单颗粒层纳米金刚石薄膜的疏水性与黏性研究
2021-01-23蒋梅燕韩斯佳陈成克胡晓君
浙江工业大学学报 2021年1期
关键词:生长
蒋梅燕,韩斯佳,陈成克,李 晓,胡晓君
(浙江工业大学 材料科学与工程学院,浙江 杭州 310014)
具有一定黏性与疏水性的材料表面被归为具有“玫瑰花瓣”效应的表面,此类表面一般存在适当间距的微乳突结构,在液体下形成空气袋产生负压,提供对液滴的高黏附力[1-5];同时,微乳突结构上的纳米粗糙结构或低表面能物质修饰的二级结构,提供高疏水性质[6]。这种表面能提供大面积的气固液三相界面负载催化活性位点,加上液下储存大量空气袋,可为液下耗气型催化/电化学催化反应快速提供气体反应物。高黏超疏水的表面,可在外力驱动(磁场,电场或重力场)下,实现无损的液滴转移。因此,玫瑰花瓣的表面在催化/电催化、微液滴转移、生物医学和微流体系统等领域的应用方面具有较大优势[7-10]。目前,此类表面的制备与性能等研究虽已取得了较大的进展,但仍存在一定的问题,主要有:1)制备方法繁琐、周期长,如模板法,相分离法、激光刻蚀等,现有方法需制备特殊组成和结构的材料或者使用繁杂的物理化学过程,对设备、技术要求苛刻[2, 11-14];2)表面机械强度低和化学稳定性差,无法在苛刻条件下使用[15-18]。因此,开发制备工艺简单与稳定性好的高黏高疏水表面,具有重要的理论意义和应用价值。
金刚石薄膜硬度高、化学稳定性好、耐腐蚀及耐磨损,可以解决传统的有机长链分子修饰的疏水材料表面易溶胀变形,使用寿命短等问题[19]。已有文献报道了多种方法来调控金刚石薄膜的形貌与化学成分,以制备高疏水表面[20-23]。……
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