本文關(guān)鍵詞：功能化超疏水表面的制備及應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：超疏水表面憑借獨特的抗?jié)櫇裥阅茉谀臀g、抗污、自清潔、抗冰等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,而不同的應(yīng)用環(huán)境對超疏水材料的性能提出了不同的要求。本課題主要針對裝飾、微滴運輸與反應(yīng)、油水分離及油吸收三種應(yīng)用領(lǐng)域制備出三種功能化超疏水表面。同時對其結(jié)構(gòu)和有關(guān)性能進行了詳細表征,并進一步在以上三種領(lǐng)域進行了基礎(chǔ)的應(yīng)用實驗研究。(1)彩色抗菌超疏水表面的制備及其應(yīng)用研究。采用電解法并通過調(diào)節(jié)電解參數(shù)在基體銅上制備出藍色、黑色、褐色三種顏色均一的銅化合物膜層,之后通過十八烷酸低能改性制得彩色超疏水銅化合物表面,其接觸角分別156.8°,160.0°,162.8°,滾動角均約為1°。極化測試表明,彩色超疏水試樣與基體相比具有較高的自腐蝕電位與低的腐蝕電流密度,證明超疏水表面能有效提高基體銅的耐蝕能力。此外,pH穩(wěn)定性測試,耐候性測試,耐摩擦測試,膠帶測試,抗菌測試結(jié)果均表明彩色超疏水膜層具有良好的環(huán)境適應(yīng)性、化學穩(wěn)定性以及機械穩(wěn)定性,加之均一美麗的色彩,其在裝飾抗污材料領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。(2)粘附性可調(diào)超疏水表面的制備及其應(yīng)用研究。采用電沉積技術(shù)在鎂合金上構(gòu)筑花狀結(jié)構(gòu)的銅鍍層,再經(jīng)混合脂肪酸(十二烷酸與癸二酸)修飾制得超疏水表面,接觸角高達152°。通過調(diào)節(jié)混合脂肪酸比例,滾動角在1°~180°范圍內(nèi)連續(xù)可控。同時探討了表面化學組成對于粘附性的影響及機理。極化測試表明,超疏水試樣的自腐蝕電位向正移動了1720 mV,腐蝕電流密度降低約3個數(shù)量級,對鎂合金基體顯示出良好的腐蝕保護作用。此外,高低粘附性的超疏水表面對于酸、堿、鹽均有顯著的抗?jié)櫇裥阅��；诹己玫幕瘜W穩(wěn)定性及連續(xù)可調(diào)的粘附性,在超疏水表面上進行了NaOH與CuSO4的微滴反應(yīng)實驗,并記錄了整個微滴運輸過程,結(jié)果表明該功能材料可應(yīng)用于微型反應(yīng)器和微滴運輸領(lǐng)域。(3)超疏水-超親油表面的制備及其應(yīng)用研究。在棉紡織物上通過芬頓氧化沉積Fe2O3顆粒,再用希夫堿反應(yīng)低能改性制得了超疏水-超親油膜層。水接觸角高達160.2°,油接觸角約為0°。摩擦測試與膠帶剝離實驗表明,在摩擦700 mm距離與膠帶剝離50次后,超疏水表面的接觸角仍高于150o,具有良好的機械穩(wěn)定性。采用制得的棉紡織物制備了迷你超疏水船,進行海上油吸收模擬實驗,結(jié)果表明,在無外力驅(qū)動的情況下超疏水小船能夠有效自發(fā)的進行油吸收。此外,該超疏水棉紡織物可分離甲苯、氯仿、正己烷等油水混合物,并顯示了良好的選擇性與高分離率。該類超疏水紡織物在油水分離與油吸收領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：超疏水 裝飾材料 微型液滴反應(yīng)器 油水分離
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB306
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-10
• 第1章 緒論10-36
• 1.1 超疏水表面簡介10-14
• 1.1.1 表面潤濕性與超疏水表面定義10-12
• 1.1.2 自然界中的超疏水現(xiàn)象12-14
• 1.2 超疏水基礎(chǔ)理論的發(fā)展14-15
• 1.2.1 Young’s方程14
• 1.2.2 Wenzel模型14-15
• 1.2.3 Cassie Baxter模型15
• 1.3 超疏水表面制備方法15-24
• 1.3.1 物理法16-20
• 1.3.2 化學法20-22
• 1.3.3 物理化學結(jié)合法22-24
• 1.4 超疏水表面性質(zhì)及應(yīng)用24-29
• 1.4.1 抗腐蝕作用25
• 1.4.2 抗冰25-27
• 1.4.3 減阻27-29
• 1.5 本課題研究目的及內(nèi)容29-30
• 1.5.1 本課題的研究目的29-30
• 1.5.2 本課題的研究內(nèi)容30
• 參考文獻30-36
• 第2章 實驗材料、測試方法及技術(shù)路線36-40
• 2.1 實驗材料36-37
• 2.1.1 鎂合金36
• 2.1.2 化學試劑36-37
• 2.2 實驗儀器設(shè)備37-38
• 2.3 測試方法38-39
• 2.3.1 微觀形貌測試38
• 2.3.2 成分表征38
• 2.3.3 接觸角/滾動角測試38
• 2.3.5 電化學測試38-39
• 2.4 實驗技術(shù)路線39-40
• 第3章 彩色抗菌超疏水表面的制備及其應(yīng)用研究40-56
• 3.1 前言40-41
• 3.2 實驗41-43
• 3.2.1 實驗材料41
• 3.2.2 基體銅片前處理41-42
• 3.2.3 彩色銅化合物涂層的制備42
• 3.2.4 修飾42
• 3.2.5 表征與測試42-43
• 3.3 結(jié)果與討論43-52
• 3.3.1 彩色銅化合物膜層的制備43-44
• 3.3.2 潤濕行為44-46
• 3.3.3 超疏水銅化合物膜層的環(huán)境適應(yīng)性測試46-49
• 3.3.4 機械穩(wěn)定性49-52
• 3.3.5 自清潔效應(yīng)52
• 3.4 結(jié)論52-53
• 參考文獻53-56
• 第4章 粘附性可調(diào)超疏水表面的制備及其應(yīng)用研究56-70
• 4.1 前言56-57
• 4.2 實驗57-59
• 4.2.1 材料58
• 4.2.2 鎂合金前處理58
• 4.2.3 化學鍍鎳58
• 4.2.4 電沉積銅58-59
• 4.2.5 混合脂肪酸化學修飾59
• 4.2.6 表征和測試59
• 4.3 結(jié)果與討論59-66
• 4.3.1 表面形貌59-60
• 4.3.2 粘附性可控超疏水表面的制備60-63
• 4.3.3 耐蝕性63-65
• 4.3.4 微型反應(yīng)器與微滴運輸65-66
• 4.4 結(jié)論66-67
• 參考文獻67-70
• 第5章 超疏水-超親油表面的制備及其應(yīng)用研究70-82
• 5.1 前言70-71
• 5.2 實驗71
• 5.2.1 材料71
• 5.2.2 棉紡織物前處理71
• 5.2.3 超疏水棉紡織物的制備71
• 5.2.4 迷你超疏水油吸收船的制備71
• 5.2.5 表征與測試71
• 5.3 結(jié)果與討論71-79
• 5.3.1 超疏水表面的制備71-74
• 5.3.2 pH穩(wěn)定性74-75
• 5.3.3 機械穩(wěn)定性75-77
• 5.3.4 超疏水迷你船77
• 5.3.5 油吸收應(yīng)用77-78
• 5.3.6 油水分離78-79
• 5.4 結(jié)論79-80
• 參考文獻80-82
• 第6章 結(jié)論與展望82-84
• 6.1 結(jié)論82
• 6.2 展望82-84
• 作者研究生期間發(fā)表論文84-85
• 致謝85-86

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