玻璃基底上自清潔表面的研究.pdf

1、表面與水的接觸角至少要達(dá)到130°，此時表面具有顯著的憎水性，才能實現(xiàn)自清潔。對于玻璃表面，具備自清潔特性尤為重要。本研究基于固體表面的潤濕性原理，利用溶膠-凝膠法和液相法，在玻璃基底上創(chuàng)建具有微-納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的粗糙表面，并借助于自組裝技術(shù)，改變粗糙化表面的表面能，制備出傳統(tǒng)意義上的自清潔表面。此外，探索了新型自清潔表面—滑性預(yù)浸潤表面的制備方法。大致獲得如下成果:
　　 (1)采用溶膠-凝膠法，以乙二醇甲醚、乙醇胺、二水醋酸鋅

2、為原料，在玻璃基底上制得一種呈脊線狀（或壟溝狀）的粗糙微/納米復(fù)合細(xì)微結(jié)構(gòu)。實驗中，分別改變預(yù)熱溫度、提拉速度、提拉次數(shù)、后熱溫度，均在一定程度上改變了所制得的ZnO薄膜的表面形貌和潤濕性能。
　　 (2)通過溶膠-凝膠法制得ZnO薄膜，其與水的接觸角(WCA)均小于90°，具有親水性質(zhì)，其表面與水的黏附力也較大;當(dāng)此表面經(jīng)低表面能物質(zhì)（如十八烷基三甲氧基硅烷ODS、十七氟癸基三甲氧基硅烷FAS、十六烷基三甲氧基硅烷HDS）修飾

3、后，其表面與水不黏著，接觸角亦有顯著提高，WCA均大于120°。
　　 (3)未作任何處理的玻璃基底(Flat-ITO)表面平滑，無微/納米結(jié)構(gòu)存在，呈現(xiàn)親水特性;經(jīng)簡單液相法粗糙化處理后的樣品(Textured-ITO)，WCA明顯減小，但此時表面生長有氧化鋅結(jié)構(gòu)，表面不再平滑，生長有無序的短線/棒狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)極具層次感，但雜亂無章，且極不均勻;未經(jīng)粗糙化處理直接生長FAS-SAMs的樣品(Flat-ITO-FAS)，由于

4、FAS-自組裝單分子膜(FAS-SAMs)的存在，表面能降低，接觸角增大，WCA平均103.60°;Textured-ITO-FAS，即在Textured-ITO樣品上采用自組裝技術(shù)進(jìn)行FAS覆膜后所得表面，接觸角顯著增大，WCA高達(dá)148.30°。
　　 (4)在玻璃表面上液相法制備出類荷葉結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)自清潔表面（即Textured-ITO-FAS樣品），這種表面對水的靜態(tài)接觸角平均為142.57°，且滾動角較小，平均6.2°，