【摘要】：近年來,超疏水材料由其表面特殊的潤濕性引起人們廣泛關(guān)注,在油水分離和自清潔等方面的獨特功能使其在日常生活和科研中有廣泛的應(yīng)用前景。本文采用層層接枝和原位熱聚合法制備了超疏水金屬絲網(wǎng),并對其結(jié)構(gòu)、原理、應(yīng)用進行詳細的研究,主要內(nèi)容如下。采用層層接枝法制備超疏水金屬絲網(wǎng),通過羥基化、硅烷化、界面聚合化以及接枝長碳鏈等四個步驟在金屬絲網(wǎng)的表面形成了微納米復(fù)合的粗糙結(jié)構(gòu),其對水滴的接觸角值為159°,滾動角約為4°,能夠?qū)崿F(xiàn)自清潔作用。在油水分離過程中,該絲網(wǎng)對不同的油品均保持高分離效率,其耐水壓值為3.58±0.05 kPa。由于多層聚合物之間化學(xué)鍵強健的相互作用,絲網(wǎng)具備極好的耐用性,在超聲振動環(huán)境、長時間儲存以及腐蝕環(huán)境都保持著很高的分離效率和疏水特性。采用原位熱聚合法制備超疏水金屬絲網(wǎng),通過前驅(qū)單體DDVAC和SiO_2顆粒的混合溶液一步制備得到超疏水表面。該方法首次在有氧環(huán)境中制備了DDVAC-O高聚物,提出“氧化交聯(lián)”作用和形成機理。通過XPS、FT-IR和~(13)C固體核磁等分析手段驗證了機理。絲網(wǎng)對水滴接觸角為158°,具有自清潔和超疏水特性。在油水分離過程中,絲網(wǎng)的耐水壓值和油通量均很高。在熱聚合過程中,DDVAC單體能形成高交聯(lián)度聚合物并緊密纏繞覆蓋在絲網(wǎng)的表面,所以在長時間儲存、機械摩擦、酸堿鹽腐蝕環(huán)境以及超聲振動等各種極端環(huán)境中都展示了極好的穩(wěn)定性和耐用性。這些特性使所制備的金屬絲網(wǎng)成為一種有前景的油水分離材料。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ051.8
【圖文】：

圖 1-1 接觸角示意圖Figure 1-1 The schematic of contact angleg 等人[21]描述了固體表面的接觸角與表面張力的關(guān)系，稱公式（1-1）所示

圖 1-2 Wenzel 模型Figure 1-2 Wenzel model 模型推導(dǎo)的公式（1-2）中可以看出，當(dāng) ， 越小；當(dāng) 大于 90°時， ，并且

圖 1-3 Cassie-Baxter 模型Figure 1-3 Cassie-Baxter models，當(dāng)液滴與固體表面的接觸面積越小時，近 180°，液滴能在固體表面保持球狀。所

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本文編號：2752003