基于聚多巴胺的超疏水通用制備方法研究.pdf

1、隨著微納米技術(shù)的的不斷發(fā)展和仿生學研究的興起，超疏水材料的制備和應用也得到越來越廣泛的關(guān)注。超疏水材料因其特殊的表面潤濕性能在日常生活、交通運輸和國防建設(shè)等方面表現(xiàn)出了巨大的發(fā)展前景。制備超疏水的方法多種多樣，但是適用于多種基底材料的制備方法還鮮有報道。本論文利用聚多巴胺（PDA）在各種基底上（分別選擇硅片、鈦片和聚丙烯片作為無機非金屬材料、金屬材料和高分子材料的代表）的強粘附性和對納米粒子的螯合吸附性，探索出了幾種通用的超疏水表面制備

2、方法，并對制備樣品的表面形貌、表面化學組分，表面潤濕性能和穩(wěn)定性進行分析討論。主要研究內(nèi)容如下：
　　1.探討了用化學鍍銅/低表面能分子修飾相結(jié)合的方法，在不同基體上制備超疏水層的方法。利用PDA強粘附性和對納米銅顆粒的螯合性，在單晶硅表面構(gòu)筑粗糙結(jié)構(gòu)，再自組裝十二硫醇，制備出接觸角157.83°，滾動角5°的超疏水表面。實驗結(jié)果表明，表面特定的微納米復合結(jié)構(gòu)和化學惰性物質(zhì)是形成超疏水表面的關(guān)鍵因素。超疏水銅表面在大氣環(huán)境中放置2

3、個月穩(wěn)定性良好，在紫外光照射條件下能保持12 h的超疏水特性。該種方法同樣適用于鈦片和聚丙烯，具有很好的通用性。
　　2.在化學鍍銅制備超疏水表面的基礎(chǔ)上，發(fā)展了化學置換沉積法制備超疏水表面。將化學鍍銅處理的的單晶硅放入AgNO3溶液中，利用置換反應在表面生成銀單質(zhì)，從而在單晶硅表面構(gòu)筑粗糙結(jié)構(gòu)，再用十二硫醇修飾，制備出接觸角164.26°，滾動角3°的超疏水表面。該方法制備的超疏水銀表面在紫外光照射條件下，能保持5天的超疏水特性

4、，在大氣環(huán)境中放置2個月，接觸角和滾動角幾乎無變化，穩(wěn)定性良好。該方法同樣適用于鈦片和聚丙烯，具有很好的通用性。
　　3.利用銀鏡反應在PDA修飾的基底上制備超疏水表面。利用PDA的表面螯合性，將銀鏡反應析出的銀顆粒吸附到在沉積了PDA的單晶硅表面，進一步經(jīng)十二硫醇修飾后，得到接觸角為163.70°，滾動角為2°的超疏水表面。討論了超疏水表面的穩(wěn)定性，發(fā)現(xiàn)該表面在紫外光照射條件下，能保持7天的超疏水特性，在大氣環(huán)境中放置2個月，接