1. 研究目的与意义（文献综述）

增透膜有增加光学元件透光率的性能，被应用于太阳能电池、光学设备和激光系统等领域。制备增透膜的方法有物理气相沉积法、化学气相沉积法和溶胶-凝胶法等。溶胶-凝胶法因其低成本、工艺简单、易于控制、成膜面积大等特点而受到广泛关注。用此法制备的多孔sio₂薄膜具有低密度、折射率可调的特点，可实现高增透效果。然而该法制得的sio₂增透膜表面含有大量的硅羟基，具有很强的亲水性，容易吸附空气中的水蒸气而导致透光率下降，使用寿命短。为了提高增透膜的环境稳定性，需要对膜层进行疏水处理。

目前常规的溶胶-凝胶法制备二氧化硅增透膜的方法有酸催化法（盐酸）、碱催化法（氨水）和酸碱二步催化法（盐酸、氨水）。酸催化溶胶-凝胶法制备sio2薄膜的附着力强，耐磨性好，但是孔隙率较低，折射率较高，孔径小，薄膜比较致密，透光率不理想。shen等在酸性催化条件下，以正硅酸乙酯和表面活性剂ctab制备前驱体溶胶，再通过浸渍提拉法制备薄膜。所得薄膜为有序的介孔薄膜，周期为５nm，孔径为４nm，并具有机械性能强和介电常数低的特性。在碱性催化条件下，sio2溶胶趋向于成为颗粒结构，最终形成的膜具有较高的孔隙率和较低的折射率，内表面积很大。vincent等研究了酸、碱催化剂在调节折射率方面的作用。研究表明，催化剂性质决定了薄膜表面形态的变化。酸性催化剂使薄膜表面更光滑，比表面积较小，孔隙率低，折射率偏高，粒子之间的结合力较强，机械性能更好；碱性催化剂则会产生多孔粗糙的表面，使样品具有较大的比表面积和较高的孔隙率，折射率低，有利于光的传输，而且，碱催化过程中可以灵活控制粒子的孔径、大小、结构和折射率，生产出可以实际应用的增透材料。通过控制粒子的大小和孔隙率可以使碱催化的薄膜的透光率在可见光范围内达到99％以上。酸、碱催化剂相结合的溶胶－凝胶法能够改善酸催化溶胶－凝胶法形成薄膜的性能。

当液体与固体接触时，液体会沿着固体表面进行扩展，体系中原有的固－气和液－气界面逐渐被新形成的固／液界面所取代，这一过程称为润湿。液体在固体表面铺展的能为或倾向性称为固体的润湿性。固体表面的润湿性主要由材料表面的粗糙度和表面自由能共同决定。润湿性的大小由液滴在固体表面的接触角和滚动角的大小来衡量。根据水滴在固体表面接触角的大小，可将固体表面材料分为两类：亲水性材料和疏水性材料。当静态接触角小于90°时，称为亲水材料，大于90°则为疏水材料。当静态接触角大于150°且滚动角小于10°时，该材料为超疏水材料。超疏水表面的构建需要材料表面足够的粗糙度和低表面能。受自然界中超疏水表面结构的启发，人们总结出两种制备超疏水表面的方法：一是在具有低表面能的材料表面构建粗糙的微纳米结构，二是采用低表面能物质对粗糙表面进行修饰。

2. 研究的基本内容与方案

基本内容：采用溶胶-凝胶法制备增透膜，并使用硅烷偶联剂和氟硅烷对增透膜进行疏水改性。

目标：制备疏水型增透膜

技术方案及措施：

3. 研究计划与安排

第1-7周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。

第8-12周：制备增透膜，完成溶胶-凝胶在不同温度或陈化时间下增透膜的制备，并使用硅烷偶联剂和氟硅烷对增透膜进行疏水改性。

第13-15周：对得到的增透膜进行表征，并对得到的数据进行分析处理。

4. 参考文献（12篇以上）

(1)engineering, s. e.(2008). 溶胶 - 凝胶法二氧化硅增透膜的制备与研究, (010), 298–301.

(2)exploration, p.(2014). preparation and characterization of tio 2 - sio 2 /tio 2 two - layer antireflective coating photo - catalyst.

(3)gao, y., huang, y., feng, s., gu, g., amp; qing, f. l. (2010).novel superhydrophobic and highly oleophobic pfpe-modified silicananocomposite. journal of materials science, 45(2), 460–466.