【摘 要】
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高粘附超疏水表面由于其在众多实验、工程领域具有重要应用而引起了人们的广泛关注。通过仿生设计超疏水表面一直是最为有效的方法。本论文受到自然界槐叶萍的启发,利用超疏
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高粘附超疏水表面由于其在众多实验、工程领域具有重要应用而引起了人们的广泛关注。通过仿生设计超疏水表面一直是最为有效的方法。本论文受到自然界槐叶萍的启发,利用超疏水表面水下三相接触原理以及聚多巴胺(polydopamin,PDA)的水下粘附特性,制备了在微/纳复合结构顶端粘附PDA的高粘附超疏水表面。并通过其表面进行温度响应性物质修饰,探究响应性高粘附超疏水表面制备的影响因素。主要内容如下:(1)采用超疏水表面在多巴胺缓冲溶液中浸泡的方法,利用超疏水表面水下三相接触原理以及PDA的水下粘附特性,制备了微结构顶端PDA粘附的高粘附超疏水表面。研究表明,超疏水表面的水下固/液/气三相接触线控制着PDA的粘附位置,并且水下超疏水纳米结构沟槽中氧气含量促进了 PDA的粘附。仿生制备具有槐叶萍特性的微结构顶端亲水的超疏水表面,为设计与制备高粘附超疏水表面提供了一个新的思路。(2)测试了表面在不同酸碱环境下的表面上PDA的化学稳定性,结果证明PDA在中性和弱碱条件下稳定。采用原子转移自由基聚合(atom transfer radical polymerization,ATRP)的方法,在PDA粘附的平滑铝片表面,平滑疏水表面和超疏水表面接枝了温度响应性物质修饰,并探究了其响应性浸润行为。研究表明,PDA粘附的平滑铝片表现出明显的响应性浸润行为,其响应性温度在20℃转变到40℃时其表面接触角由65°增大到80°,接触角变化为15°;其他两种表面并未表现出响应性的表面浸润性,接触角和滚动角未发生明显的变化。认为,表面上PDA的量是影响温度响应性效果的主要因素。
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