室温下ZnO超疏水表面的制备及其油水分离性能

利用简便的液相法,在室温下于不锈钢网上沉积ZnO纳米片和纳米花粗糙结构,接着通过浸渍硬脂酸制备了超疏水不锈钢网.对沉积后的不锈钢网表面形貌、晶体结构、润湿性能、耐磨性能、油水分离性能等进行表征与测定.结果表明,该不锈钢网表面由纳米片和纳米花组成的微纳米结构ZnO构成,具有超疏水性,水接触角为161°;油水分离效率达98...     

超亲水微纳复合结构表面热沉强化润湿与传热实验

利用碱辅助的表面氧化法在紫铜微槽群热沉表面生成了氢氧化铜纳米棒阵列结构,制备出一种全新的超亲水微纳复合结构表面热沉。并以蒸馏水为液体工质,进行了纯蒸发条件下微槽群热沉、微纳复合结构表面热沉和超亲水微纳复合结构表面热沉的润湿及传热特性的对比实验研究。实验结果表明：氢氧化铜纳米棒阵列结构使得原始亲水表面的亲水性更好,随着表面纳米棒数量的不断增多,接触角不断减小,最低为9.5°,可以进一步形成超亲水微纳复合结构表面。与无纳米结构的微槽群热沉相比,在相同输入加热功率下,微纳复合槽群热沉具有更高的液体润湿高度和更好的传热性能,而超亲水微纳复合结构表面热沉的形成会进一步提高强化润湿和传热效果,相比于紫铜微槽群热沉,超亲水微纳复合结构表面热沉内液体的润湿高度提高了300%,表面温度降低了15℃左右。     

沉积碳纳米微球制备超疏水表面

通过采用长链脂肪烃混合物在大气环境下的不完全燃烧,将其产生的碳纳米微球沉积在铝合金基底,制备一种具有稳定超疏水性能的表面。该方法简捷高效、所用原料廉价易得、操作简单、无需特殊设备。所制备的超疏水表面不仅对纯水具有很高的接触角,而且对于腐蚀性液滴也保持了很高的接触角。采用透射电镜和扫描电镜分别研究了所制备的超疏水表面的表面形貌以及碳纳米微球的微观结构,结果表明,碳纳米微球在微米尺度上的堆积和其50 nm的直径赋予了表面超疏水性能。     

氟硅溶胶-气相纳米SiO2复合超疏水涂层的制备

以气相纳米SiO2和氟硅溶胶为原料,通过多层堆积法在玻璃表面制备复合超疏水涂层,涂层的表面形貌和疏水性分别通过扫描电镜和接触角测量仪进行表征,重点考察了氟硅溶胶与气相纳米SiO2质量比及涂装层数对涂层疏水性、附着力和硬度的影响.结果证明:氟硅溶胶可在无定型气相纳米SiO2表面形成团簇状微球结构,形成兼具低表面能和高粗糙...     

微纳米结构对聚合物超疏水表面润湿性的影响

对聚合物超疏水表面疏水原因的理论分析及其超疏水表面常用的制备方法进行了总结,并从热力学角度评述了关于超疏水状态的两种理论模型:Wenzel模型和Cassie模型,分析了微纳米结构对聚合物超疏水表面表观接触角的影响.     

非金属超疏水材料的制备方法及研究进展

介绍了构造超疏水材料的基本原理,综述了近年来超疏水材料的制备方法,重点介绍了构造表面微纳米粗糙结构的方法（刻蚀法、相分离法、模板法、化学液相沉积法、溶胶凝胶法）,并讨论了不同制备方法的优缺点和应用前景。用激光辐照、等离子体刻蚀等方法处理非金属材料都能得到理想的微纳米结构;用激光刻蚀低表面自由能的聚合物材料,可以不用修饰直接得到超疏水表面;相分离法适用于制备超疏水聚合物薄膜,其优点是设备简单,成本低,适合大规模制造;利用模板压印法制备聚合物超疏水材料简单易行,利用剥离力和反模板的作用,可以形成理想的二阶微纳米粗糙结构。     

室温下ZnO超疏水表面的制备及油水分离性能

利用简便的液相法,在室温下于不锈钢网上沉积ZnO纳米片和纳米花粗糙结构,接着通过浸渍法修饰低表面能物质硬脂酸,制备了超疏水不锈钢网。对沉积后的不锈钢网表面形貌、晶体结构、润湿性能、耐磨性能、油水分离性能等进行表征与测定。结果表明,该不锈钢网表面由纳米片和纳米花组成的微纳米结构ZnO构成,具有超疏水性,水接触角161 °;油水分离效率达98%,循环使用20次后分离效率仍保持在95.5%以上;具有良好的机械耐磨性,在高盐环境中表现出化学稳定性。     

聚碳酸酯超疏水表面的构建及其表征

采用丙酮溶剂诱导结晶的方法在聚碳酸酯(PC)基片上构建超疏水表面。通过扫描电子显微镜观察发现PC基片表面由微米级球状结构组成,这些微米球状结构表面又存在纳米级微突起,即仿荷叶表面结构。3D表面形貌分析仪测试结果表明PC基片表面粗糙度明显增加。X射线衍射结果证实,在丙酮的诱导作用下,PC分子链发生了二次结晶。经丙酮处理后PC基片表面水接触角为153°,表现出良好的超疏水效果。这种制备超疏水材料的方法简单易行,成本低,具有广阔的应用前景。     

水下超疏油自清洁TiO_2/CuO纳米结构双层改性铜网膜的制备

膜分离法是一种可高效环保处理含油污水的方法,超亲水及水下超疏油表面在膜分离法处理含油污水中具有抗污染自清洁的作用。本文利用阳极氧化法和层层自组装法制备了TiO_2/CuO纳米结构双层改性铜网膜,对其表面形貌、表面润湿性和光学性能进行了考察,制备的改性铜网具有超亲水-水下超疏油及紫外光照响应的性能。     

仿生超疏水材料的制备及其在涂料上的运用

仿生超疏水材料具有低表面能和微纳米尺度在自清洁方面有着优异的性能。从超疏水的结构出发,总结了超疏水的原理和制备方法,介绍了超疏水材料在涂料上的运用。     

超疏水铜网的低成本制备及油水分离应用研究

以铜网为基底,采用氧化法构筑微纳米粗糙结构表面,并用廉价无氟低表面能物质硬脂酸进行修饰,制备了具有超疏水特性的铜网。考察了制备条件对铜网疏水性能的影响,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、接触角测试仪等对所得超疏水铜网表面的形貌、化学组成及浸润性等进行表征,同时探讨超疏水铜网在油水分离中的应用效果。结果表明,所制备的铜网表面具有超疏水特性,接触角为155°,成功应用于油水混合液的分离,油水分离效率达到了95.17%。     

聚丙烯/石墨烯表面微纳结构制备及润湿性能

通过熔融共混法制备了聚丙烯/石墨烯(PP/GP)纳米复合材料,以表面具有多层次(微/亚微/纳米结构)的阳极氧化铝作为模板,采用热压印成型PP/GP(91/9)表面多层次微/亚微/纳米结构.研究表明,制备的PP/GP样品表面呈现类荷叶表面鳞次栉比的微乳突结构,且该结构上分布的纳米结构,所构成的多层次微/亚微/纳米尺度的粗...     

电化学刻蚀铜箔制备超疏水材料

通过电化学刻蚀和自组装两步法,在铜箔表面成功制备了一层超疏水薄膜。薄膜表面与水的接触角可达到160°。用扫描电镜对超疏水表面进行了表征分析。扫描电镜对铜箔表面观察显示,该表面存在微米-纳米尺度的双层复合结构:底层为均匀分布的沟壑状凹槽,在其表面分布了类草坪状的氧化铜纳米颗粒。研究显示双层的微纳米复合结构是在铜箔表面形成超疏水的关键因素。     

单分散苯胺分子印迹聚合物微球的合成与表征

以甲基丙烯酸为单体、二乙烯基苯为交联剂、苯胺为模板分子,利用沉淀聚合法通过改变溶剂等条件制备了单分散苯胺分子印迹聚合物微球。通过扫描电子显微镜表征微球表面形貌幵测量微球尺寸,通过纳米粒度分析仪验证微球单分散性。经气相色谱表征,该分子印迹聚合物对苯胺最大静态吸附量为12.98 mg/g,具备对苯胺分子的特异性识别能力。     

水热法合成微纳米氧化铜的结构及形貌研究

笔者通过水热法制备微纳米氧化铜,采用XRD、SEM、TEM进行表征。研究结果表明:所制备的氧化铜纯度较高,不同途径制备出的氧化铜产物具有不相同的形貌。笔者对各种形貌氧化铜微粒产生机理进行了研究,并提出了可能的反应机理和晶体生长机理。以CuSO_4·5H_2O、尿素为主要原料,另加PVP、H2O2辅助反应,通过温和的水热法合成了棱柱状的Cu_2(OH)_2CO_3,通过煅烧制得棱柱状CuO。以Cu(Ac)_2·H2O、水为主要原料、SDBS作为表面活性剂,通过水热法制备出了棒状氧化铜纳米结构。以Cu(NO_3)_2·3H_2O为主要原料、PVP作为表面活性剂,通过溶剂热法制备了花状氧化铜微纳米结构。以Cu(NO_3)_2·3H_2O、水为主要原料、SDBS作为表面活性剂,通过水热法制备了自组装的氧化铜球形结构。     

超顺磁性纳米Fe3 O4的制备、表面改性方法与应用研究

对超顺磁性Fe<,3>O<,4>纳米粒子的制备方法及表面改性方法进行了总结,目前常用的方法有微乳液法、水热法、共沉淀法、溶胶.凝胶法及水解法,讨论了这些方法的优缺点,并对超顺磁性Fe<,3>O<,4>纳米粒子的应用作简单的介绍,对其进一步的研究进行了展望.     

耐腐蚀超疏水超亲油不锈钢网的制备及其在油水分离过程中的应用

以不锈钢网为基底,通过化学刻蚀法制备微米级粗糙表面,通过一步浸泡法将st9ber法制得的疏水亲油纳米Si O2颗粒沉积到粗糙的不锈钢网表面,制备了具有微纳二级粗糙结构的超疏水超亲油不锈钢网。利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和接触角测量仪(CA)表征了超疏水超亲油不锈钢网的表面形貌、化学组成和润湿性能,并将其用于油水分离过程中。结果表明,疏水亲油纳米Si O2颗粒成功的沉积到不锈钢网表面;水滴在超疏水超亲油不锈钢网上的接触角最大为151°,煤油的接触角为0°;制备的超疏水超亲油不锈钢网不仅能高效的分离不同种类油和水的混合物,还能高效的分离油和腐蚀性液体(强酸或强碱水溶液)的混合物,其耐腐蚀特性可满足复杂环境下的油水分离要求。     

超疏水表面微通道内水的传热特性

微通道传热效率高但流动阻力大,超疏水表面因其与水具有滑移边界而表现出低流阻的特征,在微过程中具有应用前景。利用化学刻蚀法制备出具有微纳米阶层结构的铝基超疏水表面微通道(内径为0.68mm)。在超疏/亲水微通道内进行了水的流动传热实验研究,并将结果进行对比。研究发现存在于超疏水表面微纳米结构里的气泡层减小了水的流动阻力,也降低了表面传热系数,但降低程度明显小于流动阻力的降低,传热系数高于考虑纳米气泡层计算的传热系数。因此认为在水的滑移速度作用下,凹穴中微纳米级气泡内产生了气体的涡旋流动,一定程度上增强了传热效果。     

双聚物电纺SO42-/ZrO2固体超强酸中空纳米纤维的制备及性能研究

采用纳米结构工程,通过双聚合物静电纺丝法制备了SO24-/Zr O2型固体超强酸中空纳米纤维,考察了纺丝液性质对纳米纤维形貌的影响,通过SEM、TEM、FT-IR、XRD、BET、酸度测定等对所制备的中空纳米纤维进行表征。结果表明,所制备的固体酸具有完整连续的中空纳米纤维结构,纤维壁上具有大量的孔结构,具备固体超强酸的特性。相较于共沉淀法制备的固体超强酸,中空纳米纤维具有更高的表面酸强度和比表面积,同时对质子传递具有更好的促进作用。     

超疏水性铁基块体非晶合金的制备及表征

开发了一种简单的电化学腐蚀和硬脂酸分子自组装两步表面改性方法,制备了超疏水性Fe基块体非晶合金(Fe48Cr15Mo14B6C15Y2,at%)表面。利用XRD,SEM,激光共聚焦仪和接触角测量仪对非晶合金结构、表面形貌和润湿性进行表征发现:经过电化学腐蚀后,非晶合金表面出现微/纳米复合多孔结构腐蚀层.;再经过硬脂酸的四氢呋喃溶液化学修饰后,其接触角达到151°。分析认为复合多孔结构和低表面能硬脂酸修饰两方面因素共同作用实现了超疏水性。