Abstract ：

用乳液聚合方法合成了含硅氟苯丙乳液,用sol-gel法制备出不同尺寸的纳米、微米SiO2,并用氨基硅烷偶联剂(KH550)对SiO2粒子进行表面改性,改性后的SiO2粒子加入含硅氟苯丙乳液中制得复合涂层.使用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、红外光谱(FTIR)、水接触角(WCA)测试,研究了含硅氟苯丙乳液合成和SiO2表面改性的机理,考察了涂层表面的微观形貌与润湿状态的关系,结果表明涂层水接触角153°,为超疏水表面,而且能在-10～90 ℃的冷、热处理后保持超疏水性能.热重分析(TGA)显示,复合涂层热稳定性良好.

Keyword ：

含硅氟苯丙乳液 纳米SiO2 热稳定性 超疏水性

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Abstract ：

为提高海洋设施聚合物涂层表面的抗生物污损性能,以聚二甲基硅氧烷(PDMS)聚合物为研究对象,采用皮秒激光直接刻蚀方法,在PDMS聚合物膜表面制备了单向微沟槽、网格微沟槽、微凹坑等不同微纳结构.利用激光共聚焦显微镜观察了试样表面粗糙度和微纳结构特征,利用接触角测量仪测量了去离子水在不同试样表面的静态接触角和动态接触角.研究分析了皮秒激光加工参数对三类微纳结构PDMS膜表面粗糙度、静态接触角和动态接触角的影响,获得了具有超疏水性和强脱附性的微纳结构PDMS膜表面的皮秒激光加工方法,即:在PDMS膜表面制备网格微沟槽或微凹坑类微纳结构,微单元间距为50 μm,皮秒激光加工工艺参数为激光能量密度1.536×1014 W/m2,激光扫描速率200 mm/s,激光重复加工5次.研究表明,利用皮秒激光刻蚀技术在PDMS膜表面加工制备优化设计的微纳结构,可以改善表面的超疏水性和脱附性能.聚合物膜层表面微纳结构的皮秒激光刻蚀技术在预防海洋生物污损方面具有发展潜力.

Keyword ：

皮秒激光 表面微纳结构 聚合物 超疏水性 激光光学 抗生物污损

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一种超亲水/超疏水性复合纳滤膜的制备方法，属于膜分离技术领域。将预处理的基膜置于聚阳离子电解质溶液中，然后水洗，接着置于聚阴离子电解质溶液中，然后水洗，交替组装多次，形成预分离层；将含有预分离层的膜置于可溶性钙盐的聚阳离子电解质溶液中，取出水洗，再置于含可溶性硅酸盐的聚阴离子电解质溶液中，取出水洗，重复多次，得到聚电解质/水化硅酸钙超亲水性复合纳滤膜；将超亲水膜置于氟硅烷的乙醇水溶液中，浸泡40-90min，用去离子水冲洗后烘箱中干燥固化即可。该超亲水性纳滤膜可实现水溶性染料分子的截留分离，同时其超疏水性纳滤膜可实现对有机溶剂染料分子的截留分离。

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一种超亲水/超疏水性复合纳滤膜的制备方法，属于膜分离技术领域。将预处理的基膜置于聚阳离子电解质溶液中，然后水洗，接着置于聚阴离子电解质溶液中，然后水洗，交替组装多次，形成预分离层；将含有预分离层的膜置于可溶性钙盐的聚阳离子电解质溶液中，取出水洗，再置于含可溶性硅酸盐的聚阴离子电解质溶液中，取出水洗，重复多次，得到聚电解质/水化硅酸钙超亲水性复合纳滤膜；将超亲水膜置于氟硅烷的乙醇水溶液中，浸泡40-90min，用去离子水冲洗后烘箱中干燥固化即可。该超亲水性纳滤膜可实现水溶性染料分子的截留分离，同时其超疏水性纳滤膜可实现对有机溶剂染料分子的截留分离。

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在室温空气条件下,利用1064nm皮秒激光加工系统在聚四氟乙烯(PTFE)表面加工出平均缝宽为25μm、壁厚为25μm、深度为75μm的沟槽阵列和边长为30μm、缝宽为25μm、高度为43μm的柱状阵列。加工后的聚四氟乙烯表面静态接触角达到167°,为超疏水表面。将制备出的超疏水聚四氟乙烯完全浸入纯净水中,通过玻璃器皿观察,其超疏水表面在水下出现金属光泽。实验发现,超疏水聚四氟乙烯表面在水下可使以一定角度斜入射的可见光反射光强增加。利用浸润性模型分析该现象出现的原因是超疏水表面在水下发生了全反射。

Keyword ：

水下全反射 激光技术 皮秒激光加工 聚四氟乙烯 超疏水性

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在室温空气条件下,利用1064 nm皮秒激光加工系统在聚四氟乙烯(PTFE)表面加工出平均缝宽为25 μm、壁厚为25μm、深度为75 μm的沟槽阵列和边长为30 μm、缝宽为25 μm、高度为43 μm的柱状阵列.加工后的聚四氟乙烯表面静态接触角达到167°,为超疏水表面.将制备出的超疏水聚四氟乙烯完全浸入纯净水中,通过玻璃器皿观察,其超疏水表面在水下出现金属光泽.实验发现,超疏水聚四氟乙烯表面在水下可使以一定角度斜入射的可见光反射光强增加.利用浸润性模型分析该现象出现的原因是超疏水表面在水下发生了全反射.

Keyword ：

激光技术 超疏水性 聚四氟乙烯 皮秒激光加工 水下全反射

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一种超疏水的金字塔-硅纳米线复合陷光结构及其制备方法，属于太阳能电池领域。硅片表面的清洁，利用碱性刻蚀在其表面制备金字塔结构，利用化学反应还原原理在硅片表面沉积非连续的贵金属颗粒，利用贵金属颗粒作为催化剂刻蚀制备硅纳米线进而获得金字塔-硅纳米线复合双结构，利用氟硅烷对复合结构表面进行化学修饰获得超疏水性能。在可见光范围内，其表面反射率降低到4%以下，且经过表面化学修饰后，表面接触角大于150°。

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一种使PTFE或FEP表面同时具备超疏水及水下高反光性质的方法属于激光加工领域。本方法利用1064nm皮秒激光微加工系统在PTFE、FEP表面加工出25μm缝宽的一维或二维沟槽阵列，使得其表面产生超疏水性，若将制备后的超疏水样品完全浸入水中，超疏水表面会呈现金属光泽高反光表面。本发明操作步骤如下：调节皮秒激光光路；利用专业软件绘制出加工路径；根据加工要求调整皮秒激光输出功率；当激光功率满足要求后，输出皮秒脉冲激光进行加工；加工完成后，无需后续清洗即可达到超疏水要求，制成品浸入水中可直接出现类金属高反光表面。

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研究了紫外激光辐照对ZrO2、ZnO、和SrTiO33种功能非金属氧化物单晶表面浸润性影响的规律,结果表明:经过准分子激光辐照后,ZnO与SrTiO3单晶表面先亲水,最后稳定在疏水状态,而ZrO2呈现单一的超疏水性能.分析表明,激光辐照诱导的表面粗糙突起结构是导致材料表面疏水的决定性因素,而表面化学成分的变化对其影响较小.此外,采用325 nm连续激光辐照也可实现ZnO和SrTiO3单晶表面光致亲水效应,这是由于辐照表面产生的缺陷位更容易吸附水分子中羟基基团,导致表面亲水.

Keyword ：

浸润性 单晶 激光辐照

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通过水热法在铜表面成功制备了一层具有纳米机构的超亲水薄膜,其表面的接触角可达到6°。随后用氟硅烷对其表面进行修饰,使表面由超亲水变成了超疏水,接触角达到了156°,滚动角小于10°。用扫描电镜、接触角测量仪、X射线衍射仪等技术对超疏水表面进行了表征和分析。X射线衍射分析表明,铜表面的片状结构为氧化铜。扫描电镜对铜表面形貌观察显示,温度、反应时间对表面的形貌影响比较大。片状结构之间的空隙和低表面的修饰是导致超疏水性能的主要原因。将铜超疏水表面放在不同高度的水底一段时间,取出后对其接触角进行测量,结果发现超疏水性能消失,接触角变小。

Keyword ：

浸润性 滚动角 接触角 超疏水

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