基本信息
- 项目名称：
- 聚苯乙烯接枝二氧化钛超疏水薄膜的制备
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 用一种简便的方法制备出聚苯乙烯接枝二氧化钛超疏水薄膜，所制备的薄膜具有良好的超疏水性能。
- 详细介绍：
- 用自由基聚合的方法，制备了PS-g-TiO2有机无机复合超疏水薄膜，对其进行了一系列的测试和表征，所制备的超疏水薄膜具有良好的超疏水性能，在紫外光的照射下可以由超疏水性变为超亲水性，扩大了超疏水的应用价值。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 我们提供了一种制备超疏水薄膜的新方法，先用溶胶凝胶法制备纳米二氧化钛，然后用自由基聚合的方法在经乙烯基三乙氧基硅烷修饰的纳米二氧化钛表面接枝聚苯乙烯（PS），制备PS-g-TiO2有机无机纳米杂化超疏水薄膜。
科学性、先进性及独特之处
- 用一种新颖简单的方法，模拟了自然界中具有超疏水现象的动植物表面的微观结构，成功制备了具有自清洁功能的人工超疏水表面，进而实现宏观与微观的统一，实现材料的仿生设计。对无机纳米材料与有机聚合物之间进行复合，在无机纳米粒子二氧化钛上接枝聚苯乙烯（PS），制得的有机无机杂化超疏水材料兼具无机和有机材料的优点，拓展了超疏水材料的发展，具有广阔的应用前景。
应用价值和现实意义
- 制备的PS-g-TiO2有机无机纳米杂化超疏水薄膜，具有良好的自清洁性和稳定性，经紫外光的照射，可由超疏水性变为超亲水性，应用前景广泛。将认识自然、模仿自然、超越自然有机结合，将结构及功能的协同互补有机结合，为超疏水材料的发展提供了新思路、新理论和新方法。
学术论文摘要
- 采用自由基聚合的方法在经乙烯基三乙氧基硅烷修饰的纳米二氧化钛表面接枝聚苯乙烯(PS)，制得PS-g-TiO2有机无机纳米复合超疏水薄膜。探讨了乙烯基三乙氧基硅烷修饰对TiO2纳米粉体表面润湿性能的影响。利用场发射扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和紫外吸收光谱对PS-g-TiO2进行了形貌和结构表征。结果表明，纳米二氧化钛经硅烷化改性后，其表面可成功接枝PS，所制备的PS-g-TiO2薄膜和仅用硅烷偶联剂修饰的二氧化钛薄膜都具有良好的超疏水性能，水滴在薄膜上的最大静态接触角分别为160°和154°，滚动角分别为3°和4°。
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 无
参考文献
- 环境扫描电镜、傅立叶红外光谱仪、接触角测试仪 、数控超声波清洗器 [1] Wang J Y, Chen X H, Kang Y K, et al. Applied Surface Science, 257 (2010): 1473 [2] Xue X H, Jia S T, Zhang J, et al. Thin Solid Films, 517 (2009): 4593 [3] Taurino R, Fabbri E, Messori M,et al. Journal of Colloid and Interface Science, 325 (2008): 149 [4] Goncalves G, Marques P, Trindade T, et al. Journal of Colloid and Interface Science, 324 (2008): 42 [5] Wang L F, Zhao Y, Wang J M, et al. Applied Surface Science, 255 (2009):4944
同类课题研究水平概述
- 研究超疏水性表面对深入认识自然界中具有超疏水性植物和设计新的高效纳米薄膜具有重要的作用 。同时它在工业生产和人们的日常生活中有着极其广阔的应用前景。
