本文關(guān)鍵詞：海帶啟發(fā)的水下超疏油水凝膠的制備及性能研究

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【摘要】：近年來,特殊潤濕性表面已經(jīng)成為材料學(xué)、物理、化學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點之一。水下超疏油材料因其在防污、防腐、水油分離、微流控、防生物附著等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景而受到廣泛的關(guān)注。研究人員通過多種方法制備了多種水下超疏油材料,然而大多材料存在著制備工藝復(fù)雜、耐鹽穩(wěn)定性差等問題,為解決水下疏油材料的實際應(yīng)用問題,對水下疏油材料的制備方法仍需要進一步的研究與改進。本論文的主要內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)典型的海洋藻類植物海帶在復(fù)雜的海洋環(huán)境中能夠始終保持其表面的清潔。這一現(xiàn)象源自于其特殊的表面潤濕性,對表面潤濕性分析發(fā)現(xiàn)海帶在空氣中具有兩親性,水下具有超疏油性,對結(jié)構(gòu)進行分析得出其表面具有微納米級的突起結(jié)構(gòu)。(2)海藻酸鈉是海帶表面粘液的主要成分,殼聚糖來源于節(jié)肢動物,二者來源廣,無毒,生物可降解,以它們?yōu)樵侠脤訉幼越M裝技術(shù)制備水下超疏油表面材料,這種材料表面存在微納米尺度的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在水下,二氯甲烷在表面的接觸角CA=152°±2°,滾動角SCA=3.5°±1°。這種水下超疏油的表面材料具有良好的穩(wěn)定性,不受溶液的酸堿性影響,在人工海水中能長期保持水下超疏油性的特性,同時,水下透光性遠遠高于干燥狀態(tài),透光率可達到80%以上。具有防止生物蛋白附著的性能。(3)采取反復(fù)冷凍 解凍的方法制備聚乙烯醇摻雜的海藻酸鈉水凝膠,調(diào)節(jié)聚乙烯醇的含量制備表面具有微納米尺度的孔狀結(jié)構(gòu)的水下超疏油性能水凝膠,油在表面的水下接觸角可達到152°,且粘附力很低,滾動角為1.5°,并且具有抗蛋白附著性能。同時聚乙烯醇的摻雜對海藻酸鈉水凝膠的機械性能的提高起到有很大作用。(4)人工合成的有機高分子聚合物聚二甲基二烯丙基氯化銨與聚苯乙烯磺酸鈉均具有親水性,將二者混合后超高速離心可制備復(fù)合水凝膠,這種水凝膠表面具有微納米級的孔狀結(jié)構(gòu),并且親水性化學(xué)成分及表面結(jié)構(gòu)使其具有水下超疏油性能以及抗生物附著性能。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O648.17

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本文編號：1226092