柔韌超疏水耐高溫?zé)o機(jī)納米纖維薄膜.pdf

1、最近，受到自清潔荷葉效應(yīng)的啟發(fā)，采用靜電紡絲技術(shù)制備具有微納米階層結(jié)構(gòu)的超疏水納米纖維膜得到了廣泛的研究。但是，要制備具有柔韌性，耐高溫的能在極端環(huán)境下使用的超疏水靜電紡絲薄膜仍是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，因?yàn)槿彳浀母呔畚镉袡C(jī)薄膜一般不能承受超過(guò)100℃的高溫，而很多無(wú)機(jī)薄膜雖能承受400℃的高溫，但質(zhì)地脆，柔韌性差。
　　 本論文中，通過(guò)靜電紡絲技術(shù)制備二氧化硅(SiO2)納米纖維膜，再經(jīng)氟硅烷(FAS)的表面修飾，創(chuàng)新性的得到了一種柔

2、韌、超疏水、耐高溫的無(wú)機(jī)納米纖維膜。該無(wú)機(jī)SiO2納米纖維膜是將聚乙烯醇(PVA)和正硅酸乙酯的混合溶液通過(guò)靜電紡絲得到復(fù)合納米纖維膜，再經(jīng)高溫煅燒除去有機(jī)組成部分制得的。將該薄膜分別用掃描電子顯微鏡(SEM)，傅立葉變換紅外光譜，接觸角測(cè)量?jī)x，X射線衍射(XRD)和差示掃描量熱儀等進(jìn)行了表征。由SEM得出，在經(jīng)氟硅烷改性前后，SiO2納米纖維的直徑范圍均為150到500納米，薄膜具有無(wú)紡布的形態(tài)特征。從XRD分析得出SiO2納米纖維膜

3、為非晶體。經(jīng)FAS表面修飾后，SiO2薄膜的潤(rùn)濕性由超親水性轉(zhuǎn)化為超疏水和疏油性。經(jīng)測(cè)試，該薄膜與水的最大靜態(tài)接觸角達(dá)到了154°，與油的最大靜態(tài)接觸角達(dá)到了143°。此外，經(jīng)FAS改性后的SiO2納米纖維膜呈現(xiàn)出良好的耐高溫性，即使經(jīng)過(guò)450℃的熱處理，其與水的接觸角仍能高達(dá)138°，與油的接觸角高達(dá)132°。經(jīng)力學(xué)性能測(cè)試發(fā)現(xiàn)，經(jīng)FAS改性后的二氧化硅納米纖維膜具有一定的柔韌性。經(jīng)彎曲試驗(yàn)后，該膜仍可保持良好的疏水疏油的雙疏性特征。