白铜超疏水表面的构建及耐蚀性能的研究

超疏水膜具有良好的防腐蚀性能,能够有效地延长金属制品的使用寿命,提高经济效益.选取白铜作为研究对象,采用化学刻蚀氧化自组装法进行超疏水膜表面的制备.通过交流阻抗和极化曲线法,在模拟海水条件下,利用三电极体系对超疏水表面的耐蚀性能进行了研究和测定.结果表明,所制备的白铜超疏水表面的接触角达到了154°,在3.5%的NaCl溶液中的缓蚀效率有99.1%,具备较高的超疏水性能和耐蚀性能,且其表面具有微纳米级的树枝状结构.     

PET-SiO_2-NOEO超疏水膜优化制备及其油水分离性能评价

通过简易方法构建超疏水表面,以提高膜材料的疏水性和油水分离性能。以聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)无纺布为基底,以正辛基三乙氧基硅烷(NOEO)为改性剂,采用溶胶凝胶法在PET表面原位生长疏水二氧化硅(SiO_2)颗粒,一步制备PET-SiO_2-NOEO超疏水膜。结果表明:PET无纺布表面生长了疏水SiO_2颗粒,PET无纺布的表面形貌发生了变化,PET无纺布的疏水性能得以改善,处理后无纺布的水接触角为161.9°,且热稳定性有一定程度的提升;将PET-SiO_2-NOEO超疏水膜在pH 3～12、盐浓度5～45 g/L的含油污水(模拟)中浸泡24 h,水接触角仍保持在150°以上;PET-SiO_2-NOEO超疏水膜的油水分离效率为97%以上,表明PET-SiO_2-NOEO超疏水膜具备用于舱底水油水分离过程的应用潜力。     

含氟丙烯酸酯热反射涂料制备与降温性能研究

为了提高乳胶膜的疏水性能,以甲基丙烯酸十二氟庚酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯为主要原料,采用预乳液-种子乳液聚合合成核壳型含氟丙烯酸酯乳液.研究了氟单体用量对乳胶膜接触角和吸水率的影响,随甲基丙烯酸十二氟庚酯用量增加,接触角逐渐增大而吸水率逐渐减小;当用量增至5％后,接触角和吸水率基本趋于平衡;研究了核壳层质量比对乳胶膜接触角的影响,当核∶壳=7∶1时,乳胶膜接触角最大,表明了核壳结构设计可有效地提高乳胶粒壳层中氟基团含量,进而提高乳胶膜的疏水性能.以含氟丙烯酸酯乳液为成膜基料制备的热反射涂料反射率约为78％,表明含氟丙烯酸酯热反射涂层具有良好的降温效果.     

激光刻蚀法制备超疏水自清洁铝合金表面

金属表面超疏水性能的研究是当今多学科研究的热点与难点,针对金属表面超疏水以及自清洁性能的研究现状,通过激光加工方法在粗糙铝合金表面构筑一种具备超疏水自清洁特性的网格状多级结构.采用扫描电子显微镜(S E M)、激光共聚焦显微镜(L S C M)以及光学接触角测量仪等表征试样表面的微观结构、三维形貌和润湿特性.结果表明:制备表面具有网格状多级结构,结构展现凹槽、坑、飞溅状或颗粒状的复杂形貌和复合尺度特征,表面具有优异的超疏水性能,接触角达到150.6°.同时自清洁性能测试发现超疏水铝合金表面展现良好的低黏附以及自清洁性能,这种复合性能对铝合金在脱附减阻等领域的应用研究提供一定的参考意义.     

锌合金表面疏水ZIF-67膜的制备及其耐腐蚀性研究

通过溶剂热合成方法,在锌合金表面制备了具有耐腐蚀性的ZIF-67膜.用X-射线衍射和扫描电镜对膜的晶体结构和表面形貌进行表征.通过接触角测量对合成膜表面的疏水性进行测定,结果表明:合成膜的接触角大于90°,说明合成的膜表面具有疏水性能.动电位极化测试显示疏水膜的存在降低了锌合金的腐蚀电流密度,交流阻抗谱的测试结果也显示了疏水ZIF-67膜可以提高锌合金在NaCl溶液中的耐腐蚀性.采用划格法测定了疏水膜与基体间的结合力.根据附着力GB/T 9286—1998的分类标准,ZIF-67膜的附着力可以定为0级,说明ZIF-67膜与基体间有良好的结合力.     

聚丙烯中空纤维膜的超疏水改性

对膜蒸馏用聚丙烯中空纤维膜进行超疏水改性可以提高膜蒸馏产品品质以及增加膜组件的使用寿命.用溶胶-凝胶法将二氧化硅粒子加入到聚丙烯溶液中制成溶胶,以聚丙烯中空纤维膜为基底,用相分离的方法将溶胶涂覆到聚丙烯中空纤维膜的表面,再用具有低表面能的1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷对涂覆后的中空纤维膜进行修饰,并对超疏水聚丙烯中空纤维膜进行膜蒸馏的实验.结果表明:0.3 g的二氧化硅和0.7 g的聚丙烯形成的溶胶制备的超疏水中空纤维膜的接触角为157°,在60℃下的3.5%氯化钠溶液中,通量达到216.96 g/(m~2·h),截留率从91%提高到99%.因此对聚丙烯中空纤维膜的超疏水改性可以明显增加膜蒸馏通量和截留率.     

吸油型聚氨酯泡沫材料的制备及其油水分离性能研究

针对现有的吸油材料大多存在制备方法复杂、成本较高、吸油效率低等缺点,首先采用层层自组装方法,将β-FeOOH纳米棒沉积于软质聚氨酯表面,再利用聚二甲基硅氧烷对泡沫进行疏水改性,使聚氨酯泡沫表面具有超疏水超亲油的特性.经过β-FeOOH和聚二甲基硅氧烷改性的聚氨酯泡沫其水接触角达到142°,能够快速吸附水面上的油层.对不同油品的吸附倍率能达到自身重量的19~31倍,且在50次重复吸油后仍能保持稳定的高吸油倍率.     

粗糙基底辅助相转化法制备高度疏水PVDF微孔膜

提出一种高度疏水PVDF微孔膜的制备方法.以不同型号的耐水砂纸为模板,采用粗糙基底辅助相转化法制备高度疏水微孔膜,制膜体系为聚偏氟乙烯(PVDF)/N,N二甲基乙酰胺(DMAc)/正辛醇(octanol),凝胶剂依次为湿空气及去离子水.接触角实验结果表明,膜底面与水的接触角随着所用砂纸模板粗糙度的增加先增大后略有下降,其中1 000目的耐水砂纸基底制得的膜底面与水的接触角可达135°,显示出高度疏水性.研究发现,粗糙基底提供了膜底面的微米级粗糙度,同时,粗糙基底与非溶剂添加剂的协同作用延缓了相转化速率,促进了聚合物结晶和晶粒粗化,从而在膜底面生成了微纳复合阶层结构,提高了疏水性.与在玻璃基底上制得的膜的综合性能对比表明,本文制得的高度疏水微孔膜更适于在气液膜接触器中使用.     

石墨烯/PDMS超疏水棉纱构筑及增强水蒸发性能

高效的太阳能蒸发在自然循环过程和工业生产中发挥着不可或缺的作用。以棉纱为基底,纳米石墨烯分散液和PDMS作为整理剂,采用轧-烘-焙工艺,层层构筑,制备轻质、可漂浮、超疏水吸光纺织品。通过对整理棉纱进行系统的扫描电镜、温度实时监测和蒸发效率一系列表征、测试,分析结果表明石墨烯层和PDMS膜可紧密包覆于棉纱表面,并赋予其超疏水性能。不同质量分数石墨烯分散液整理棉纱均可漂浮于空气-水界面,水接触角无明显差异。水表层温度和蒸发效率随分散液中石墨烯质量分数的增加而相应的提高。在模拟光源10W镭射灯下辐照30min,5%石墨烯/PDMS超疏水棉纱覆盖水界面温度可上升至57.5℃,水蒸发效率是自然过程的4.3倍。石墨烯/PDMS超疏水棉纱的成功制备为石墨烯在疏水纺织品材料和与蒸发相关领域的应用开辟了新途径。     

盐酸沉淀法制备纳米SiO_2/粉煤灰微珠复合颗粒

以工业级粉煤灰微珠和模数为3.3的水玻璃溶液为原料,采用盐酸沉淀法,利用非均相形核沉积原理,在微米级粉煤灰颗粒表面包覆一层纳米SiO2颗粒.通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里叶转换红外线光谱仪等对包覆产物进行表征,制备得到了具有"核-壳"结构的微珠/SiO2复合结构颗粒,同时SiO2包覆层是以Si-O-Si键的形式结合于微珠表面并不断生长.对这种二级结构复合颗粒进行有机疏水改性,通过"涂敷法"构建超疏水性表面,表面平均接触角为152.4°,达到超疏水性能要求.     

TiO2／SiO2核壳结构微粒的合成及超疏水防紫外线功能织物的制备

以正硅酸乙酯为前驱体,采用溶胶-凝胶法在纳米TiO2表面包覆SiO2壳层,制备TiO2／SiO2核壳结构复合微粒,并将其负载在涤纶织物上,然后对织物进行疏水化处理,得到具有超疏水和防紫外线双重功能的织物．采用透射电子显微镜对复合微粒进行了表征;采用扫描电子显微镜对涤纶及处理后的涤纶织物的表面形貌进行了观察;采用视频光学接触角测量仪对涤纶织物表面的润湿性能进行测试;对织物超疏水性能的稳定性以及织物的紫外线防护性能进行了研究．结果表明：TiO2／SiO2复合微粒在纤维表面的负载不仅极大地提高了纤维表面的粗糙性,有利于超疏水表面的形成,并且由于TiO2的引入使织物获得了良好的紫外线防护性能;SiO2壳层对TiO2的包覆降低了TiO2的光催化作用,从而有效地提高了超疏水表面的紫外光照射稳定性．     

自清洁纳米TiO_2-SiO_2/含氟丙烯酸酯核壳乳液的制备

以丙烯酸正丁酯(BA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸羟丙酯(HpA)为核单体,甲基丙烯酸十二氟庚酯(DFMA)、BA、MMA和HpA为壳单体,采用半连续种子乳液聚合法合成了核壳型含氟丙烯酸酯乳液(CFBMH),然后掺杂自制超疏水金红石型纳米TiO_2-SiO_2,制备了具有自清洁功能的TiO_2-SiO_2/CFBMH复合材料,并通过FT-IR、19F NMR、TEM、AFM、TGA、水接触角(WCA)、Zeta电位及粒度分析仪等手段对乳液的结构及形态、乳胶膜的表面形貌、耐热性能和疏水性能进行了表征和测试.结果表明,DFMA和TiO_2-SiO_2的最佳投料量分别是15wt.%和0.3wt.%,所制备的TiO_2-SiO_2/CFBMH乳液成膜之后具有优异的疏水性能,接触角达135°,自清洁能力强,在外墙涂料领域有广阔的应用前景.     

二氧化硅水溶胶的一锅法制备及超疏水棉织物的构筑

通过一锅法,在碱性体系和表面活性剂存在的条件下,以正丙基三甲氧基硅烷作为前驱体制备出二氧化硅水溶胶,再用γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷和十六烷基三甲氧基硅烷一锅改性,获得了改性二氧化硅水溶胶.经过传统的浸轧烘工艺,将其应用于棉织物上制备超疏水棉织物.用扫描电子显微镜观察棉织物的表面形貌,用OCA 20型视频光学接触角测量仪测试织物表面的润湿性能,用耐洗色牢度测试仪测试织物的疏水持久性.结果表明,改性织物表面的水滴接触角为160°,并且其超疏水性能可以耐10次家庭洗涤.     

超疏水铜表面的电化学制备及其耐腐蚀性能

通过用电沉积法在铜片表面上生长了具有双尺寸粗糙度的铜膜,并用扫描电镜(SEM)、X射线能量色散谱(EDX)、X射线衍射仪(XRD)、接触角测量仪以及电化学工作站等对其进行详细表征。结果表明,所得铜表面是由纳米片组成的微米花组成。经硬脂酸修饰后,所得铜表面具有优异的超疏水性、不粘附性和耐腐蚀性能;与水的表面接触角高达167°,滚动角低至1.8°。超疏水性能归因于铜片表面上的微纳米结构以及低表面能的硬脂酸分子。     

硬质阳极氧化制备多孔疏水膜

采用硬质阳极氧化技术在铝合金表面制备了微米多孔多级复合结构氧化膜层,研究了多孔结构膜层疏水特性。通过电子显微镜和接触角测量仪分析发现,不同孔结构参数具有不同接触角疏水特性。当获得致密、更小尺度的多级微孔结构时,可以增加表面空气在三相界面中所占的比重,在不进行低能材料修饰情况下,使其表面静态水接触角增加,最大可达到130 o,该结果可以为阳极氧化工业应用提供一定实验参考。     

高吸油性三聚氰胺泡沫的制备与性能研究

为提供一种成本低廉、吸附能力强、制作简单的吸附材料,利用乙醇焰的高温快速-还原吸附在三聚氰胺上的氧化石墨烯,制备还原氧化石墨烯包覆的三聚氰胺泡沫(MF-G)。采用接触角、光电子能谱、扫描电子显微镜、万能试验机和吸附试验等研究手段,探讨MF-G泡沫的表面性质、孔结构、力学性质和吸附性能。结果表明:MF-G泡沫不仅具有高孔隙率和机械稳定性,而且还表现出超疏水性质,水在泡沫表面的接触角可达到148°;MF-G泡沫对油和有机溶剂具有优异的吸附能力,利用其对油和水显著的吸附差异,还可以高效率进行油水分离。MF-G泡沫具有的制备方法简单、高吸油性和有效的油水分离性使其有望在水处理领域实现广泛的应用。     

对含铁料液的减压膜蒸馏处理

采用自制PVDF疏水性中空纤维膜组件对模拟含铁废水进行减压膜蒸馏处理,设计三因素三水平正交实验,研究料液中铁离子浓度、pH值以及含盐率对膜蒸馏过程的影响.通过监测膜蒸馏实验前后膜丝内表面形貌、元素组成及接触角变化,对膜蒸馏过程中的膜污染及膜亲水化现象进行初步探讨.实验结果表明:铁浓度、pH值及含盐率对膜通量的衰减均有显著影响,pH值影响最大,铁浓度次之,含盐率最小;膜蒸馏实验后膜丝表面有污染物聚集,XPS结果显示出现了新元素Na和Fe,其质量分数分别占到了3.6%和7.0%,而且膜丝内壁的接触角从实验前82°降到72°,说明疏水性能有下降趋势.     

退火对PMTFPS-b-PS电纺膜表面性质的影响

通过氟硅单体1,3,5-三甲基-1,3,5-三（3,3,3-三氟丙基）环三硅氧烷（简称F3）的阴离子开环聚合（ROP）、苯乙烯（St）的原子转移自由基聚合（ATRP）,合成了含氟硅嵌段共聚物PMTFPS-b-PS,并将其以四氢呋喃（THF）和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为溶剂进行静电纺丝。采用接触角测量仪（CAM）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）研究PMTFPSb-PS电纺膜退火前后的疏水性、微观形貌以及表面化学组成。结果表明：电纺纤维的水接触角可达152.6°,即达到超疏水的效果,经过120℃退火处理后电纺膜的表面光滑,接触角有所减小,但其水接触角仍远高于共聚物溶剂膜的接触角。     

退火对PMTFPS-b-PS电纺膜表面性质的影响

通过氟硅单体1,3,5-三甲基-1,3,5-三(3,3,3-三氟丙基)环三硅氧烷(简称F3)的阴离子开环聚合(ROP)、苯乙烯(St)的原子转移自由基聚合(ATRP),合成了含氟硅嵌段共聚物PMTFPS-b-PS,并将其以四氢呋喃(THF)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂进行静电纺丝。采用接触角测量仪(CAM)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)研究PMTFPSb-PS电纺膜退火前后的疏水性、微观形貌以及表面化学组成。结果表明:电纺纤维的水接触角可达152.6°,即达到超疏水的效果,经过120℃退火处理后电纺膜的表面光滑,接触角有所减小,但其水接触角仍远高于共聚物溶剂膜的接触角。     

木质素基超疏水涂层的制备及其应用性能研究

超疏水涂层由于其广泛的应用前景,近年来备受关注.然而,利用天然聚合物制备超疏水材料和超疏水涂层仍然缺乏一种简单、经济的方法.本文通过取代反应制备了超疏水性木质素-PFTEOS粉体.由于该粉体与基体无关的特性和优异的超疏水性,可用于各种基体制备超疏水性涂层.所制备的涂层疏水性极强,水接触角最高可达169°,同时具有良好的...