可控浸潤性表面能在適當(dāng)刺激下實現(xiàn)浸潤性的響應(yīng)性調(diào)節(jié),在藥物釋放、微流體運輸、液滴無損轉(zhuǎn)移等領(lǐng)域具有重要意義。固體表面浸潤性是由表面微結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)決定的。智能響應(yīng)浸潤表面的傳統(tǒng)制備方法是在固定的基底上修飾刺激響應(yīng)材料,但由于基底上微形貌固定,使得表面浸潤性調(diào)控精度受限。近年來,通過表面微結(jié)構(gòu)變化調(diào)節(jié)浸潤性的研究逐漸增多,其中基于形狀記憶效應(yīng)的表面浸潤性控制更是成為了新的研究熱點。但是,現(xiàn)有研究集中在空氣中疏水或親水范圍內(nèi)的靜態(tài)浸潤性調(diào)控,而對表面浸潤性的動態(tài)變化以及復(fù)雜介質(zhì)中（如水介質(zhì)）中的調(diào)控研究鮮有報道。本論文以形狀記憶環(huán)氧樹脂（epoxy-based shape memory polymer,ESMP）為主要研究對象,通過表面化學(xué)修飾和微結(jié)構(gòu)設(shè)計,獲得了一系列具有不同特征的智能響應(yīng)浸潤表面,并分別應(yīng)用于液滴定向運輸、液滴梯度浸潤、水下油滴無損轉(zhuǎn)移等領(lǐng)域。研究內(nèi)容如下:通過模板法制備了微/納米分等級結(jié)構(gòu)的超疏水表面,再利用熱壓法對樣品進行微溝槽化設(shè)計,獲得了具有各項異性特征的表面。當(dāng)微溝槽寬度為260μm時,樣品可獲得最佳各向異性浸潤性,ΔCA≈8°,ΔSA≈9°。基于ESMP材料... 

【文章頁數(shù)】：156 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 固體表面浸潤性基本理論
        1.2.1 平滑固體表面浸潤性
        1.2.2 粗糙固體表面浸潤性
        1.2.3 固體表面的動態(tài)浸潤性
    1.3 固體表面浸潤性智能調(diào)控
        1.3.1 基于表面化學(xué)性質(zhì)響應(yīng)性變化調(diào)控表面浸潤性
        1.3.2 基于微結(jié)構(gòu)變化調(diào)控表面浸潤性
    1.4 形狀記憶聚合物在表面浸潤性控制中的應(yīng)用
        1.4.1 形狀記憶聚合物的概述
        1.4.2 形狀記憶聚合物在表面靜態(tài)浸潤性調(diào)控中的應(yīng)用
        1.4.3 形狀記憶聚合物在表面動態(tài)浸潤性調(diào)控中的應(yīng)用
    1.5 本論文的主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料與研究方法
    2.1 實驗材料與儀器
        2.1.1 實驗藥品
        2.1.2 試驗主要儀器
    2.2 具有不同特性的ESMP表面的制備
        2.2.1 ESMP材料的制備
        2.2.2 含微米級陣列結(jié)構(gòu)的ESMP表面的制備
        2.2.3 微/納米分等級結(jié)構(gòu)ESMP微陣列表面的制備
        2.2.4 APTES修飾微/納米分等級ESMP微陣列表面的制備
        2.2.5 PNIPAAm修飾ESMP微陣列表面的制備
        2.2.6 PDPAEMA修飾ESMP微陣列表面的制備
    2.3 測試與表征
第3章 ESMP微溝槽結(jié)構(gòu)的制備及其對表面浸潤行為的影響
    3.1 基于化學(xué)刻蝕法制備微溝槽表面及浸潤性調(diào)控
        3.1.1 低縱橫比微/納米分等級陣列的制備及表面微溝槽構(gòu)筑
        3.1.2 高縱橫比的微/納米分等級陣列的制備及表面微溝槽構(gòu)筑
    3.2 基于飛秒激光刻蝕法制備微溝槽表面及其浸潤性調(diào)控
        3.2.1 基于飛秒激光刻蝕法制備微/納米分等級結(jié)構(gòu)ESMP表面
        3.2.2 ESMP表面微溝槽結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑及其浸潤性調(diào)控
    3.3 ESMP微溝槽表面浸潤性調(diào)控機理研究
    3.4 ESMP表面在微液滴控制中的應(yīng)用展示
    3.5 本章小結(jié)
第4章 APTES修飾ESMP微陣列表面的制備及其浸潤性調(diào)控研究
    4.1 微/納米分等級結(jié)構(gòu)ESMP微陣列表面的構(gòu)筑及表征
    4.2 APTES修飾的ESMP微陣列表面的表征
    4.3 APTES修飾的ESMP表面微陣列形狀記憶性能分析
    4.4 APTES修飾的ESMP微陣列表面浸潤性調(diào)控
    4.5 APTES修飾的微/納米分等級ESMP表面浸潤性調(diào)控機理
    4.6 APTES修飾的微/納米分等級ESMP表面的應(yīng)用展示
    4.7 本章小結(jié)
第5章 溫度響應(yīng)分子修飾ESMP微陣列及其浸潤性協(xié)同調(diào)控
    5.1 ESMP表面微陣列的制備及其形狀記憶性能分析
    5.2 PNIPAAm/FAS修飾的ESMP微陣列表征及形狀記憶性能分析
        5.2.1 溫度響應(yīng)聚合物PNIPAAm及修飾后ESMP表面的表征
        5.2.2 PNIPAAm/FAS修飾的ESMP微陣列的形狀記憶性能探究
    5.3 PNIPAAm/FAS修飾的ESMP微陣列表面的浸潤性調(diào)控
    5.4 PNIPAAm/FAS修飾ESMP微陣列表面浸潤性調(diào)控機理
        5.4.1 ESMP微陣列表面修飾PNIPAAm的聚合反應(yīng)機理
        5.4.2 PNIPAAm/FAS修飾的ESMP表面浸潤性溫度響應(yīng)機理
        5.4.3 PNIPAAm/FAS修飾的ESMP材料形狀記憶性能分析
        5.4.4 PNIPAAm/FAS修飾的ESMP微陣列表面浸潤性控制
    5.5 PNIPAAm/FAS修飾ESMP微陣列表面浸潤性調(diào)控應(yīng)用
    5.6 本章小結(jié)
第6章 pH響應(yīng)分子修飾ESMP微陣列及浸潤性協(xié)同調(diào)控
    6.1 PDPAEMA修飾的ESMP微陣列的表征
        6.1.1 表面PDPAEMA的表征及p H響應(yīng)性分析
        6.1.2 .PDPAEMA修飾ESMP微陣列的表面形貌探究
    6.2 PDPAEMA修飾后ESMP表面微陣列的形狀記憶性能
    6.3 PDPAEMA修飾ESMP微陣列表面的浸潤性調(diào)控
    6.4 PDPAEMA修飾的ESMP表面的浸潤性控制機理探究
        6.4.1 ESMP微陣列表面修飾PDPAEMA的聚合反應(yīng)機理
        6.4.2 PDPAEMA修飾的ESMP材料形狀記憶性能分析
        6.4.3 PDPAEMA修飾的ESMP微陣列表面浸潤性調(diào)控機理
    6.5 PDPAEMA修飾ESMP微陣列表面浸潤性調(diào)控應(yīng)用
    6.6 本章小結(jié)
結(jié)論
創(chuàng)新點
展望
參考文獻
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3670655