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根据润湿理论,接触角是被用来评价界面润湿性的物理参数,固体表面水或油的接触角低于0°被称为超亲水或超亲油表面,相反若水或油的接触角高于150°被称为超疏水或超疏油表面。这种润湿性能在金属的防护、生活污水及工业废水的处理中有着巨大的应用前景。然而,现在应用于工业中的大部分超疏水/超双疏表面当遭受机械磨损和溶剂、气体、紫外照射、颗粒、酸碱和细菌时而受到破坏。因此,提高超疏水/超双疏表面的高稳定性和环境友好性对其在各个领域有着重要的意义。本文选用蛋壳、水镁石颗粒和ZnO颗粒为原料,主要研究如何采用绿色、低碳、环保的方法制备出具有高稳定性和环保型的超疏水/超双疏材料,以期为环境友好型的超疏水/超双疏材料的制备提供思路。主要内容如下:(1)蛋壳-硬脂酸制备超疏水材料的研究:运用蛋壳为主要原料制备环保和机械耐用的超疏水材料。制备的材料不仅具有良好的自清洁性和油下超疏水性,而且具有高效的油水分离能力。更重要的是,所得材料具有优异的机械耐久性,在砂纸磨损360 cm后可保持超疏水性。此外,该材料还表现出对强酸/碱性溶液,紫外线照射和水滴冲击的高稳定性。在这项研究中,我们利用厨房垃圾蛋壳为原料为制备超疏水材料提供新的思路,并加速超疏水材料的实际应用。(2)水镁石-有机硅烷制备超疏水材料的研究:采用三氯(1H,1H,2H,2H-全氟辛基)硅烷(PFOTS)改性的水镁石颗粒和简单的滴涂法制备了机械稳定性超疏水材料。所得材料对砂纸的磨损具有显著的耐久性,即使在200 g的负载下20次磨损循环后仍保持其超疏水性,所制备的超疏水材料可以承受严酷的环境,为各种实际应用开辟了新的途径。(3)ZnO-氟硅烷制备超双疏材料的研究:通过使用ZnO颗粒和1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷(PFDTES)为原料制备出具有耐腐蚀性和耐磨性超双疏性材料。由于ZnO无毒、低成本和可控结构,故被选用制备超双疏材料的原料。制备的材料具有自清洁能力、高稳定性和耐腐蚀性。将制备的材料在王水、HC1、H2S04和饱和NaOH溶液中浸泡2 h,依旧保持超双疏性。同时能够承受600#砂纸磨损160 cm,其耐磨能力主要是因为在磨损过程中会形成新的粗糙结构。