多孔超抗?jié)櫇裥圆牧系难芯考爸苽?pdf

1、超抗?jié)櫇裥苑律牧显诠I(yè)生產和實際生活中有著巨大應用前景。超抗?jié)櫇裥匀Q于材料表面的化學性質及物理結構，其中物理上的拓撲結構對超抗?jié)櫇裥云鸬搅酥陵P重要的作用。多孔材料憑借其簡便的制備方法、優(yōu)異的結構設計、巨大的比表面積、優(yōu)異的性能而引起了廣泛的關注。如何更好地將多孔材料應用于超抗?jié)櫇裥圆牧系难芯渴悄壳暗难芯繜狳c和難點之一。
　　本論文將多孔材料的結構參數與材料抗?jié)櫇裥约巴该餍缘刃阅芟嚓P聯，設計和構建了不同的多孔結構，獲得了多孔透明

2、超疏水涂層，及微米尺度多孔水油超疏涂層和材料。以透光率和超疏水性與表面微觀結構間的關系為切入點，提出了理想結構模型，實現了涂層的高透光率和超疏水性。通過對多孔材料結構參數和水油超疏性的關聯，提出了水油超疏的多孔結構模型，制備了水油超疏性優(yōu)異的多孔材料。
　　1)基于旋涂法和層層組裝，研究納米粒子無序堆積表面的超疏水性和透明性，考察體系為:(1)球型SiO2納米粒子結合氨基封端有機硅(SN2)及有機硅改性聚氨酯(SN2-prePU)

3、;(2)SiO2納米粒子結合有機硅溶膠。研究表明，第一個體系中SN2更利于提升涂層的超疏水性和透明性，而SN2-prePU因PU組分的存在能有效增強涂層耐久性;第二個體系中，高濃度有機硅溶膠/SiO2納米粒子分散液更利于涂層獲得超疏水性，低濃度分散液更利于涂層獲得高透光率。采用光學顯微鏡和電子顯微鏡觀察發(fā)現大部分納米粒子堆積是無效的，堆積效率不高，對疏水性的提升無貢獻，無法獲得足夠有效的超疏水結構。
　　2)基于微觀結構本體性質和

4、表面性質對光的吸收、折射和散射的影響，提出“SiO2納米粒子組裝的納米尺度多孔結構（SNANPS）”。采用支化結構SiO2納米粒子產生的空間位阻效應，自發(fā)形成SNANPS。該結構涂層不僅表現出優(yōu)異超疏水性和高透光率——甚至一定的增透效果，同時還具有抗水滴沖擊性、長時間水下耐久性、可更新性和耐溫性等優(yōu)異性能。由于SNANPS對材料初始表面不會造成損傷，配合擦涂法，可將涂層施涂于幾乎所有平整、有宏觀表面圖案、或具有一定曲率的固體材料表面，甚

5、至這些材料內表面。
　　3)以多巴胺和SiO2納米粒子作為結構單元，通過冰模板法構建多巴胺/SiO2納米粒子組裝微米尺度多孔結構，基于該結構制備水油超疏涂層。對三種不同結構參數的多孔結構——納米尺度多孔結構、小孔高微米尺度多孔結構和大孔高微米尺度多孔結構表面的抗?jié)櫇裥赃M行研究，發(fā)現僅在同時具備較大孔尺度和孔高時，多孔結構才會表現出水油超疏性。該水油超疏涂層因采用粘結能力出眾的多巴胺作為粘接劑，可用于不同材料上水油超疏表面的制備。<