引言 润湿性是固体表面的重要性质之一,它由固(2)
2013-07-10 01:01
导读:另外从还可以看出,随着液滴的表面张力增大,液滴的静态接触角也随之增大;但对于它的动态接触角,则与表面张力无明显的直接关系。同液滴的静态接
另外从还可以看出,随着液滴的表面张力增大,液滴的静态接触角也随之增大;但对于它的动态接触角,则与表面张力无明显的直接关系。同液滴的静态接触角相比,液滴的动态润湿行为是很复杂的。一般认为,三相接触线是影响液滴滚动行为的主要因素。在通常情况下,倾斜液滴时前进或后退角处的三相接触线保持的越完整,则液滴越易滚动,进而表现出的滚动角(滞后角)越小。液滴前进角处由于受到重力作用较易克服其移动的能垒而向下运动;后退角所在处的三相线由于要受到检验油与表面的粘结作用,因此其要克服的能垒较大,这样就出现了三相线的变形,即产生了接触角滞后[11]。显然,后退角所处的位置要克服的能量壁垒,不仅与液滴的表面张力有关,而且还会与液滴的粘滞度、该处固体的表面微细结构等因素有关。关于Al 板表面对油滴的动态润湿行为,尚需要进一步研究。
油滴的动态滚动过程见所示。随着样品表面的缓慢倾斜,液滴开始处于基本静止状态;但当倾斜角接近滚动角时,液滴会在瞬间发生滚动而离开样品表面。是甲酰胺的一个滚动动态过程,经过测量,甲酰胺的滚动角为1.6 ?。其他液滴(如水、甘油、甲酰胺、二甘醇)的滚动过程与之类似。
3 结论
本文利用简单的液相法,在铝基表面上制备了粗糙表面,然后利用十七氟癸基三甲氧基硅烷进行表面改性,研究发现:这种表面具有微-纳米结构的网孔状结构,经过氟硅烷改性后,该表面具有优异的超疏水性能(对水的静态接触角大于150 )和良好的疏油性能。即使对于表面张力仅为37 mN/m 的硝基甲烷,静态接触角也超过120 (为121.3 )。对于表面张力大于45mN/m 的其他油滴(如甘油、甲酰胺、二甘醇),其静态接触角均超过147,并且具有较小的滚动角和滞后角(均小于6 )。这种既超疏水又具有疏油性能的表面,对于油污环境下自清洁、去除水下生物污浊等,都是有益的。
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[参考文献] (References)
[1] BLOSSEY R. Self-cleaning surfaces: virtual realities[J]. Nature Mater, 2003, 2: 301~306
[2] BARTHOLTT W, NEINHUIS C. Purity of the sacred lotus, or escape from contamination in biologicalsurfaces[J]. Planta, 1997, 202(1): 1~8
[3] SHIRTCLIFFE N J, MCHALE G. Wetting and wetting transitions on copper-based super-hydrophobicsurfaces[J]. Langmuir, 2005, 21(3): 937~943
[4] LI Y, CAI W P, DUAN G T, et al. Superhydrophobicity of 2D ZnO ordered pore arrays formed bysolution-dipping template method[J]. J Colloid interface Science, 2005, 287(2): 634~639
[5] FENG L, LI S, LI Y, et al. Super-hydrophobic surface of aligned PAN nanofibers[J]. Anger Chem Int Ed,2002, 41(7): 1221~1223
[6] 李艳峰,于志家,于跃飞,等. 铝合金基体上超疏水表面的制备[J]. 高校化学工程学报,2012,22(1): 6~10
[7] TUTEJA A, CHOI W, MA M L, et al. Designing superoleophobic surfaces[J]. Science, 2007, 318: 1618~1622
[8] LIU M J, WANG S T, WEI Z X, et al. Bioinspired design of a superoleophobic and low adhesive water/solidinterface[J]. Adv Mater, 2012, 21: 665~669
[9] Kiuru M, Alakoski E. Low sliding angles in hydrophobic and oleophobic coatings prepared with plasmadischarge method[J]. Materials letters, 2004, 58: 2213~2216
[10]SUGIMURA H, HOZUMI A, KAMEYAMA T, et al. Organosilane self-assembled monolayers formed at thevapour/solid interface[J]. Surf Interface Anal, 2002, 34: 550~554