超疏水功能界面的制备及其性能研究任务书
2020-06-03 21:53:06
1. 毕业设计(论文)的内容和要求
超疏水界面功能材料是一种具有特殊浸润性的材料,由于其对水具有很强的排斥性使水滴在其表面无法滑动铺展而保持球型滚动状。在某些超疏水功能界面,水滴在无法浸润界面的同时还可以自由地滚动,并能够带走表面的灰尘等固体杂质,从而达到自清洁的效果,这种效应通常称为”荷叶效应”。超疏水功能材料特殊的浸润性使其在抗污、自清洁、抗水雾、化学防护、隔热抗冰、流体减阻、油水分离、微型制造、微流体调控等领域具有巨大的应用潜力。本课题基于Wenzel浸润理论和Cassie-Baxter浸润理论,仿照自然界具有超疏水性能的生物体表面形貌和结构,釆用湿化学法和溶胶凝胶及表面修饰等方法构筑与制备具有较高的表面粗糙度和较低的表面自由能的系列超疏水功能界面,通过对其表面形貌和结构、润湿机理和疏水性能等进行深入的实验与理论分析,尝试探索和揭示界面润湿性与界面结构的内在关系。该课题属于材料化学和表面化学交叉领域,超疏水界面的制备与修饰具有一定难度,研究涉及的影响因素较多,研究工作量较大,需要具有较扎实的理论功底。要求学生一方面要加强对材料化学、胶体与表面化学等基础理论知识的学习,另一方面要大量查阅相关文献并对其进行吸收、归纳和总结,按时撰写出论文开题报告,对Wenzel浸润理论、接触角滞后理论和Cassie-Baxter浸润理论及超疏水界面功能材料的制备现状和存在的问题有较为深入透彻的了解。要求学生在老师指导下通过认真思考和精心谋划,制订出详尽合理的实验方案和实验进程,在实验中要遵守纪律、养成严谨求实的工作作风,积极探索并善于观察和总结,逐步形成科学实验研究的良好习惯。要求务必在规定期间内圆满完成本课题的全部研究任务并从中学会科学的研究和思维方法,使自己运用所学理论知识独立研究和解决问题的能力得到切实有效的锻炼和提高。本课题研究所需要的试剂和理化性质分析检测仪器等均基本齐全,DTA、BET、XRD、接触角测试和红外光谱分析及各种测试表征手段学院的化学实验中心大平台均完全具备。学生在查阅相关文献的基础上,通过认真思考和积极探索完全可以在规定期间内完成本课题的全部研究任务,撰写出合格的本科毕业论文。
2. 参考文献
[1] shuaijun pan, rui guo and weijian xu. investigating and biomimicking the surface wetting behaviors of ginkgo leaf.
soft matter 2014,10, 8800#8212;8803.
3. 毕业设计(论文)进程安排
11.18~12.18布置论文题目、研究任务及论文工作要求
12.19~2.15 查阅文献资料并消化总结,与导师交流并撰写开题报告
2.16~3.06制订实验方案、领取实验药品和仪器、搭建实验装置