本文關(guān)鍵詞：超疏油金屬表面的制備及應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：超疏油材料在污染防治、油水分離以及微流體控制等方面有著重要應(yīng)用。本文以廣泛應(yīng)用的金屬材料作為基底，，在基底表面構(gòu)造微米/納米結(jié)構(gòu)，結(jié)合功能分子修飾，制備了黏附性及浸潤(rùn)性可控的超疏油表面并實(shí)現(xiàn)了在微液滴反應(yīng)及油水分離方面的應(yīng)用。主要內(nèi)容如下： (1)具有可控油黏附超疏油表面的制備及其在微液滴反應(yīng)方面的應(yīng)用。首先用HCl浸泡的方法在鋁基地上構(gòu)筑多級(jí)微納米結(jié)構(gòu)，再以混合硫醇分子CH3(CH2)6COOH和CF3(CF2)6COOH進(jìn)行修飾，通過控制不同分子間比例，制備出了空氣中油黏附力可控的超疏油表面。研究結(jié)果表明，油滴在表面修飾分子XF0.8(CF3(CF2)6COOH在修飾溶液中的摩爾分?jǐn)?shù))時(shí)，所制備的表面具有超疏油性。同時(shí)，隨著XF的進(jìn)一步增加，油滴與表面間的黏附性逐漸降低。最后，利用制備的具有可控油黏附的超疏油表面，我們實(shí)現(xiàn)了其在微反應(yīng)器件方面的應(yīng)用。 (2)一步溶液浸泡法制備水下超疏油網(wǎng)膜的制備及其在油水分離中的應(yīng)用。通過將銅網(wǎng)在HS(CH2)11OH乙醇溶液浸泡，不但實(shí)現(xiàn)了在銅網(wǎng)表面納米結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑，同時(shí)引入了親水性基團(tuán)。所制備的網(wǎng)膜材料在空氣中呈高親水性，在水下呈低黏附超疏油性，表現(xiàn)出良好的抗油污性能。同時(shí)，所制備的網(wǎng)膜材料在酸性及堿性溶液中具有較好的超疏油性，顯示出較好的穩(wěn)定性。利用所制備的網(wǎng)膜材料，我們成實(shí)現(xiàn)了對(duì)多種油水混合物的高效分離。 (3) pH響應(yīng)超疏水/超親水/水下超疏油銅網(wǎng)的制備及其在可控油水分離中的應(yīng)用。通過堿輔助氧化法在銅網(wǎng)基底上制備了納米線結(jié)構(gòu)，再修飾混合硫醇分子，我們成功制備了具有pH響應(yīng)浸潤(rùn)性的銅網(wǎng)表面。研究結(jié)果表明，對(duì)非堿性水，表面呈超疏水性，當(dāng)堿性液滴放于表面上時(shí)，表面呈超親水性。同時(shí)，在堿性水中，所制備的表面還呈現(xiàn)低黏附超疏油性。利用所制備的膜材料對(duì)油水混合物進(jìn)行分離，其分離過程可通過改變水的pH值而實(shí)現(xiàn)有效控制，為油水混合物的可控分離提出了一種新的方法及新的材料。
【關(guān)鍵詞】：金屬基底 超疏油 油水分離 黏附性
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TG178
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 目錄7-10
• 第1章 緒論10-25
• 1.1 超疏油表面的研究概述10-11
• 1.2 超疏油表面的制備方法11-20
• 1.2.1 空氣中超疏油表面的制備11-16
• 1.2.2 水下超疏油表面的制備16-20
• 1.3 超疏油表面應(yīng)用20-22
• 1.3.1 抗菌20
• 1.3.2 防反射20
• 1.3.3 防腐蝕20-21
• 1.3.4 抗熱21
• 1.3.5 油水分離21-22
• 1.4 總結(jié)與展望22-23
• 1.5 立題依據(jù)和主要研究?jī)?nèi)容23-25
• 第2章 實(shí)驗(yàn)方法及原理25-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器25-26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理26-28
• 2.2.1 在空氣環(huán)境下的超疏油表面設(shè)計(jì)26-27
• 2.2.2 水下超疏油表面設(shè)計(jì)原理27-28
• 2.3 樣品性能表征28-29
• 2.3.1 能譜(EDS)分析28
• 2.3.2 電子掃描顯微鏡(SEM)分析28
• 2.3.3 X 射線衍射(XRD)分析28
• 2.3.4 X 射線光電子能譜(XPS)分析28-29
• 2.4 樣品表面潤(rùn)濕性能的測(cè)試29-30
• 2.4.1 滾動(dòng)角測(cè)量29
• 2.4.2 接觸角測(cè)量29
• 2.4.3 黏附力測(cè)量29-30
• 第3章 具有可控油黏附超疏油表面的制備及其在微液滴反應(yīng)器中的應(yīng)用研究30-42
• 3.1 引言30
• 3.2 具有可控油黏附性超疏油鋁表面的制備30-31
• 3.2.1 粗糙結(jié)構(gòu)的構(gòu)筑31
• 3.2.2 表面功能分子修飾31
• 3.3 結(jié)果與討論31-39
• 3.3.1 表面形貌分析31-32
• 3.3.2 表面化學(xué)組成分析32-33
• 3.3.3 表面浸潤(rùn)性分析33-38
• 3.3.4 機(jī)理研究38-39
• 3.4 應(yīng)用研究39-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第4章 一步浸泡法制備耐酸堿水下超疏油網(wǎng)膜及其在油水分離中的應(yīng)用研究42-53
• 4.1 引言42
• 4.2 水下超疏油表面的制備42-43
• 4.2.1 一步浸泡法制備超親水/水下超疏油表面42-43
• 4.3 結(jié)果與討論43-51
• 4.3.1 表面形貌分析43-44
• 4.3.2 表面化學(xué)組成分析44-46
• 4.3.3 表面浸潤(rùn)性分析46-50
• 4.3.4 應(yīng)用研究50
• 4.3.5 表面耐酸堿性能研究50-51
• 4.4 本章小結(jié)51-53
• 第5章 pH 響應(yīng)超疏水/超親水/水下超疏油銅網(wǎng)的制備及其在可控油水分離中的應(yīng)用53-70
• 5.1 引言53-54
• 5.2 水下超疏油表面的制備54-55
• 5.2.1 堿輔助氧化法合成銅多級(jí)結(jié)構(gòu)54
• 5.2.2 表面響應(yīng)分子修飾54-55
• 5.3 結(jié)果與討論55-66
• 5.3.1 表面形貌分析55-57
• 5.3.2 表面化學(xué)組成分析57-58
• 5.3.3 表面浸潤(rùn)性分析58-64
• 5.3.5 水下油浸潤(rùn)性具有 pH 響應(yīng)性的機(jī)理研究64-66
• 5.4 應(yīng)用研究66-69
• 5.5 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-71
• 參考文獻(xiàn)71-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果79-81
• 致謝81

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 ;Bio-inspired special wetting surfaces via self-assembly[J];Science China(Chemistry);2012年11期

  本文關(guān)鍵詞：超疏油金屬表面的制備及應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：341401