纳米导电聚合物材料1

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1、纳米超疏水材料余文鹏周杰纳米超疏水材料简介纳米超疏水材料的结构特点及疏水机理纳米超疏水材料的发展前景纳米超疏水材料的应用一纳米超疏水材料简介根据水在固体表面的浸润程度，固体可以分为亲水性和疏水性，通常我们将与水的接触角大于150°的表面称为超疏水表面。近几年，柱状结构阵列碳纳米管膜的超疏水材料的研究有了很大的进展，纳米超疏水材料以其优越的性能，超强的疏水能力，在家电行业中有着越来越广泛的应用前景生活中的亲疏水现象我们生活中使用的肥皂，里边的有效成分就是十二烷基苯磺酸钠，结构可以简写为RCOONa，其分子的右边是极性的，所以是亲水基团，左边是非极性的，所以是疏水（也就是亲油基团

2、）基团。肥皂能够去油污正是利用了它一边能和水相溶，另一边可以溶解在油污中的性质柱状结构阵列碳纳米管膜的超疏水材料柱状结构阵列碳纳米管膜的超疏水材料的研究情况决定固体表面的浸润性的主要因素中，化学性质是内因，而几何结构形貌也是不可缺少的重要因素。通过改变固体表面的粗糙度可以改变其浸润性。近年来人们通过物理及化学方法制备出各种各样的超疏水材料，而柱状结构阵列碳纳米管膜是在仿生（仿荷叶）紧密排列碳纳米管膜的基础上制备的新一代超疏水材料。超疏水性碳纳米管膜高温裂解氩气和氢气的流动气氛碳源和催化剂基片柱状结构阵列碳纳米管膜的制备方法柱状结构阵列碳纳米管膜的特性碳纳米管膜的形貌及结构用扫

3、描电子显微镜和透射电子显微镜表征。用X射线光电子能谱研究碳纳米管膜的化学成分。用光学接触角测量仪在室温下测量膜的接触角及滚动角，测量滚动角时，水滴的直径约为1.7mm。扫描电子显微镜观察到柱状阵列碳纳米管的表面形貌。大面积柱状阵列碳纳米管膜的碳纳米管呈束状堆积，每束碳管的直径为3-6μm，碳纳米管束间的距离为2-35μm。柱状结构阵列碳纳米管膜的表征纳米超疏水性材料的结构特点及疏水机理亲水和疏水所谓的亲水和疏水，大体上可以理解为亲水就是可以溶解或电离在水中，疏水就是不能在水中电离，会排斥水。从实质上讲可以从分子的极性来看，水是极性分子，所以亲水的几乎都是极性分子，而一般的非极

4、性分子都疏水。与亲水相对的就是疏水（也就是亲油基团）基团，基本上都是非极性分子。纳米超疏水性材料的结构特点及疏水机理固体表面浸润性及主要指标浸润性指当液体和固体表面接触时，液体可以渐渐渗入或附着在固体表面的特性。浸润性是固体表面的重要性质之一，接触角和滚动角是评价固体表面浸润性的重要指标。纳米超疏水性材料的结构特点及疏水机理接触角所谓接触角，就是液滴在固体表面形成热力学平衡时所持有的角。通过液体-固体-气体接合点中水珠曲线的终点和固体表面的接触点测定出来。根据水在固体表面的浸润程度，固体可以分为亲水性和疏水性，通常我们将与水的接触角大于150°的表面称为超疏水表面。纳米超疏水

5、性材料的结构特点及疏水机理滚动角滚动角可作为评价表面浸润性的另一指标，指的是一定质量的液滴在倾斜面上开始滚动的临界角度。滚动角越小，固体表面表现出的疏水性越好。因为地球的重力作用，水滴在倾斜的固体表面有下滑的趋势。随着固体倾斜角的变大，水滴沿斜面方向的下滑分力也在不断增大，当倾斜角增大到某一临界角度时，水滴会从固体表面滑落下来，这时的临界角就是水在此种固体表面的滚动角。滚动角越小，固体表面的超疏水性能越好。柱状结构阵列碳纳米管膜的应用1.接收天线除雪：一组对比实验表明，在同样的自然条件下，采用纳米超疏水材料的天线上面没有什么积雪，而没有采用纳米超疏水材料的天线上面却积满了雪，

6、显然前者的收看质量比后者要好得多。2.纳米超疏水材料在空调上的应用：空调在夏天制冷时，室内机换热器上会有大量的冷凝水，需要专门的排水管排出室外，这样会消耗一定能量，还容易出现管路漏水现象，造成一定不便。同样，冬天空调制热时，室外温度过低，容易导致换热器结霜，空调不得不经常停止工作来除霜。这样不仅浪费电能，还容易出现各种故障。但如果将换热器的表面用超疏水材料处理过以后，就不会出现这种现象了。空调的换热器表面经过超疏水材料处理以后，在纳米超疏水材料的作用下，冷凝水只能以微小的水滴（100μm左右）形式凝聚在换热器上面，经过空调室内（室外）风机的送风，水滴将以水雾的形式被吹散到大气

7、中。3.由于碳纳米管具有特异的力学、光学、电学和磁学性质，使其在锂离子电池和平板显示器等方面也呈现出广泛的应用前景。碳纳米管超疏水材料由于具有优良的性能，使其在许多方面呈现出广泛的应用前景。随着其生产技术和加工工艺的不断进步完善，制造成本相应的降低，其在电器及其他行业上的应用将会越来越广。感谢聆听！