仿生超疏水膜的制備及性能研究結(jié)題

1、答辯人：林洋 化學(xué)化工與生命科學(xué)學(xué)院武漢理工大學(xué)1、固體表面浸潤性 親水or疏水 接觸角 2、荷葉表面研究 乳突上的微納米結(jié)構(gòu) 武漢理工大學(xué) 厚德博學(xué) 追求卓越 理論基礎(chǔ)利用溶膠凝膠法，將正硅酸乙酯加入乙醇與蒸餾水混合溶劑中，在氨水催化作用下進行水解反應(yīng)制備溶膠，并加入N-丙基有機溶液，利用所制備的溶膠在載玻片表面制備出具有防荷葉效應(yīng)的超疏水涂層。 武漢理工大學(xué) 厚德博學(xué) 追求卓越 研究思路利用較為成熟的溶膠凝膠法，使用正硅酸乙酯為主要原料制備溶膠，并嘗試?yán)枚喾N疏水基團進行改性，用浸漬提拉法在基底載玻片表面涂膜，構(gòu)造優(yōu)化的表面微納米結(jié)構(gòu)，達(dá)到疏水性要求。 武漢理工大學(xué) 厚德博學(xué) 追求卓越 創(chuàng)

2、新亮點正交實驗 武漢理工大學(xué) 厚德博學(xué) 追求卓越 前期實驗水平氨水/ml乙醇/ml蒸餾水/ml正硅酸乙酯/ml溫度計/15400103021060415403158082050420100102560因素水平表 在裝有回流冷凝裝置、攪拌器、溫度計、恒壓滴液管的四口燒瓶中，依次加入80g乙醇、8g蒸餾水、5g氨水，向恒壓滴液管中加入20g正硅酸乙酯，進行攪拌，并用水浴鍋進行加熱升溫至60。打開恒壓滴液管，滴加正硅酸乙酯，1h加完。保溫2h，開始滴加20gN-丙基與20g乙醇的混合液，1h加完，再保溫24h，出料。最后產(chǎn)物呈現(xiàn)乳白色且均一的膠體。整個過程溫度控制在60左右，控制攪拌器轉(zhuǎn)速恒定且在5

3、00r/min左右。 武漢理工大學(xué) 厚德博學(xué) 追求卓越 實驗方案 武漢理工大學(xué) 厚德博學(xué) 追求卓越藥品名稱數(shù)量（g）N-丙基改性溶膠153正硅酸乙酯25氨水5乙醇100蒸餾水8N-丙基20涂料配方 武漢理工大學(xué) 厚德博學(xué) 追求卓越 實驗結(jié)果SEM圖涂層的SEM圖，涂層中出現(xiàn)了微納米級的“突起”，這些突起同荷葉表面的“乳突”具有一定的相似度，說明涂層表面具有了仿荷葉的粗糙結(jié)構(gòu)。 通常接觸角超過150，才可以達(dá)到超疏水的效果。制備出的涂層與水的接觸角雖未達(dá)到150，但可達(dá)到140左右，具有一定的疏水性能。武漢理工大學(xué) 厚德博學(xué) 追求卓越 實驗結(jié)果接觸角測量（1）、利用N-丙基改性后的溶膠，可以獲得與荷葉表面結(jié)構(gòu)類似的涂層。（2）、SEM觀察和接觸角測量結(jié)果表明，此涂層與荷葉表面結(jié)構(gòu)相似，具有一定的疏水性能。（3）、涂層表面的疏水性能，與涂層的粗糙程度存在相當(dāng)大的關(guān)系，增加表面的粗糙度，能夠提高涂層的疏水性。 武漢理工大學(xué) 厚德博學(xué) 追求卓越 實驗結(jié)論