特殊润湿性三氧化钨怎么制备?

在你看到这篇文章之前,你所知道的可能是其它种类的特殊润湿性材料。你知道润湿性一般可通过液体在固体表面上的静态行为和动态行为表示。或许你还知道特殊润湿性表面可简单的分成超疏水表面、超亲水表面、超疏油表面(空气中超疏油表面和水下超疏油表面)和超亲油表面等。但这并不妨碍你认识更多的润湿性材料,比如三氧化钨。

三氧化钨图片

现如今,关于三氧化钨材料的润湿性的研究并不够深入,尽管得益于其独特的光电性能,WO3已经在光致变色、光催化、电致变色、传感器以及信息存储等诸多领域具有十分重要的应用。而这些领域也是大家比较熟知的WO3的应用领域,诚如许多人都知道三氧化钨是一种常见的n型半导体材料一样。然而,对WO3润湿性研究的缺失,毋庸置疑,将极大地限制三氧化钨材料在实际工业中的应用。所以,将三氧化钨材料和润湿性能相结合,在WO3制备方法日益成熟和应用不断发展的今天将有很重要的理论和现实意义。

近些年,特殊润湿性材料已经受到了国内外研究学者们极大的关注,当然,也是得益于其独特的性能和广阔的应用前景。接触到这种材料,你可能会想要了解一下是什么决定了该种材料表面的润湿性?其次要因素可能有很多个,但其中的两个主要因素分别为自由能和粗糙度。通过改变这两个因素,你可以得到一系列不同的特殊润湿性表面。

如何为WO3材料作为新型功能材料的研究提供一些新的设计思路和方法?自然是通过相关的实验。首先,通过简单的水热法和酸沉淀法在不同的基底上制备出不同形貌的WO3材料。然后,利用表面修饰控制其润湿性能,制备得到几种具有特殊润湿性的WO3材料,从而探索其内在规律和潜在应用。主要研究内容如下:

1.通过简单的水热过程在400目的不锈钢网基底上制备出具有不同形貌的WO3薄膜,并通过SEM、XRD和XPS分析样品表面的微观形貌和表面组成,结果表明:

不同的pH对样品表面的微观形貌和组成均有很大的影响。

此外,通过接触角测量仪简单的研究WO3薄膜的水下油润湿性能,结果表明:

所得到的WO3薄膜均具有良好的水下疏油性。这为具有不同形貌的特殊润湿性WO3表面的制备提供了新的设计思路。

2.在上个实验的基础上,通过改变一定的水热条件在2300目的不锈钢网上制备出具有水下超疏油性的WO3薄膜,并通过SEM分析WO3薄膜样品的表面形貌,结果表明:

水热后光滑的不锈钢网上出现了粗糙结构。

随后,通过XRD分析了样品的表面晶体结构,结果表明:

样品的表面成分为六方相WO3。

此外,利用一个简单的分离装置,将得到的WO3薄膜分别对分层的油水混合物和水包油型乳液进行分离,并通过公式计算出分离效率。最后,通过光学显微镜测试分离前后水包油型乳液的微观形貌,为解决油污染问题提供一个新的方案。

3.采用简单的酸沉淀法和十八烷基三氯硅烷修饰得到超疏水的WO3微米颗粒,并利用环氧树脂将其涂覆在玻璃片上得到具有光致变色和机械稳定性的超疏水涂层。通过SEM、XRD、XPS和FTIR等手段分析涂层的表面形貌和表面组成,结果表明:

涂层表面覆盖着一层由WO3颗粒组成的粗糙结构。

随后,通过紫外光照实验和划痕试验测试涂层的耐紫外性能和机械稳定性。

此外,还通过防粘污试验和灰层移除试验研究涂层的自清洁性能。

最后,将得到的涂层涂覆在不同的基底上,测试其适用性。这为成功地制备出具有稳定性能的超疏水涂层提供了一些依据。

众所周知,润湿性对于任何类型的材料表面来说都显得极其重要。由于它所具有的一些独特性能以及潜在应用价值,它正不断地吸引着人们兴趣。特殊润湿性三氧化钨怎么制备?

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