超疏水超亲油铜网的制备及其在油水分离中的应用

以铜网为基底,通过浸涂法在其表面制得超疏水超亲油有机-无机复合薄膜,水滴、油滴在其表面的接触角分别为152°和10°。 线性低密度聚乙烯-SiO₂纳米球构成的复合阶层结构及低表面能线性低密度聚乙烯涂层的协同作用使铜网产生独特的润湿性。 该铜网具有很好的自清洁性和抗腐蚀性,可用于油水混合物的有效分离。 与传统方法相比,该方法制备超疏水-超亲油薄膜方法简单、成本低、无氟,有望在实践中得到应用。     

超疏水超亲油玉米秸秆粉油污吸附剂的制备及其在油水分离中的应用

超疏水超亲油材料因其在油水分离等领域有广泛的应用前景而引起人们极大关注。 目前,有很多方法可以用来制备超疏水超亲油材料,但因其过程复杂、成本高、环境适应性差限制了其在实际生产、生活中应用。 本文以玉米秸秆为原料,经TiO₂ 溶胶浸涂并经辛基三甲氧基硅烷修饰后显示出超疏水和超亲油,水滴、油滴在其表面的接触角分别为160°和0°。 研究结果显示,玉米秸秆粉表面的超疏水性源于其表面微纳米复合阶层结构及低表面能化学组成的协同作用。 利用玉米秸秆粉表面的憎水性和亲油性,能将其用于水面油污的吸附和分离,具有分离效率高、稳定性好、可循环利用的优点。 相比于其它材料,以玉米秸秆为原料制备超疏水超亲油的油污吸附剂,原料丰富、成本低、过程简单、易降解、可循环利用,有望在生产、生活中得到应用。     

超疏水超亲油玉米秸秆粉油污吸附剂的制备及其在油水分离中的应用（英文）

超疏水超亲油材料因其在油水分离等领域有广泛的应用前景而引起人们极大关注。目前,有很多方法可以用来制备超疏水超亲油材料,但因其过程复杂、成本高、环境适应性差限制了其在实际生产、生活中应用。本文以玉米秸秆为原料,经TiO_2溶胶浸涂并经辛基三甲氧基硅烷修饰后显示出超疏水和超亲油,水滴、油滴在其表面的接触角分别为160°和0°。研究结果显示,玉米秸秆粉表面的超疏水性源于其表面微纳米复合阶层结构及低表面能化学组成的协同作用。利用玉米秸秆粉表面的憎水性和亲油性,能将其用于水面油污的吸附和分离,具有分离效率高、稳定性好、可循环利用的优点。相比于其它材料,以玉米秸秆为原料制备超疏水超亲油的油污吸附剂,原料丰富、成本低、过程简单、易降解、可循环利用,有望在生产、生活中得到应用。     

超疏水-超亲油棉织物的制备及在油水分离中的应用

采用溶胶-凝胶法制得Zn O溶胶,以棉织物为基底,在其表面浸涂Zn O溶胶,再经辛基三甲氧基硅烷表面修饰后显示出超疏水性和超亲油性,水滴和油滴在其表面的接触角分别为152°和0°.利用棉织物表面的超疏水性和超亲油性,可以实现对油水混合物中油和水的有效分离.为防水服饰的设计、超疏水/超亲油材料的制备及在油水混合物的分离与应用提供借鉴.     

TiO_2纳米薄膜油下超疏水/超亲水性的可逆调控

采用简单的提拉镀膜法制备了一种TiO_2纳米薄膜,在油相介质中,水滴在其表面的接触角约为160°,呈现出油下超疏水状态.当在湿度为20%的空气环境下对TiO_2纳米薄膜进行紫外光照射(60 min)后,该薄膜由油下超疏水状态转变为油下超亲水状态.对紫外光照射后的TiO_2纳米薄膜在100℃下热处理70min后,该薄膜又恢复到了初始的油下超疏水状态.因此,通过紫外光照射和热处理可实现TiO_2纳米薄膜油下超疏水性与油下超亲水性的可逆调控. TiO_2纳米薄膜油下水超浸润性可逆调控主要归因于薄膜表面的微纳米结构和化学组成变化的协同作用.     

拉伸微模塑制备低密度聚乙烯超疏水表面

以新鲜荷叶为原始模板制备聚二甲基硅氧烷(PDMS)软模板,并用该软模板在真空下热压得低密度聚乙烯(LDPE),冷却剥离得到LDPE超疏水薄膜.场发射扫描电镜(FE-SEM)显示其表面由细长乳突(长约30 μm)构成,接触角为154°±3.5°,水滴极易滚落,而常压下热压得到的薄膜表面乳突则短而粗(长约8～10μm),接触角仅137°±2.7°,短粗的乳突高度接近模板微坑的深度,证明细长乳突是在微模塑脱模时拉伸形成的.     

CaCO_3颗粒模板法制备聚合物超亲水/超疏水表面

以碳酸钙(CaCO3)颗粒层为模板,运用简单的热压和酸蚀刻相结合的方法制备聚合物超亲水/超疏水表面.首先在玻璃基底上均匀铺撒一层CaCO3颗粒,以此作为模板,通过热压线性低密度聚乙烯(LLDPE)使CaCO3颗粒均匀镶嵌在聚合物表面,获得了超亲水性质;进一步经酸蚀得到了具有微米和亚微米多孔结构的表面,其水滴静态接触角(WCA)可达(152.7±0.8)°,滚动角小于3°,具备超疏水性质.表面浸润性能和耐水压冲击性能研究表明该超疏水表面具有良好的稳定性和持久性.用同样工艺微模塑/酸蚀刻其它疏水性聚合物,得到类似结果.     

溶液浸泡结合表面涂层制备超疏水-超疏油表面（英文）

超疏水-超疏油材料在防污、防水、防油等领域有广泛的应用前景而引起人们极度关注。本文用全氟辛酸溶液浸泡锌粉制得超疏水-超疏油锌粉,用聚乙烯醇胶将超疏水-超疏油锌粉粘合、固定到玻璃、木头、塑料、不锈钢、纸片、石头表面后可制得超疏水-超疏油表面,水滴、油滴在其表面的接触角均超过150°。锌粉与全氟辛酸反应后生成Zn[CF_3(CF_2)_6COO]_2,氟代长链烷基的低表面能化学组成与微纳米粗糙结构的协调作用使其表现出超疏水、超疏油性能。相关研究有望为超双疏材料的设计、制备及其在自清洁、防水防油及抗污等领域的应用提供借鉴。     

溶胶凝胶法制备仿生超疏水性薄膜

通过溶胶-凝胶(Sol-Gel)法和自组装(Self-assembled)制备了具有超疏水性的薄膜, 水滴在该薄膜上的平衡静态接触角为155°～157°, 滑动角为3°～5°. 通过扫描电子显微镜(SEM)观察薄膜微观表面, 发现该薄膜表面分布了双层结构(Binary structure)的微纳米粗糙度的微凸体, 上表层微米微凸体的平均直径为0. 2 μm, 下表层纳米微凸体的平均直径约为13 nm, 其分布与荷叶表面的结构极其相似. 用X射线光电子能谱(XPS)对薄膜表面元素进行了成分分析, 结果表明, 其表面存在大量的F, Cl等元素, 它能显著降低薄膜表面的表面能. 薄膜超疏水性的原因可能是, 通过硅片经溶胶粒子表面制备的薄膜具有合适的表面粗糙度, 再经过全氟辛基三氯甲硅烷(FOTMS)化学修饰后, 薄膜表面能进一步降低, 这两个条件的有机结合就使得薄膜产生了超疏水性.     

可粘贴超疏水薄膜的制备

通过聚二甲基硅氧烷(PDMS)与碳纤维织物复合, 采用模板法在PDMS聚合物表面构筑微阵列结构, 制备了一种具有可重复粘贴性的超疏水薄膜. 研究结果表明, 该薄膜微结构表面的接触角为154°, 滚动角为14°, 具有低黏附的超疏水特性. 而PDMS与碳纤维织物的紧密结合, 赋予了超疏水薄膜较高的黏接力和力学性能, 断裂强度达到116.96 MPa. 所制备的超疏水薄膜可粘贴于多种材料表面, 同时经过30 d的长时间粘贴以及50次的循环粘贴后, 该薄膜依然保持着较高的黏附性能及超疏水特征, 表明超疏水薄膜具有良好的力学稳定性及耐久性, 满足长时间可重复使用的要求, 可应用于对破损超疏水涂层的快速、 大面积粘贴修复.     

三角紫叶酢浆草叶面的超疏水性

三角紫叶酢浆草叶面有很好的超疏水性,水滴在其表面的接触角约为150°,滚动角约为15°。研究发现,在三角紫叶酢浆草的叶面,分布有微纳米二元复合阶层结构的"星型"微凸体,微凸体之间有大量凹槽和空隙,复合阶层结构表面能吸附一层空气膜,液滴与其表面的接触是液、固、气的复合接触。此外,植物的叶面有低表面能的蜡状物,微纳米级的复合阶层结构及其表面的低表面能物质的协同效应使其表面显示出优异的超疏水性能。该研究有望为仿生超疏水材料的制备提供有益的启示与借鉴。     

溶液浸泡结合表面涂层制备超疏水-超疏油表面

超疏水-超疏油材料在防污、防水、防油等领域有广泛的应用前景而引起人们极度关注。 本文用全氟辛酸溶液浸泡锌粉制得超疏水-超疏油锌粉,用聚乙烯醇胶将超疏水-超疏油锌粉粘合、固定到玻璃、木头、塑料、不锈钢、纸片、石头表面后可制得超疏水-超疏油表面,水滴、油滴在其表面的接触角均超过150°。 锌粉与全氟辛酸反应后生成Zn[CF₃(CF₂)₆COO]₂,氟代长链烷基的低表面能化学组成与微纳米粗糙结构的协调作用使其表现出超疏水、超疏油性能。 相关研究有望为超双疏材料的设计、制备及其在自清洁、防水防油及抗污等领域的应用提供借鉴。     

超疏水薄膜表面结构及其制备工艺的研究进展

综述了可以用于低温下(<200℃)制备超疏水表面膜层的工艺方法,首先介绍了常见超疏水膜层的表面结构特征和物理特性,并对其表面特殊结构调控的必要性进行分析,接着从薄膜制备工艺的分类方法的角度论述了常用制备超疏水表面薄膜的工艺方法并对其进行优缺点分析总结,最后论述了超疏水表面薄膜在工业上的实用性.其中重点关注了可以用于在低...     

软模板印刷法制备超疏水性聚苯乙烯膜

首次利用软模板印刷的方法,以微米-亚微米-纳米复合结构的PDMS为软模板,在平滑聚苯乙烯表面上成功制备了同样具有微米-亚微米-纳米复合结构的超疏水表面,该表面与水的接触角高达161.2º。软模板印刷方法可以用在其它热塑性聚合物如聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯等材料上,是一种简单有效地制备超疏水性表面的方法。     

透明抗静电多功能超疏水薄膜的制备

采用提拉法在聚酰亚胺薄膜表面分步涂覆了银纳米线及疏水纳米二氧化硅, 分别构筑了导电网络及超疏水涂层, 制备了超疏水抗静电透明薄膜. 研究结果表明, 超疏水抗静电透明薄膜保持了较高的透光性, 其透光率高于90%. 同时, 银纳米线网络的构筑有效增加了超疏水抗静电透明薄膜的导电性, 使其表面电阻介于10⁶~10¹⁰ Ω之间, 达到了抗静电要求. 水滴在该薄膜表面静态接触角高达156.4°, 滚动角小于1°, 展现了优异的超疏水特性. 通过导电网络及疏水涂层的构筑, 实现了透明及抗静电超疏水多功能的统一.     

超疏水表面黏附性的研究进展

结合作者课题组的相关工作,简要地论述了超疏水表面固液黏附性的主要影响因素和评价标准,介绍了天然和人工仿生具有特殊黏附性超疏水表面的研究进展,包括超疏水高黏附表面、超疏水低黏附表面、可控黏附性超疏水表面、各向异性黏滞力超疏水表面、黏滞力响应性智能超疏水表面以及超亲/超疏水图案表面制备及运用.特别介绍了作者研究小组在仿生可控黏滞力超疏表面制备以及超亲/超疏水图案表面运用的研究.最后对具有特殊黏附性超疏表面的研究进行总结和展望.     

直接浸泡法构筑纯铜的超疏水表面

以棕榈酸-乙醇溶液为疏水剂,利用直接浸泡法在纯铜表面上构筑了超疏水薄膜。 纯铜表面超疏水薄膜的最佳制备条件为：0.03 mol/L棕榈酸-乙醇溶液,室温（20～22 ℃）,浸泡144 h。 通过扫描电子显微镜、接触角测量仪、红外光谱仪和高精密电子天平对超疏水表面进行了表征和分析。 实验结果表明,纯铜试样表面形成了100～200 μm大小的草状棕榈酸铜微簇,接触角达到了150°,其具有较好的抗结垢性能。     

基于原位结晶苯膦酸锆膜的油水分离网的制备及应用

运用水热法在铜网表面原位结晶生长苯膦酸锆,获得微纳米级粗糙结构,且苯环排列在苯膦酸锆表面的最外层,使铜网具有超疏水和超亲油的性质,无需任何低表面能物质修饰,即可对油水混合物进行分离.苯膦酸锆层与基底存在一定的结合力,具有机械稳定性;同时又具有抗酸碱的化学稳定性.这种油水分离网不仅能够实现油水混合物的分离,还可以实现乳化油的油水分离,在实际生产运用过程中具有较好的应用前景.     

研究简报聚苯乙烯接枝TiO2有机无机杂化超疏水涂层的制备

采用自由基聚合的方法,在经乙烯基三乙氧基硅烷(VTEOS)修饰的纳米TiO2表面上接枝聚苯乙烯(PS),而后制得PS-g-TiO2有机无机纳米杂化超疏水薄膜。利用场发射扫描电子显微镜和傅里叶变换红外光谱仪对PS-g-TiO2进行了形貌和结构表征,并探讨了VTEOS修饰对TiO2纳米粉体表面浸润性能的影响。测试结果表明,纳米TiO2经VTEOS改性后所制备的PS-g-TiO2薄膜和仅用硅烷偶联剂修饰的TiO2薄膜都具有良好的超疏水性能,水滴在薄膜上的最大静态接触角分别为160°和154°,滑动角分别为3°和4°。     

芋叶超疏水超亲油性能及应用

通过静态接触角(CA)和扫描电子显微镜(SEM)分析了芋叶的超疏水超亲油性能. 考察了不同处理温度下芋叶的饱和吸油率、缓释保油率以及离心保油率. 结果表明, 芋叶下表面具有超疏水性能, 其静态水接触角为157.1°(滚动角小于3°), 远大于上表面静态水接触角(109.1°). 不同温度处理的芋叶的饱和吸油率的变化呈现一定规律, 在200 ℃下干燥的芋叶具有最高饱和吸油率(8.1 g/g). 芋叶对难挥发性的机油固定能力较强, 并且在较高转速下对机油仍具有较高的离心保油率.