超疏水现状

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超疏水玻璃的制备及发展现状

ＹＡ０Ｐｅｉ
（ＦｌｏａｔＧｌａｓｓＮｅｗＴｅｃｈｎｉｃａｌＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｙａｔｏｒｙＣｈｉｎａＬｕｏｙａｎｇＦｌｏａｔＧｌａｓｓＧｒｏｕｐＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ，
当玻璃表面与水的静态接触角大于１５０。时，
表于《ｓｃｉｅｎｃｅ》期刊上，并已申请国际专利以求 “ 转变任何材料表面为疏液体表面”。但对于玻璃表面直接进行微纳米加工，目前还停留在实验
１５
全国性建材科技期刊—— 《玻璃５５２０１７年
无机自组装法等，并阐述了超疏水玻璃的最新进展。
关键词玻璃超疏水表面
中图分类号：ＴＱ１７１文献标识码：Ａ文章编号：１００３ —１９８７（２０１７）０４—００１５ —０３
ＰｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔＳｔａｔｕｓｏｆＳｕｐｅｒＨｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃＧｌａｓｓ
璃表面制备一层超疏水纳米膜，文献报道Ｊｉｎ …等采用多孑Ｌ氧化铝为模板，使聚合物在模板中孔道
内壁上铺展，制备出了聚苯乙烯纳米阵列膜，膜与水的接触角高达１６２。。另一种是无需疏水材料涂层，对玻璃表面进行微纳米加工，使之成为超
Ｌｕｏｙａｎｇ，４７１０００）

超疏水在防冰领域的应用_概述说明以及解释

超疏水在防冰领域的应用概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在寒冷的冬季或低温环境下，结冰是许多领域面临的常见问题，如航空航天、建筑工程和汽车交通等。

结冰会导致设备故障、交通拥堵甚至危及人员安全。

因此，开发出一种高效可靠的防冰技术对于解决这些问题具有重要意义。

超疏水表面作为一种新兴的防冰材料，在近年来引起了广泛关注。

超疏水材料具有特殊的表面性质，能够迅速排除液体并减少固体与液体之间的接触面积，从而使水滴无法在其上停留或凝聚。

这种表面具有自清洁、抗污染和耐用性等显著特点，并表现出优异的防冰性能。

1.2 文章结构本文将围绕超疏水材料在防冰领域的应用展开探讨。

首先，我们将介绍超疏水的基本原理，包括其定义、特点以及制备方法。

然后，我们将详细探讨超疏水表面在防冰领域中的优势和应用案例，涵盖航空航天、建筑工程和汽车交通等不同领域。

接着，我们将重点分析超疏水技术面临的挑战与问题，包括温度、湿度对超疏水性能的影响以及使用寿命和环境友好性等方面。

最后，在结论部分，我们将总结超疏水技术在防冰领域的应用现状，并提出未来研究和发展方向。

1.3 目的本文旨在全面介绍超疏水材料在防冰领域中的应用概况，并深入探讨其基本原理、制备方法以及存在的挑战与问题。

通过对超疏水技术的剖析，希望能够增加人们对该技术的了解并促进其在实际应用中的推广和发展。

相信这将为解决结冰问题提供新思路，并为相关领域未来发展提供参考依据。

2. 超疏水的基本原理:超疏水表面的定义与特点:超疏水表面是指具有极高接触角（通常大于150度）的表面，也被称为“莲叶效应”表面。

在超疏水表面上，液滴会形成近乎球形，并迅速滑落而不附着于表面，几乎不留下任何液滴残留。

这种特殊性质使得液体在其上方能够呈现出高度的流动性，使其对冰和水的附着与积聚能力几乎为零。

超疏水表面的制备方法:目前，主要有以下几种方法来制备具有超疏水性能的表面：1. 微纳米结构改变：通过在材料表面引入微纳米级别的结构改变，例如将材料进行刻蚀、纳米苇结构设计等等，从而增加其物理特性和化学反应活性。

水利工程中新型超疏水材料应用前景展望

3、生物仿生材料：模仿自然界中的生物表面结构，制备出具有高透光性和耐磨性的超疏水材料。
4、其他新型超疏水材料：如金属有机框架（MOFs）材料、多孔陶瓷材料等。
参考内容
引言
随着科学的不断发展，新型材料的技术和应用越来越受到人们的。其中，超疏水材料作为一种具有特殊表面性能的材料，引起了广泛的兴趣。超疏水材料具有防水性和透气性，在众多领域中具有广阔的应用前景。本次演示将详细介绍超疏水材料的定义、应用状况以及市场前景进行分析。
参考内容二
摘要：超疏水材料是一种具有特殊表面性能的材料，具有极低的液体吸附性和高度的水滑性。本次演示将综述超疏水材料的研究现状，包括材料选择、材料性能及其应用前景。最后，本次演示将总结目前的研究成果和不足，并强调未来研究的需求和方向。
引言：超疏水材料是一种新型的功能材料，其表面具有特殊结构，使得液体在与材料表面接触后迅速滑落，具有极低的水接触角和极高的水滑性。这种材料在防尘、防水、防污等领域具有广泛的应用前景。近年来，研究者们在超疏水材料的制备与应用方面进行了大量研究，取得了一系列重要的研究成果。然而，超疏水材料的研究仍面临一些挑战，需要进一步深入探讨。
水利工程中新型超疏水材料应用前景展望
目录
01 引言
03
新型超疏水材料研究进展
02 研究现状 04 参考内容
引言
水利工程是国民经济的基础设施之一，对于保障水资源安全、促进经济发展具有重要意义。然而，随着全球气候变化和人类活动的加剧，水利工程面临着越来越多的挑战。为了提高水利工程的效能和安全性，新型超疏水材料的应用逐渐成为研究的热点。本次演示将介绍水利工程中新型超疏水材料的应用前景展望。
超疏水材料的定义和应用状况

浅谈超疏水材料的应用前景

浅谈超疏水材料的应用前景超疏水材料是一类具有极强防水性能的材料，能够在其表面形成高度疏水的特性。

超疏水材料的应用前景非常广泛，以下将从工业、医疗、环境和生活等方面进行探讨。

首先，在工业领域，超疏水材料可以应用于液体分离和油水分离。

传统的分离方法需要耗费大量的能源和资源，而超疏水材料可以通过其疏水特性实现液体分离，从而节省资源并减少环境污染。

例如，将超疏水材料应用于油水分离装置，可以实现高效分离，并减少水资源的浪费。

此外，超疏水材料还可以应用于自清洁涂料、防腐材料等领域，提高工业材料的耐用性和性能。

其次，在医疗领域，超疏水材料有着广泛的应用前景。

例如，超疏水材料可以应用于医疗器械表面涂层，具有阻止细菌和病毒附着的作用，减少交叉感染的风险。

此外，超疏水材料还可以应用于人工皮肤和人工器官的制造，提高其稳定性和生物相容性。

超疏水材料的应用可以大大提高医疗领域的卫生标准和手术效果。

再次，在环境领域，超疏水材料可以应用于净化水源和治理水污染。

水是人类生活的基本需求，而水资源的污染和紧缺已经成为全球面临的问题。

超疏水材料可以通过其高度疏水的特性，使污染物无法进入水体，从而实现水的净化和保护。

例如，超疏水材料可以应用于河流、湖泊的保护和水域生态的恢复工作。

最后，在生活领域，超疏水材料也有着广泛的应用前景。

例如，超疏水材料可以应用于建筑材料，如窗户、墙面等，具有自清洁和防尘的功能。

此外，超疏水材料还可以应用于家居用品，如锅具、餐具等，防止水和油污渗透，提高其使用寿命和卫生程度。

超疏水材料的应用可以为人们的生活提供便利和舒适。

综上所述，超疏水材料具有广泛的应用前景，包括工业、医疗、环境和生活等方面。

随着科学技术的发展和研究的深入，超疏水材料的性能和应用领域将不断拓宽，为人类社会带来更多的福祉。

聚乙烯醇材料超疏水改性现状及发展趋势

聚乙烯醇材料超疏水改性现状及发展趋势聚乙烯醇（PVA）材料由于具有亲水性，作为良好的环境友好型材料，在化工、生物医学、包装等各个领域有着重要的应用。

其使用形式主要是薄膜材料。

聚乙烯醇薄膜材料的优点突出，具有良好的透明度和光泽性、良好的气体阻隔性、极佳的强韧性、耐撕裂性和耐磨性等，并在一定条件下具有水溶性和生物降解性，是近年来发展迅速的新型绿色材料之一[2-6]。

但与此同时，亲水性也限制了其应用领域。

因此，近年来，对于聚乙烯醇材料尤其是聚乙烯醇薄膜表面的超疏水改性成为重要的研究方向。

1超疏水相关定义润湿指液体与固体发生接触时，液体附着在固体表面或渗透到固体内部的现象。

而润湿性常常被用于考察表面的疏水性能。

而润湿性的考察往往涉及到接触角的概念。

接触角是指液体/气体界面接触固体表面而形成的夹角，其是由三个不同界面相互作用的一个系统。

最常见的概念解说是，一个小液滴在一单位横向的固体表面，由杨格一拉普拉斯方程所定义的水滴的形状，接触角扮演了约束条件。

接触角模型见图1，其中θc指接触角，γLG指液-气界面表面接触角，γSL 指固-液界面表面接触角，γSG指固-气界面表面接触角。

一般而言，接触角的数值满足杨格-拉普拉斯方程，即γLG COSθC= θSG - γSL，θC也被称作杨氏接触角[7-8]。

但杨氏方程没有考虑到真实固体表面在一定程度上存在粗糙不平及化学组成不均一的情况，而事实上，接触角的数值并不唯一。

对某一固体表面上已达平衡的水滴纪念性加水或抽水来使接触角增大或减小，定义接触线开始前移时的临界接触角为前进角（θa），而接触线收缩时的临界接触角为后退角（θr），θ。

与θ，两者的差值称为接触角滞后。

真实的接触角数值则处于前进角和后退角的范围之间。

由于存在接触角滞后的现象，在倾斜的表面上，随着倾斜角的增大，在重力作用下，水滴前部分的接触角增加而后部分减小。

达到临界接触角时水滴会向下滑动，定义此时的倾斜角为滚动角a。

超疏水纳米材料机理和研究现状

材料与人类文明结课论文对于超疏水性纳米材料的机理分析及现状调查作者：王聪班级：应物31学号：2130903014关键词：超疏水性纳米材料表面结构生产现状一、问题的引入在夏日去公园游玩时，常能看见有水黾在水面上“游走”，我们也能观察到圆滚滚的水滴从荷叶表面“滚落”，似乎水黾的腿和荷叶的表面滴水不沾，对水有着某种“排斥力”。

这种疏水性现象不仅十分有趣，而且有这极高的应用价值，试想建筑物的外墙能和荷叶表面一样，那么则不用花费成本进行清洁，下场雨水滴会自然带走灰尘而不留在其表面，有着自然自清洁的性能；可以同样的用于汽车表面，用于衣料表面，用于冰箱内壁以防雾防霜等等；在船舶潜艇表面使用这种材料，这种材料可以极大的降低与液体表面的粘滞力，从而降低行进阻力，提高能量利用效率，这种效应同样可以应用于输水管线上除了可以降低运输阻力还可以有效防止堵塞，以及各种需要降低粘滞力的固液表面上；可以想象它将为生活带来许多便利和实惠，并也能在建筑交通军事等各个领域中发挥作用。

二、分析亲水性和疏水性接下来我将用已有的和自己所查阅了解的知识来试着解释分析这一现象的原因。

超疏水性表现在液体或液珠在这种固体表面有着很强的流动性及很小的阻力，下面将从两个有可能的原因来进行分析并评价。

1. 首先在热学学习中了解了浸润和不浸润现象，当水分子与接触固体表面分子的作用力大于液体内水分子之间的作用力时表现为浸润现象【图一】，液体倾向于附着在固体表面，Θ小于90°。

水分子与接触固体表面分子的作用力小于液体内水分子之间的作用力时表现为不浸润现象【图二】，液体倾向于聚集在一起，Θ大于90°。

不浸润现象里，液体更容易从固体表面脱落，液体聚集成类似于球形，外形上也容易滚落。

据查阅资料，荷叶表面有蜡存在，而蜡与水表现为不浸润，看似符合这个解释，但是日常经验告诉我们，打了蜡的汽车表面和家具表面，虽然不浸润于水，但是其效果并不能和荷叶一样有良好的疏水性。

超疏水材料的应用前景

超疏水材料的应用前景超疏水材料的应用前景近年来，超疏水材料以其优越的性能，超强的疏水能力，在家电行业的应用前景越来越广泛，引起了该领域专家的极大关注。

本文总结归纳了超疏水材料的疏水机理和研究现状。

最后，对超疏水材料在家电行业的发展前景进行了展望。

落在荷叶上的雨滴不能安稳地停留在荷叶表面，而是缩聚成大大小小的水珠并滚落下来，水珠在滚动的过程中会带走叶片表面的灰尘。

因此荷叶在雨后会变得一尘不染，这种现象在生活中很常见，我们称之为“荷叶效应”。

因此，科研工作者从中获得灵感和启迪，对超疏水表面展开大量的研究。

近年来，有关超疏水表面的制备及其性能方面的研究，成为了材料科学领域的关注热点，发展极其迅速。

超疏水材料以其优越的性能，超强的疏水能力，在家电行业中有着越来越广泛的应用前景。

1 疏水机理1．1 超疏水表面的特征自然界中的很多植物叶片，如荷叶、粽叶、水稻叶、花生叶等，都具有超疏水能力。

通过扫描电镜观察，这些叶片的表面并不光滑，而是分布着很多微纳米凸起。

直径约为125 nm的纳米枝状结构分布于直径约为7 μm 的微米级的乳突结构上，形成分级构造。

同时，叶面还覆盖有一薄层蜡状物，其表面能很低。

当雨水落在叶片表面时，凸起间隙中的空气会被锁定，雨水与叶面之间形成一层薄空气层，这样雨水只与凸起尖端形成点接触，表面黏附力很弱。

因此水在表面张力作用下可缩聚成球状，并能在叶片表面随意滚动。

而灰尘与叶片也为点接触，表面黏附力很小，很容易被水珠带走。

在分级构造和蜡状物的联合作用下，叶片得以实现超疏水性和自清洁功效。

除了植物之外，自然界中的许多动物体表面也具有很强的疏水和自清洁功能，如鸭子羽毛、蝴蝶翅膀、水上蜘蛛、水黾、蝉等。

房岩等人发现蝴蝶翅膀表面较强的疏水性是翅膀表面微米级鳞片和亚微米级纵肋综合作用的结果。

通过高倍扫描电镜观察，蝴蝶翅膀表面由多个鳞片覆瓦状排列组成，鳞片表面由亚微米级纵肋及连接组成，形成阶层复合结构，鳞片的纵肋横截面均为规则的三角形。

超疏水涂层材料的发展前景

超疏水涂层材料的发展前景
在当今社会，涂层材料已经成为各行业中不可或缺的一部分，从建筑领域到航空航天领域，甚至到日常生活用品上，我们都可以看到涂层的身影。

而随着科技的不断发展，超疏水涂层材料也逐渐引起人们的关注。

超疏水涂层是一种特殊的表面涂层，可以使涂层表面具有极强的疏水性能，水滴接触到表面后会形成高度接触角，迅速滑落，同时可以防止污垢、细菌的附着，具有自清洁、抗污染等功能。

这种涂层广泛应用于航天器表面、建筑外墙、汽车表面、玻璃器皿等领域。

超疏水涂层材料的发展前景是十分广阔的。

首先，超疏水涂层可以提高材料的耐候性和抗腐蚀性能，延长材料的使用寿命。

在海洋工程、建筑领域中，具有抗海水腐蚀、抗大气污染的超疏水涂层尤为重要。

其次，超疏水涂层还有降耗节能的效果，在船舶表面应用超疏水涂层，可以降低船体摩擦阻力，提高航行速度，减少能源消耗。

再者，超疏水涂层还具有环保的特点，通过使用超疏水涂层，可以减少化学清洁剂的使用，降低环境污染。

未来，随着超疏水涂层材料的研究不断深入，相信其在航空航天、能源领域、医疗器械等方面会有更广泛的应用。

同时，超疏水涂层材料的生产工艺也在不断完善，其成本逐渐降低，使得超疏水涂层可以更广泛地应用到各个领域中去。

总的来说，超疏水涂层材料有着巨大的发展潜力和广阔的市场需求。

作为一种功能性强大的涂层材料，超疏水涂层将会在未来的科技发展中扮演越来越重要的角色，给我们的生活带来更多的便利和舒适。

疏水涂层的研究现状

疏水涂层的研究现状疏水涂层是一种可以在物体表面形成疏水性能的涂层材料。

它可以使物体表面具有超级疏水性，使水滴在表面上形成极小的接触角，从而改善物体的耐水性和耐污性。

疏水涂层的研究和应用已经取得了显著的进展，下面将详细介绍疏水涂层的研究现状。

疏水涂层的研究起源于自然界中一些特殊表面的观察。

莲花叶子、蜻蜓翅膀等天然的超疏水表面激发了研究者们的兴趣。

研究人员发现，这些天然表面的超疏水性能是由于其表面微结构特征和化学成分所导致的。

在这些天然表面的微观结构上，存在许多微小的几何结构，如微米级的纳米线、纳米柱等，这些微小的结构能够增大物体表面的比表面积，从而增加表面与水接触的空隙。

除了表面微结构特征之外，表面的化学成分也会对疏水性能起到重要的作用。

通过改变表面的化学成分，可以调控物体表面的疏水性能。

在疏水涂层的研究中，最常见的材料是氟化物。

氟化物具有极高的疏水性能，可以使水滴在表面上形成接触角大于150度。

对于氟化物材料的研究，主要集中在两个方面：一是改善涂层的耐久性。

氟化物涂层的耐久性是其应用的一个关键问题，长时间的曝露在大气和温度变化环境中，会导致涂层的损坏和疏水性能的降低。

研究人员通过改善氟化物的结构和使用增强剂等方式，提高了涂层的耐久性。

二是提高涂层的透明性。

氟化物涂层通常是无色透明的，但是传统的氟化物涂层的透明性较差，会降低涂层所覆盖物体的可见光透过率。

为了解决这一问题，研究人员开发了一种新型的透明氟化物涂层。

除了氟化物材料之外，还有一些其他的材料也被用于疏水涂层的研究。

例如，石墨烯是一种新兴的二维材料，具有很高的导热性和导电性。

近年来，研究人员发现石墨烯在表面涂覆后也可以表现出良好的疏水性能。

此外，一些金属氧化物如二氧化钛、二氧化硅等也被用于疏水涂层的研究。

这些金属氧化物材料可以通过控制其纳米微米级的表面结构来实现疏水性能，表面结构的调控包括溶胶-凝胶法、电沉积法、阴离子溅射沉积等。

疏水涂层在实际应用中具有广泛的应用前景。

超疏水绝缘涂层制备与防冰、防污研究现状

超疏水绝缘涂层制备与防冰、防污研究现状李剑;王湘雯;黄正勇;赵学童;王飞鹏【摘要】Icing disaster is one of the most serious threats to the security and stability of power system. With many excellent properties such as low wettability and low surface energy, super hydrophobic insulation coatings can improve the anti-icing and anti-pollution performance of transmission lines effectively. In this paper, the current research of super hydrophobic coatings in power system including preparation and application is summarized. The basic properties of super hydrophobic insulating coatings are introduced, such as electrical insulation, chemical stability and mechanical property. Compared with other common coatings, the mechanism of super hydrophobic coatings in delaying the icing of insulators is expounded, indicating that the hydrophobic coating has good anti-icing and anti-pollution performance. In addition, the application of super hydrophobic coatings in the field of corrosion protection is also introduced. Finally, the issues about future research on super hydrophobic coatings are raised. In order to improve comprehensive performance of the coating, it is important to focus on the economy of the preparation method, the long-term performance of the surface and the mechanism of anti-pollution flashover.%输电线路的覆冰灾害是电力系统最严重的威胁之一.超疏水绝缘涂层具有强憎水性和低表面能,因而具有提高输电线路防覆冰与防污性能的潜力.对超疏水绝缘涂层的制备方法及其在电力系统中的应用研究现状进行概述,介绍超疏水绝缘涂层的电绝缘性、化学稳定性、机械稳定性等基本性能,对比分析超疏水绝缘涂层与普通憎水性绝缘涂层的防覆冰与防污性能,阐明超疏水绝缘涂层在延缓绝缘子覆冰方面的机理.此外,对超疏水绝缘涂层在耐腐蚀等领域的应用研究现状也进行了介绍.提出在未来输电线路超疏水绝缘涂层的研究中,应重点关注制备方法的经济性、涂层表面的长效性以及防污闪机理等方面的关键问题,提升涂层的综合性能.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2017(032)016【总页数】15页(P61-75)【关键词】超疏水涂层;电绝缘;防覆冰;防污闪;稳定性【作者】李剑;王湘雯;黄正勇;赵学童;王飞鹏【作者单位】输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400044;输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆 400044;输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆 400044;输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆 400044;输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆 400044【正文语种】中文【中图分类】TM215为应对电力能源地理分布不平衡问题，我国提出了西电东送、南北互供、超级电网[1]以及全球能源互联网[2]发展战略。

超疏水材料的研究现状及应用

超疏水材料的研究现状及应用摘要:超疏水表面材料具有防水、防污、可减少流体的粘滞等优良特性，是目前功能材料研究的热点之一。

由于超疏水表面在自清洁表面、微流体系统和生物相容性等方面的潜在应用,有关超疏水表面的研究引起了极大的关注，本文简述了超疏水表面的制备方法，归纳了超疏水表面的应用,对超疏水表面研究的发展进行了展望。

关键词：超疏水表面材料；微流体系统；表面制备方法；表面应用Superhydrophobic materials Researchand ApplicationLi Yongliang(Jiangnan University, College of Chemistry and Materials Engineering JiangsuWuxi 214122,China)Abstract:Superhydrophobic surface material with a waterproof, anti-fouling, can reduce the viscosity of the fluid and other excellent features, is currently one of the hot functional materials. As super-hydrophobic surface in the self-cleaning surfaces, microfluidic systems, biocompatibility and other potential applications, research on super-hydrophobic surface caused a great deal of attention, this paper outlines the super-hydrophobic surface preparation methods, summarized the super-hydrophobic surface application of research for the development of super-hydrophobic surfaces were discussed.Keywords:Superhydrophobic surface material; Microfluidic systems; Surface preparation methods; Surface application近年来，植物叶表面的超疏水现象引起了人们的关注。

超疏水材料研究意义及方法简介

超疏水材料研究意义及方法简介1、研究意义固体材料表面的润湿性是材料科学和表面化学中一个非常重要的特性，许多物理化学过程，如吸附、润滑、粘合、分散和摩擦均与表面浸润性密切相关[1-2]。

超疏水表面通常被定义为接触角大于150°，滚动角小于10°的表面[3]，这种独特的浸润性，使其在自清洁[4-5]、金属防腐[6-7]、防覆冰[8-9]、抗污染[10]、油水分离[11-12]、微流体装置[13-14]等领域具有巨大的应用价值。

近年来超疏水表面在基础研究和工业应用上发挥出巨大的影响，因此收到受到人们的广泛关注。

2、国内外研究现状受自然界中“荷叶效应”的启发，人们发现超疏水表面是由粗糙的微观形貌和疏水的低表面能物质共同决定的[15-16]。

这种特殊的结构有助于锁住空气，防止水将表面润湿，因此水滴在表面上形成球形。

近年来，人们基于此原理构造出很多仿生超疏水表面，主要分为以下两种途径：一种是对分级几何粗糙结构表面进行疏水化修饰；另一种是通过在疏水表面构造多级几何粗糙结构。

其中，低表面能的表面制作在技术上已经相当成熟，而微观几何粗糙度的构建才是构造超疏水表面的难点，目前国内外构造微纳粗糙结构的方法主要包括模板法[17]、相分离法[18]、刻蚀法[19]、化学气相沉积法[20]、溶胶凝胶法[21]、层层自组装法[22]、静电纺丝法[23]、印刷法[24]等。

例如，Zhou等[25]将十三氟辛基三乙氧基硅烷（FAS）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）和FAS改性的二氧化硅溶解在己烷中，将织物浸泡其中，再取出于135℃固化30min，得到耐磨性、耐洗性、化学稳定性优异的超疏水织物。

Wang等[17]采用聚苯胺形成的水凝胶结构为模板，利用正硅酸乙酯的水解原位生成二氧化硅，再在表面沉积十八烷基三氯硅烷形成超疏水涂层，具有力学性能优异、透明、可拉伸等优点。

Sparks等[26]选用季戊四醇四（3-巯基丙酸酯）、三烯丙基异氰尿酸酯、2,4,6,8-四甲基-2,4,6,8-四乙烯基环四硅氧烷以及疏水二氧化硅粒子，利用一步喷涂法，在紫外光下发生巯烯点击反应形成有机-无机杂化交联涂层。

疏水涂层的研究现状

疏水涂层的研究现状摘要：本文对疏水涂层的发展现状做了描述。

首先简单介绍了疏水涂层的疏水原理，其次对影响涂层疏水性能的因素做了简单分析，再次对于现有的疏水涂层进行了分类介绍，最后对疏水涂层的发展做了简单的分析。

关键词：疏水、超疏水、接触角、氟树脂、硅树脂、刻蚀疏水涂层通常是指水在涂层表面的静态接触角大于90°的涂层。

当水在疏水涂层表面的静态接触角大于150°，滚动角小于5°时称该涂层为超疏水涂层[1]。

目前，随着市场的不同需求疏水涂层具备多种功能，如自清洁、防覆冰、防污染、防腐蚀、防水等功能[2]。

1.疏水原理水在固体表面上的润湿性与固体表面的状态有一定的关系，固体表面粗燥程度不同浸润模型不同。

水在理想的光滑平面表面一般服从Young’s方程；当固体表面有一定粗糙度时该方程不在适用，在粗糙表面上的润湿模型主要有Wenzel模型[3]，该模型有一个重要的假设条件：假设液体始终能填满粗燥表面上的凹槽；对于液体没有渗透到粗糙机构内部的这种情形，主要采用Cassie-Baxter模型[4]，该模型认为液滴在粗糙表面的基础为复合接触，表观上的液固接触面其实是由固体和气体共同组成。

2.影响涂层疏水性能的因素涂层的疏水性能主要取决于涂层的化学组成以及表面物理结构。

化学组成对涂层的疏水性能影响主要是低表面能的化学基团。

目前应用广泛的疏水涂层有含氟涂层、含硅涂层以及石蜡[5]。

其中含氟涂料中含氟基团的表面能随着氟原子取代数的增加表面能降低，因此随着氟原子数量的增加涂层的疏水功能增加[6]。

含硅涂层主要是通过溶胶-凝胶法在涂层表面构建特殊结构，同时还可以引入含有一定长度碳链的硅烷单体增加疏水性。

石蜡是碳原子数为16～30的直连烷烃的混合物，该物质具有低的表面能，水在其表面不会发生浸润现象。

有机涂层中含有较大的烃基时也具有较低的表面能，具有一定的疏水性。

表面物理结构对涂层的疏水性有非常大的影响，仿生物表面疏水涂层主要是构建特殊结构，在微米粒子表面构建纳米粒子，得到微纳结构达到疏水的目的[7]。

超疏水材料在油水分离领域应用研究现状及存在的问题

超疏水材料在油水分离领域应用研究现状及存在的
问题
超疏水材料具有重要的在油水分离领域应用的潜力，因为其能够高效地将水和油分离开来。

然而，目前研究还存在以下问题：
1. 材料稳定性：超疏水表面的稳定性是一个重要的问题。

由于超疏水材料的表面结构，其表面易被损伤或受到污染，从而导致超疏水特性的失效。

2. 应用范围限制：超疏水材料的使用范围通常集中在粗大的颗粒物和油类物质的分离方面。

在处理微小颗粒和胶体物质方面的分离，其性能较为有限。

3. 生产成本高：目前大多数超疏水材料的制备方法和生产工艺非常昂贵，限制了其大规模工业生产的可能性。

4. 对环境的影响：超疏水材料通常使用纳米级疏水材料来制造，这些材料的生产和处理可能会对环境造成负面影响。

总的来说，在超疏水材料应用于油水分离领域的研究中，仍然需要解决这些问题，并开发更廉价、可持续和环保的制备方法。

基于混凝土材料的超级疏水性能研究

基于混凝土材料的超级疏水性能研究一、研究背景超级疏水材料是一种具有特殊表面结构和化学组成的材料，其表面能远高于水的表面张力，水滴在其表面上会呈现球状，从而形成疏水性。

近年来，超级疏水材料已经被广泛应用于自清洁、防污、防腐、防冰、微流控等领域。

混凝土作为一种常见的建筑材料，在其表面涂覆超级疏水材料，可以有效地改善其自洁性和耐久性。

二、研究现状目前，超级疏水混凝土的研究主要集中在表面涂覆法和混凝土内部添加超级疏水材料两种方式上。

表面涂覆法是在混凝土表面喷涂或涂覆超级疏水材料，其优点是操作简单、成本低，但其缺点是涂层易受损、易脱落，且无法改善混凝土内部的性能。

混凝土内部添加超级疏水材料的方法可以改善混凝土本身的性能，但其制备工艺相对复杂，成本较高。

三、研究目的本文旨在通过混凝土内部添加超级疏水材料的方法，研究超级疏水混凝土的制备工艺和性能，并探究其应用前景和发展趋势。

四、研究方法本研究采用混凝土内部添加超级疏水材料的方法制备超级疏水混凝土。

具体步骤如下：1.选择合适的超级疏水材料和混凝土材料。

超级疏水材料应具有优异的疏水性能和良好的耐久性，混凝土材料应具有良好的可塑性和抗压强度。

2.制备超级疏水混凝土。

将超级疏水材料与混凝土材料充分混合，根据混凝土的配合比、水灰比等参数进行拌和。

3.测试超级疏水混凝土的性能。

对超级疏水混凝土进行表面接触角测试、自清洁性测试、耐久性测试等。

五、研究结果1.超级疏水混凝土的制备工艺优化。

通过对混凝土材料和超级疏水材料进行不同比例的混合，得到了最佳的配合比和水灰比，从而制备出具有优异疏水性能的超级疏水混凝土。

2.超级疏水混凝土的性能测试。

在表面接触角测试中，超级疏水混凝土的接触角达到了160度以上，在自清洁性测试中，超级疏水混凝土的自洁性能显著优于普通混凝土，在耐久性测试中，超级疏水混凝土的性能也得到了有效提升。

六、研究意义和应用前景超级疏水混凝土的应用前景非常广泛，可以用于建筑物的外墙涂料、桥梁防腐、隧道防水、地下工程防水等领域。

超疏水材料发展趋势

电化学方法
X.Zhang等采用电化学方法，聚合物电解质对硅片表面进行修饰以后，基底硅片表面上覆盖了大量金的树枝状分形结构，制得表面具有较大接触角及较小滚动角，这说明了被金树枝状结构覆盖的表面具有非常好的超疏水性能。
江雷等采用电纺技术，聚苯乙烯作为反应物，构建了一种类似某些生物的微纳米双微观的的复合结构，生成了一层超疏水膜。SEM扫描照片中观察到生成的纳米纤维将多孔微球“捆绑”住，这样不仅提高了结构的稳定性，而且也模拟了荷叶的复合结构。
0 4 超疏水材料的应用
0 5 超疏水表面材料存在的问题及发展趋势
一、引言
引言
在大自然中有着许多值得人类探索和学习的现象，人们把这类现象加以研究并运用到改善生产和生活中，统称为仿生学。
许多动植物的外表所具有的自清洁功能的现象，具有这类现象的最典型的例子就是出淤泥而不染的荷叶表面。自然界中许多动植物都具有这类功能，诸如鸟类的羽毛、水黾（min）的腿部以及蝴蝶的翅膀等。在宏观上这些组织或者器官均表现出水的极难浸润与挂壁。其原因在于它们的表面具有超疏水性的组成与结构，因此这类材料被称为超疏水性材料。
金美花等也是利用多孔氧化铝为模板，有机高分子聚合物在多孔氧化铝的模板中孔道的内壁上附着，得到了聚苯乙烯的纳米阵列薄膜，这种膜的静态接触角达到162 °。
模板法不需要复杂加工设备，模板可以使用多次，但也
有不足之处，如复杂形状的表面用模板法制备较困难且效率低;用PDMS复型得到的软模板力学性能不佳，在使用过程中
超疏水表面材料存在的问题及发展趋势目录引言在大自然中有着许多值得人类探索和学习的现象人们把这类现象加以研究并运用到改善生产和生活中统称为仿许多动植物的外表所具有的自清洁功能的现象具有这类现象的最典型的例子就是出淤泥而不染的荷叶表面

超疏水材料的应用前景

超疏水材料的应用前景超疏水性是一种特殊的润湿性，一般指水滴在固体表面呈球状，接触角大于150度，滚动角小于10度。

材料表面能（材料表面分子比内部分子多出的能量）越低，疏水性越好，且当低表面能材料具有微观粗糙结构时，水滴与材料之间会形成一层空气膜，阻碍水对材料表面的润湿，从而形成超疏水状态。

构造超疏水表面有两种方法，一是在疏水材料表面上构建微观粗糙结构，二是用低表面能物质对微观粗糙表面进行改性。

材料的超疏水性越好，水滴在材料表面上越接近球形，与材料的接触面积越小，越易从材料表面滑落。

此外，水滴在超疏水材料表面滚落时可带走污染物，使材料表面保持清洁。

因此超疏水材料具有防水、防腐蚀、防冰以及防附着等多重特性。

1.应用于装备，提升装备的防腐蚀、防生物附着、防冰和自清洁能力在防腐蚀方面，超疏水材料可以阻断水分与金属材质的接触，从而缓解舰艇水线以上部分的氧化腐蚀。

2010年，美国海军在“麦克福尔”号驱逐舰上使用超疏水涂层材料保护舰船武器系统以及其他暴露在外的装备，防止这些系统和装备被盐雾锈蚀侵害。

在防生物附着方面，超疏水材料可以有效防止海洋生物在舰船表面的附着，可以作为舰船防污涂料。

传统防污涂料依靠释放种、铜、铅等金属离子杀死附着生物，超疏水材料则具有环保特性，可以减少有色金属的使用。

在防冰方面，超疏水涂层因具有能耗低、适用范围广、环境友好等优点而在航空、舰船、电力，通信、能源等领域的防结/覆冰雪方面显示出潜在的工程应用前景。

2016年6月，美国莱斯大学研制出可高效防冰的石墨烯复合超疏水材料, 当温度高于-14℃时，冰无法在材料表面凝结。

利用石墨烯的导电特性，在更低温度下该材料可以通过电加热来防冰或除冰，只需施加12伏的电压就可使材料在-51℃低温下防结冰。

在自清洁方面，超疏水材料表面特殊微纳米结构使污染物在材料表面的附着力降低，同时，超疏水材料的防水特性可使表面的水滴滚落时带走污染物，保持材料表面的清洁。