第四章_海洋防污损技术与材料-聚合物基体超疏水表面结构制备实例(PDMS).pptVIP

聚合物基体超疏水表面结构制备实例;1) 实验材料及试剂 聚二甲基硅氧烷[Polydimethylsiloxane (PDMS)]； 聚乙烯醇[poly vinyl alcohol (PVA) M.W. 88000] 去离子水； 镊子、烧杯、移液管、容量瓶等玻璃仪器、 2) 实验仪器 场发射扫描电子显微镜(FESEM)：日本JEOL公司JSM-6700场发射扫描电子显微镜； 扫描电子显微镜 (SEM)：日本HITACHI公司S-4300N扫描电子显微镜； 接触角仪(CA)：德国Dataphysics公司OCA20 接触角测定仪。 电子天平、普通烘箱、离子溅射仪等;3) 试样的制备 (1)一次复形的表面。首先配置15 wt%的PVA水溶液，并将其铺展在新鲜的玫瑰花花瓣表面，待其在常温下固化24小时后与玫瑰花花瓣进行分离得到一次复形的表面。;4;(3) 对比试验：平滑 PDMS 表面的制备 首先将PDMS与其固化剂充分搅拌混合， 再用抽真空的方法出去其中的空气气泡。 最后将混合物铺展在玻璃基底表面，在60oC条件下固化10小时 得到厚3mm，面积2*2 cm2的、具有平滑表面的PDMS 对比样品。;4) 样品表征 (1) 样品表面微观形貌分析: 采用SEM进行。首先将样品固定在SEM样品台上，溅射上一薄层Pt以增加导电性后，即可进行扫描电镜观察。SEM表征是在JEOL JSM-6700F上进行的，工作电压3 kV。 (2) 样品的表面浸润性分析：通过接触角检测仪测量。将所制备样品放于接触角样品测量台上，在室温条件下进行接触角测量，测量结果取样品表面5个不同点的平均值。;样品表征：玫瑰花瓣的SEM照片;样品表征：玫瑰花瓣的SEM照片;样品表征：玫瑰花瓣的表面浸润性;样品表征：玫瑰花瓣表面水的高粘滞性;样品表征：一次复形所得PVA的表面微观形貌;样品表征：二次复形所得PDMS的表面微观形貌;样品表征：二次复形所得PDMS的表面微观形貌;样品表征：PDMS 复形产物的浸润性;15;理论解释;理论模型;金美花博士的理论解释;金属基体超疏水表面结构制备实例;Examples of preparation of superhydrophobic surface on metal substrates: the case of steel;Preparation of Superhydrophobic Surface on Steel Substrate;4) 试样的表征 (1) 形貌观察。采用离子溅射仪对试样表面进行镀金处理，用扫描电镜观察试样的表面形貌。 (2) 膜层成分测定。利用X射线能谱仪(EDS)、 X射线光电子能谱仪(XPS)对钢片表面成分进行分析。 (3) 接触角测定。用接触角测量仪测量水滴在试样表面的接触角，在5个不同位置下测量，取其平均值。静态接触角用躺滴法测量，前进和后退接触角通过增加或减少水滴量的方法测量。 ;样品表征：刻蚀后再经硅烷化处理的钢片;样品表征：经抛光而未刻蚀的钢片;样品表征：抛光后再刻蚀的钢片;样品表征：超疏水钢片表面的XPS分析;水滴在超疏水钢片表面接触角与水滴pH的关系;尖锐的微纳凸起结构结构之间存在大量的缝隙，而表面覆盖着疏水性的氟碳硅烷膜。 当水滴落至疏水性的氟碳硅烷膜上时，水滴难以渗透氟碳硅烷膜而不能进入微纳复合结构之间的缝隙中，结果在固液接触区内包裹了大量的空气。 光滑的氟碳硅烷膜与水的接触角仅为109°，钢片表面粗糙度增加，极大地增加了接触角，形成了超疏水性表面。