唐 军

(重庆大学化学化工学院，重庆 401331)

在众多能源转换体系中，气体析出反应是一个庞大且重要的分支，其中氧气析出反应[1-2]、氢气析出反应[3-4]及氯碱中氯气析出反应作为常见的析气反应，是化工企业中的重要组成部分。在电解水和氯碱等工业中，电极材料的表面发生气析出反应，而电极由于其平面型的结构所限，在表面会对生成的气体产生较强的粘附作用，增大反应的传质阻力，导致性能下降[5-6]。制备具有高本征活性与弱"气泡屏蔽效应"的纳米结构超疏气电极是十分有必要的[7-8]。

这种超浸润电极与传统平面结构的电极相比，显著降低了催化过程中气泡在电极表面的粘附作用，大大加快了气泡的析出速率，增强了工作稳定性，使催化析氢反应的活性得到了提高。关于如何有效制备超疏气材料的相关报道有很多，而关于如何制备超疏水的材料的报道有很多，超疏水与超疏气是否存在某种关系？本文研究了关于疏液与疏气的关系，为研究者制备超疏气的电极提供了一个方向。

1 疏气与疏液的关系理论推导

1.1 理想的光滑表面上疏气与疏液的关系理论推导

根据Young's公式的推论，可以尝试用同样的方法(热力学定律)做理论推理，可以建立液体下的气体接触角的模型(图1)，对气体模型做以下的假设：

(1)忽略气体所受液体压力的影响(Young's 方程不考虑液体重力)。

(2)接触角不为零。

图1 接触角示意图

润湿系统由三个表面相，固/液、固/气、气/液和一个……