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题名仿生混合润湿图案表面的制备及其水收集性能
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作者
吴安琪
刘长松
纪学成
栗心明
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机构
青岛理工大学机械与汽车工程学院
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出处
《表面技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第14期190-198,共9页
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基金
山东省高等学校青创科技支持计划项目(2019KJB010)
国家自然科学基金面上项目(51875299)。
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文摘
目的全球淡水资源短缺,高效和环保地获取淡水是一项重大挑战。方法受沙漠甲虫和叶脉的启发,采用氨腐蚀法在铜网表面生长一层氢氧化铜纳米带,随后在氢氧化铜表面覆盖掩膜,使局部附着正十二烷基硫醇分子,制备出仿生混合润湿图案表面,采用接触角测量仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)分别对样品的润湿性、表面形貌及化学成分进行分析,以仿生混合润湿图案表面为基础搭建雾水收集装置,模拟潮湿环境来表征样品的水收集速率及样品在不同恶劣环境下的稳定性。结果在亲水表面构建疏水图案为后续实验提供了基础,所制备的仿生混合润湿图案表面与原始表面、亲水表面、超疏水表面的集水速率相比分别提高了146%、111%、61%,有效提高了集水速率,水收集速率与图案尺寸、图案间隔成反比关系,与图案形状无关。仿生混合润湿图案表面经过紫外线照射和100℃加热处理后,仍保持稳定的集水性能。结论样品具有制备简单、成本低廉、高效耐用等优点,在大气集水中具有潜在的应用前景,有望为解决水资源短缺问题提供新思路。
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关键词
仿生技术
混合润湿性
氨腐蚀法
硫醇局部改性
集水性能
路径储存
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Keywords
biomimetic
hybrid wettability
ammonia corrosion method
local modification of mercaptan
water collection performance
path-planned storage
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分类号
TG174
[金属学及工艺—金属表面处理]
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