图书馆-报告库-中国机械工程学会表面工程分会

Invited speech仿生超亲水及水下超疏油表面制备

编号：375 访问权限：Participants Only 更新：2024-04-25 22:40:53 浏览：92次收藏取消收藏

2024-05-12 14:00

20min

[G] 论坛6：分子薄膜、微纳表面工程 [G-2] 论坛6下午

暂无文件

摘要

为解决油液污染水体和防止油/蜡在固体表面沉积导致管道堵塞的问题，受鱼鳞抗润湿特性的启迪，通过使用激光烧蚀不锈钢试样，制备具有两种不同微观结构的表面，然后采用磁控溅射沉积钨(W)膜并进行热处理，该薄膜可应用于防污和自洁的表面。其次，受西兰花芽的抗润湿特性的启发，通过水热处理和磁控溅射技术在基体表面上沉积了TiN/W涂层材料并进行热处理，在不锈钢网上制备出具有西兰花状层次结构的超亲水和水下超疏油表面，成功地应用于油水分离。
研究结果表明，用激光烧蚀并进行W涂层的不锈钢样品，以及经水热处理后进行TiN/W涂层的不锈钢网，将两者在300°C高温下退火后，均具有高润湿性，水的接触角均接近0°。在水-油-固体界面系统中，制备的表面截留了水，使之形成水膜，最小化了油-固体的接触面积，并显著增强了水下疏油性。经检验，两个表面上的水下油接触角（UOCA）均超过155°。
在油水分离过程中，经过处理的600级不锈钢网（孔径<20μm）在大约15个分离循环中可保持高达95%的分离效率，而经过处理的400级不锈钢网（孔径=33μm），在相同的分离循环次数下，其分离效率约为94%左右。