【摘 要】
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受“荷叶效应”的启发,具有自清洁、低阻、耐腐蚀等优良性能的超疏水表面受到人们的广泛关注。到目前为止,研究人员利用不同的材料通过不同的方法制备出多种超疏水表面。但大多数研究无法真正应用到实际生活,仍存在许多问题需要克服:制备成本高、涂层机械稳定性差、易老化、涂层更换困难等。本研究采用喷涂法制备的超疏水表面,具有制备设备成本低、工艺简单、不易老化、更换简单等优点。主要研究内容如下:1、采用喷涂法将乙烯
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受“荷叶效应”的启发,具有自清洁、低阻、耐腐蚀等优良性能的超疏水表面受到人们的广泛关注。到目前为止,研究人员利用不同的材料通过不同的方法制备出多种超疏水表面。但大多数研究无法真正应用到实际生活,仍存在许多问题需要克服:制备成本高、涂层机械稳定性差、易老化、涂层更换困难等。本研究采用喷涂法制备的超疏水表面,具有制备设备成本低、工艺简单、不易老化、更换简单等优点。主要研究内容如下:1、采用喷涂法将乙烯-聚四氟乙烯共聚物/二氧化硅(ETFE/Si02)混合液喷涂在玻璃基底上,利用ETFE/SiO2复合薄膜的疏水性,采用逐层沉积工艺使ETFE/SiO2复合薄膜表面呈现出粗糙结构,从而使ETFE/SiO2复合薄膜产生超疏水性:其水接触角为159°,滚动角为2.5°。ETFE/SiO2复合超疏水薄膜在可见光波段透过率高达95%以上,超过普通玻璃的透过率。ETFE/SiO2复合超疏水薄膜还显示出优良的自清洁型、耐酸碱性、耐磨性和可修复性。此外,我们还设计出多层结构,使ETFE/SiO2复合薄膜更便于运输和使用。2、以铜网为骨架,采用喷涂法将ETFE/SiO2复合超疏水薄膜制备在铜网上,大大增加了 ETFE/SiO2复合超疏水薄膜的机械强度。随后,我们使用激光烧蚀工艺在ETFE/SiO2复合超疏水薄膜上烧蚀出一定大小的孔洞,制备出超疏水-超亲油滤网,其水接触角为157°,煤油接触角为0°。该滤网对不同种类的油水混合物分离效率均达97%以上,并且显示出良好的耐盐性。我们还设计出基于超疏水-超亲油滤网的油水分离装置并制备出简易装置,从而验证了该装置的实用性。
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