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1、分類號學校代碼!Q5壘2密級學號—200812—020045金屬表面微納結(jié)構(gòu)的電化學制備與仿生超疏水性能的研究Studyontheelectrochemicalpreparationofmicro．nanostructuresonmetalsurfacesand·I●l-■l■J●thelrDionicsuperhydr01)IlObiCDr0DerneS研究生姓名指導教師姓名、職稱學科專業(yè)研究方向李超李則林教授物理化學納米電化學湖南師范大學學位評定委員會辦公室二零一一年中文摘要與水的接觸角大于150。的超疏水界面材料的制備與應用受到了人們的
2、廣泛關(guān)注。超疏水金屬材料在防水、防腐蝕、流動減阻、自清潔、抗氧化、無損液體傳輸?shù)确矫鏄O具應用價值，已成為金屬表面工程領域一個重要課題。一般制備超疏水表面的方法有兩類：一類是在固體表面修飾低表面能物質(zhì)，另一類是在疏水表面構(gòu)建微納米結(jié)構(gòu)。本文采用幾種簡便的電化學方法，成功地在錫、銅、鋅、鉍等金屬基體上獲得了新穎微納結(jié)構(gòu)的氧化物和硫化物薄膜超疏水表面。主要內(nèi)容有：(1)依據(jù)錫在氫氧化鈉溶液中電溶解結(jié)晶現(xiàn)象，在錫的電化學活性溶解區(qū)域恒電勢氧化結(jié)晶，構(gòu)建了氧化錫“絨球"微納結(jié)構(gòu)薄膜表面，呈現(xiàn)出超疏水性，水滴的接觸角大于1500。(2)采用氫氣泡動態(tài)模板
3、分別在紫銅片和黃銅網(wǎng)表面電沉積制備了三維多孔鉛膜，經(jīng)熱處理后轉(zhuǎn)變成多孔氧化鉛膜，表現(xiàn)出超疏水性和親油性，與水的接觸角大于1500，與煤油的接觸角小于50。(3)采用方波電勢氧化-還原法在氫氧化鈉溶液中處理鋅電極，一步制備了具有超疏水性的花瓣片和錐體狀氧化鋅多孔薄膜表面，該表面無需化學修飾，與水的接觸角超過1500。(4)鉍電極陽極氧化制備出刺猬球狀氧化鉍薄膜，化學轉(zhuǎn)化成纖l維束狀硫化鉍薄膜。二者具有超疏水性，后者有較強的光電流響應。關(guān)鍵詞：電化學法、微納結(jié)構(gòu)、超疏水、氧化物、硫化物、光電流。ⅡABSTRACTWettabilityisanim
4、portantpropertyofsolidsurfaceswhichisgovernedbythesurfacechemicalcompositionandgeometricalstructures．Superhophobicsurface，withwatercontactanglelargerthan1500，hasattractedandmoreinterestbecauseitisofgreatsignificanceinbothfundamentalresearchandindustrialapplications．Conventi
5、onally,therearetwomethodstoproducethesuperhydrophobicsurfaces．Oneistomodifythesurfacewithlowenergystuff,andtheotheristoproducemicroandnano．structuresonthesurface．Inthispaper，wereportsomesimpleandconvenientelectrochemicaltechniquesonfabricatingsuperhydrophobicsurfaces．Usingt
6、hesetechniques，wehavesucceededinthepreparationofsuperhydrophobicsurfaceonmetallicsubstratesoftin，copper,zinc，andbismuth．(1)BasedontheelectrodissolutionofSnandcrystallizationofSnOinthesolutionofNaOH，weconstructedmicro-nanostructuredSnO“pompon"filmsontheSnsurfaceundercontrolo
7、fconstantpotentials．Theresurfacespresentedsuperhydrophobilitywithacontactanglemorethan1500forthewaterdrop．(2)Usingcathodichydrogenbubblesastemplates，threedimensionalporousleadfilmswererespectivelyelectrodepositedonthesubstratesofcopperwafersandcoppergrids，whichwerethenoxidi
8、zedtoporousfilmsIIIofleadoxidesbyheatingthedepositsintheair．Theporousfilmsshowedsu
