柔韌超疏水耐高溫無機納米纖維薄膜.pdf

1、最近，受到自清潔荷葉效應的啟發(fā)，采用靜電紡絲技術制備具有微納米階層結構的超疏水納米纖維膜得到了廣泛的研究。但是，要制備具有柔韌性，耐高溫的能在極端環(huán)境下使用的超疏水靜電紡絲薄膜仍是一個很大的挑戰(zhàn)，因為柔軟的高聚物有機薄膜一般不能承受超過100℃的高溫，而很多無機薄膜雖能承受400℃的高溫，但質地脆，柔韌性差。
　　 本論文中，通過靜電紡絲技術制備二氧化硅(SiO2)納米纖維膜，再經(jīng)氟硅烷(FAS)的表面修飾，創(chuàng)新性的得到了一種柔

2、韌、超疏水、耐高溫的無機納米纖維膜。該無機SiO2納米纖維膜是將聚乙烯醇(PVA)和正硅酸乙酯的混合溶液通過靜電紡絲得到復合納米纖維膜，再經(jīng)高溫煅燒除去有機組成部分制得的。將該薄膜分別用掃描電子顯微鏡(SEM)，傅立葉變換紅外光譜，接觸角測量儀，X射線衍射(XRD)和差示掃描量熱儀等進行了表征。由SEM得出，在經(jīng)氟硅烷改性前后，SiO2納米纖維的直徑范圍均為150到500納米，薄膜具有無紡布的形態(tài)特征。從XRD分析得出SiO2納米纖維膜

3、為非晶體。經(jīng)FAS表面修飾后，SiO2薄膜的潤濕性由超親水性轉化為超疏水和疏油性。經(jīng)測試，該薄膜與水的最大靜態(tài)接觸角達到了154°，與油的最大靜態(tài)接觸角達到了143°。此外，經(jīng)FAS改性后的SiO2納米纖維膜呈現(xiàn)出良好的耐高溫性，即使經(jīng)過450℃的熱處理，其與水的接觸角仍能高達138°，與油的接觸角高達132°。經(jīng)力學性能測試發(fā)現(xiàn)，經(jīng)FAS改性后的二氧化硅納米纖維膜具有一定的柔韌性。經(jīng)彎曲試驗后，該膜仍可保持良好的疏水疏油的雙疏性特征。