单颗粒层纳米金刚石薄膜的疏水性与黏性研究

采用热丝化学气相沉积法（CVD）制备单颗粒层纳米金刚石薄膜,研究颗粒分布状态对薄膜疏水性与黏性的影响规律。结果表明:对于疏水性而言,当颗粒间距大于1 500 nm时,颗粒间距对疏水性起主导作用,颗粒间距越小,疏水性越好;当颗粒间距小于1 500 nm时,颗粒尺寸对疏水性起主导作用,颗粒越大,疏水性越好;颗粒几乎连续后,三维结构变成二维平面,接触角又下降。对于黏性而言,当颗粒间距大于1 480 nm时,颗粒间距减小使液滴与薄膜表面接触状态由Wenzel状态转变为Cassie状态,黏性变差;当颗粒间距小于1 480 nm时,薄膜成分对黏性起主导作用,其上石墨相越多,黏性越好。由此得到颗粒分布状态对单颗粒层纳米金刚石薄膜疏水性与黏性的作用规律,为制备高疏水高黏性纳米金刚石薄膜奠定基础。这种无有机长链修饰的、具有良好导电性/电化学特性的、基于碳材料的高黏高疏水表面,可提供大量的气固液三相界面和液下空气袋,为液下耗气型催化/电催化反应或电场驱动下的微液滴无损转移提供基础材料。