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溶胶凝胶法制备超疏水二氧化硅涂膜及其表面润湿行为 被引量:21
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作者 徐桂龙 邓丽丽 +3 位作者 皮丕辉 郑大锋 文秀芳 杨卓如 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1810-1814,共5页
采用溶胶-凝胶法以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体制备超疏水SiO2涂层。红外光谱(FTIR)和热重分析(TGA)表征合成SiO2的化学组成,通过透射电镜(TEM)和扫描电镜(TEM)观察制备SiO2的结构形貌,扫描电镜(SEM)和原子力显微... 采用溶胶-凝胶法以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为前驱体制备超疏水SiO2涂层。红外光谱(FTIR)和热重分析(TGA)表征合成SiO2的化学组成,通过透射电镜(TEM)和扫描电镜(TEM)观察制备SiO2的结构形貌,扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察SiO2涂膜的表面形貌,通过测试水接触角(WCA)讨论SiO2涂层的表面微观结构与其表面疏水性能的关系。结果表明以TEOS和MTES为共前驱体可以制备得到表面带-CH3基团的SiO2溶胶,SiO2溶胶在老化过程中纳米SiO2粒子由于自组装作用形成草莓状微米-纳米双微观结构,这种结构赋予SiO2涂膜表面不同等级的粗糙度,使得水滴与涂膜表面接触时能够形成高的空气捕捉率和较小的粗糙度因子,与SiO2表面疏水性的-CH3基团共同作用形成类荷叶超疏水结构。 展开更多
关键词 溶胶-凝胶法 二氧化硅 超疏水 微米-纳米双级结构
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复合SiO_2粒子涂膜表面的超疏水性研究 被引量:23
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作者 曲爱兰 文秀芳 +2 位作者 皮丕辉 程江 杨卓如 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期373-378,共6页
采用溶胶-凝胶法制备不同粒径和形状的SiO_2粒子,并利用氟硅氧烷的表面白组装功能制备了具有仿生类"荷叶效应"的超疏水涂膜.通过原子力显微镜、扫描电镜和水接触角的测试对膜结构及性能进行了表征,探讨了SiO_2粒子的粒径和形... 采用溶胶-凝胶法制备不同粒径和形状的SiO_2粒子,并利用氟硅氧烷的表面白组装功能制备了具有仿生类"荷叶效应"的超疏水涂膜.通过原子力显微镜、扫描电镜和水接触角的测试对膜结构及性能进行了表征,探讨了SiO_2粒子的粒径和形状对材料微观结构、表面粗糙度和疏水性能的关系.结果表明,含单一粒径涂膜表面水接触角符合Wenzel模型;而复合粒子构成了符合Cassie模型的非均相界面,单纯的粗糙度因子不能反映水接触角的变化,复合粒子在膜表面的无规则排列赋予涂膜表面不同等级的粗糙度,使得水滴与涂膜表面接触时能够形成高的空气捕捉率和较小的粗糙度因子,这与在涂膜表面能形成自组装分子膜的氟硅氧烷共同作用赋予了涂膜超疏水性能. 展开更多
关键词 复合无机粒子 溶胶-凝胶法 双重微观结构 超疏水表面
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复合SiO_2粒子涂膜表面结构及超疏水性能 被引量:7
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作者 曲爱兰 文秀芳 +2 位作者 皮丕辉 程江 杨卓如 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1711-1716,共6页
采用溶胶-凝胶法制备不同粒径SiO2粒子,通过表面改性得到不同形状复合粒子,并利用氟硅氧烷的表面自组装功能制备了具有"荷叶效应"的超疏水涂膜。通过原子力显微镜、扫描电镜和水接触角的测试对膜结构及性能进行了表征,探讨了S... 采用溶胶-凝胶法制备不同粒径SiO2粒子,通过表面改性得到不同形状复合粒子,并利用氟硅氧烷的表面自组装功能制备了具有"荷叶效应"的超疏水涂膜。通过原子力显微镜、扫描电镜和水接触角的测试对膜结构及性能进行了表征,探讨了SiO2粒子的粒径和形状与表面微观结构、表面粗糙度和表面疏水性能的关系。结果表明含单一粒径粒子涂膜表面水接触角符合Wenzel模型,而复合粒子构成了符合Cassie模型的非均相界面;单纯的粗糙度因子不能反映水接触角的变化,复合粒子在膜表面的无规则排列赋予涂膜表面不同等级的粗糙度,使得水滴与涂膜表面接触时能够形成高的空气捕捉率和较小的粗糙度因子;其与在涂膜表面能形成自组装分子膜的氟硅氧烷共同作用赋予了涂膜超疏水性能,而这种超疏水性能与复合粒子的粒径大小和形状基本无关。 展开更多
关键词 复合二氧化硅粒子 溶胶-凝胶法 双微观结构 超疏水
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改性对硅胶纳米通道润湿性的影响规律研究
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作者 龚中良 周成博 陈耿彪 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期553-559,732,共7页
研究了多孔硅胶在改性前后不同的壁面特征对纳米通道润湿性的影响规律。采用非平衡分子动力学方法研究了水分子在改性前羟基化及改性后不同链长硅烷化壁面的纳米通道内密度、速度的分布状况,并分析了氢键的径向分布函数。结果表明:羟基... 研究了多孔硅胶在改性前后不同的壁面特征对纳米通道润湿性的影响规律。采用非平衡分子动力学方法研究了水分子在改性前羟基化及改性后不同链长硅烷化壁面的纳米通道内密度、速度的分布状况,并分析了氢键的径向分布函数。结果表明:羟基化壁面通道的固液界面处流体出现高密度层,几乎无速度滑移,流体密度最大值为1.24g/cm^3,滑移速度仅为0.056?/ps;链长为C_4、C_8、C_(12)的硅烷化壁面通道的固液界面处水的密度分别为1.18g/cm^3、1.12g/cm^3、1.01g/cm^3,滑移速度分别为0.402?/ps、1.211?/ps、1.810?/ps;随烷基链长的增加,固液界面处水的密度接近纯水的密度1.0g/cm^3,固液界面处出现了速度滑移;羟基化通道壁面由于较强的固液相互作用势呈强亲水性;改性后的硅烷化壁面呈疏水性,并随改性层烷基链长度的增加而增强,且固液界面处出现"滑移效应";羟基化通道壁面与水分子存在较强的氢键作用,而改性后硅烷化通道壁面与水分子无氢键的形成,改性层烷基链长的增加减弱了两者的相互作用势,进一步揭示了其疏水机理。 展开更多
关键词 硅胶 纳米通道 微流动 润湿性 分子动力学
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功能化微纳米硅胶表面亚铁配位化学及其催化降解邻苯二酚的性质(英文) 被引量:1
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作者 刘建 魏振宏 +3 位作者 钟伟 刘文明 刘笑 刘小明 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2205-2214,共10页
含吡啶硫醚有机分子功能化的微/纳米硅胶粒子利用表面有机分子分别与氯化亚铁和硫酸亚铁发生配位作用,制得两种功能化材料,即FeC@L-NSiG和FeS@L-NSiG。采用红外光谱(FTIR)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、热重(TGA)和扫描电镜(SEM)对这两... 含吡啶硫醚有机分子功能化的微/纳米硅胶粒子利用表面有机分子分别与氯化亚铁和硫酸亚铁发生配位作用,制得两种功能化材料,即FeC@L-NSiG和FeS@L-NSiG。采用红外光谱(FTIR)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、热重(TGA)和扫描电镜(SEM)对这两种材料进行了表征;同时对材料表面Fe(Ⅱ)可能的配位化学性质以及其催化双氧水氧化降解邻苯二酚的性能进行了研究。为了探究两种材料表面上亚铁中心的配位化学性质,合成了类似于功能化微/纳米硅胶表面上的有机官能团(吡啶硫醚)的含"NS"杂原子的配体L,即2-((乙基硫代)甲基)吡啶。配体L与FeCl2反应后得到配合物[Fe(L)2Cl2],通过X-射线单晶衍射方法测定了它的晶体结构,并将该配合物作为对照物进行研究。结果表明:FeS@L-NSiG表现出更高的催化效果,几乎是FeC@L-NSiG的两倍。与材料FeC@L-NSiG相比,FeS@L-NSiG的催化效率上升是由于其表面上Fe(Ⅱ)中心含有更多的易离去配体(溶剂分子或水分子),从而使底物更容易接近金属中心。 展开更多
关键词 非均相催化 功能化微 纳米硅胶 铁(Ⅱ)配合物 有机-无机复合材料 邻苯二酚降解
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