论文部分内容阅读
固体表面浸润性由于其广阔的理论研究及实际应用价值而引起了人们的广泛关注。在这一领域的研究中,构建具有特殊微观几何形状的粗糙结构一直是研究的重点,有序微结构所产生的多功能性表面更是近年来的研究热点。
本论文对几种有序微结构表面进行了研究,并得到了多功能化的薄膜。本论文分别构筑了:(1)三维有序聚苯乙烯蛋白石结构、(2)三维有序多孔反蛋白石结构、(3)二维有序阵列偶氮苯纳米管等多种有序微结构表面,并对其浸润性进行了系统的研究。
1.本论文采用一步法制备了三维有序聚苯乙烯光子晶体薄膜,该薄膜具有良好的光学性能,显示出鲜艳的结构颜色;并且在没有任何低表面能物质修饰时即可达到高度疏水性。从理论及实验上研究了三维有序微球结构对光子晶体光学性能及表面浸润性的影响。研究表明,通过控制微球直径可以对光子带隙进行有效的调控。
2.采用胶体晶体模板法制备了三维有序多孔的反蛋白石结构,利用静电层层自组装技术首次将具有光响应性的偶氮苯单层膜修饰在光子晶体表面,实现了浸润性的可逆转变,而单层膜的修饰不会影响光子晶体的光子禁带。研究表明,反蛋白石结构中的有序单分散空气球不但产生结构颜色,并且对于刺激诱导的接触角转变起到放大效应。研究了光子晶体空气孔径大小和浸润性变化的关系。
3.采用模板浸润法制备了二维有序阵列偶氮苯纳米管膜,该薄膜不但超疏水而且对水滴具有很强的粘滞力。在偏振光照射下,偶氮苯纳米管能沿偏振方向发生形变,从而带来接触角和粘滞力的相应变化。研究了模板孔径对纳米管形貌和性质的影响,并从理论上分析了纳米管膜发生形变的原因及接触角和粘滞力变化的原因。