采用堿輔助氧化法在銅片上制備了均一親水性薄膜,純水接觸角為25°。通過掃描電鏡和X-射線衍射分析可知,該薄膜是由雜亂堆積的針狀形貌的Cu（OH）₂構(gòu)成,表面上有許多的空隙。在該表面上純水和純丙二醇液滴完全無法收縮接觸線,而含適量丙二醇的混合液滴可以產(chǎn)生Marangoni力,幫助液滴收縮接觸線,恢復(fù)圓形,其中含30%丙二醇的液滴形狀恢復(fù)的效果最好;在有霧氣時,Marangoni力被減弱,液滴的形狀恢復(fù)受到抑制。受液滴形狀恢復(fù)的啟發(fā),制備了Cu（OH）₂/Cu的楔形圖案化表面和潤濕梯度表面,含適量丙二醇的液滴在這兩表面上可無后端釘扎地定向運動,而純水和純丙二醇液滴只能鋪展。液滴的位移與形狀恢復(fù)的效果有關(guān),形狀恢復(fù)效果越好的液滴,位移就越遠(yuǎn)。液滴的速度則隨著丙二醇含量增大而減小;而在丙二醇含量相同（30%）的情況下,雙組分液滴速度隨著霧氣增大而減小。采用置換沉積法在銅片上制備了均一親水性薄膜,純水接觸角為25°。通過掃描電鏡和X-射線衍射分析可知,該薄膜是由緊密堆積的球形的Ag顆粒構(gòu)成,表面空隙少。在霧氣流率,丙二醇含量和表面潤濕性相同的情況下,丙... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

制備形貌梯度和化學(xué)組分梯度復(fù)合的潤濕梯度表面[46]：(a-c)聚苯乙烯片的制備；(d-e)用多孔的氧化鋁作為模板在聚苯乙烯片上構(gòu)造方形凸起；(f)利用溫度梯度場使方形凸起的寬度呈梯度變化；向燒杯中逐漸添加硫酸在聚苯乙烯片上構(gòu)造化學(xué)組成梯

華南理工大學(xué)碩士學(xué)位論文6裁成楔形狀且楔形軌道寬的那一端為方形，然后將剪裁好的石英片壓入疏水的軟石蠟片中，利用石英片和石蠟片的潤濕性差異將楔形尖端的水滴運輸?shù)叫ㄐ螌挾说姆叫螀^(qū)域。Ma等[47]結(jié)合電化學(xué)刻蝕，化學(xué)修飾和激光刻蝕在鋁片上制備了基底為超親水，串型楔形圖案區(qū)域為超疏水的圖案化表面。如圖1-3所示，先用電化學(xué)刻蝕使鋁基地變粗糙從而變成均一超親水表面，再用氟硅烷修飾使表面變成均一超疏水表面，最后再用激光刻蝕，去除圖案外的氟硅烷圖層，從而制得了串型楔形圖案化表面，利用該表面可以在水下實現(xiàn)氣泡的定向運輸。圖1-3(a)串型楔形圖案化表面的制備過程，(b)串型楔形圖案化表面示意圖[47]Fig.1-3(a)Schematicoutlineofpreparationofsurfacepatternedserialwedgeshape;(b)patternedsurfacewithserialwedgeshape.除了常見的楔形圖案，還可利用掩膜來制備各種形狀的圖案，使圖案化表面更加多樣化。如圖1-4所示，Liu等[48]在經(jīng)電化學(xué)刻蝕和低表面物質(zhì)修飾變成超疏水的銅片上貼上帶各種圖案窗口的掩膜，將帶掩膜的銅片用等離子體處理和水熱處理，使無掩膜遮蓋的區(qū)域變成超親水，撕去掩膜后變制的帶復(fù)雜圖案的表面。使用掩膜法時，可以通過改變掩膜的圖案窗口制備各種帶不同圖案的圖案化表面。

第一章緒論7圖1-4制備圖案化表面的示意圖[48]Fig.1-4Schematicoutlineofpreparationofpatternedsurface1.3.3浸潤性梯度復(fù)合圖案化表面的制備方法與單一的梯度表面相比，多梯度表面可為液滴提供多個推動力，更容易實現(xiàn)液滴高效長距離的定向運輸，多梯度表面受到了越來越大的關(guān)注。Zheng等[30]通過模仿沙漠甲蟲和蜘蛛絲的集水原理，在石墨片上制備了多梯度的表面，實現(xiàn)在高阻力表面上的液滴自發(fā)運動。如圖1-5(a)所示，采用電化學(xué)的方法，在陽極氧化的過程中應(yīng)用電壓梯度和溶液抽取法，使陽極的石墨基地發(fā)生梯度的陽極氧化，在石墨基地上構(gòu)筑浸潤性梯度，然后在表面上覆蓋一層疏水石蠟涂層，去除楔形圖案上的涂層后即可得浸潤性梯度復(fù)合楔形圖案化的復(fù)合梯度表面。上述的方法要求基底必須要要導(dǎo)電性，限制了在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用。受于Zheng等研究的啟發(fā)，Rossegger等[28]利用光引發(fā)的方法制備了多梯度的聚合物表面。如圖1-5(b)所示,在可見光照射的條件下將光響應(yīng)薄膜（硫醇-炔）固化在基底上，然后貼上帶楔形窗口的掩膜，在光強(qiáng)成梯度變化的紫外光下照射，使薄膜裂解程度不同，從而在未被掩膜遮蓋的楔形區(qū)域上形成縱向方向的潤濕性梯度，未被紫外光照射


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