固体的表面润湿性,是固体表面的一个重要特征,也是自然界、日常生活中最常见的界面现象之一。作为润湿性中的极端情况,接触角大于150°的超疏水和接触角小于10°的超亲水表面以其在自清洁材料方面的潜在应用引起了人们的广泛关注。经过多年的研究,超亲水和超疏水材料从理论到实践都取得了长足的发展,制备技术也在趋于成熟。随着研究的进一步发展,人们已经不再满足于单一润湿性的表面,不同润湿性在同一个基底上的集成成为更加诱人的方向。将超疏水和超亲水性质在同一个表面上实现,这两种性质或者可以随外界的刺激而相互转化或者在同一基底的不同部位共存,无疑是对超疏水和超亲水概念的一个延伸,对科学研究和实际应用都有潜在的重要意义。本论文在这一方面进行了初步的探索和尝试。1)我们结合具有分形结构的粗糙表面和混合自组装单层膜技术,制备了一种具有pH值可逆响应的表面材料。它表现出对酸性和中性水溶液超疏而对碱性水溶液超亲的性质。这种浸润性的可逆转换可以循环多次,而超疏水超亲水性质没有任何变化。我们以单层膜修饰的平整金表面上的本征接触角为基础,用Wenzel和Cassie模型解释了这种性质的起源,认为这一性质是混合自组装单层膜的组成和特殊的表面粗糙结构协同作用的结果。同时针对超疏水状态时,表面本征接触角小于90°的情况进行了一些初步的理论探讨。2)结合具有分形结构的粗糙表面和受控的硫醇在金表面的自组装技术,制备了一种润湿性从超疏水到超亲水变化的表面梯度材料。这一梯度性质是粗糙表面的放大效应和硫醇自组装单层膜组成梯度共同作用的结果。我们在这一表面观察到了理论预测中的从Wenzel态到Cassie态的转变。这种方法简单易行,可以在较大的尺度范围上制备斜率不同的表面梯度材料。