喷雾干燥法制备微米-纳米复合结构高吸油树脂中空微球

以苯乙烯和甲基丙烯酸十八酯为单体、甲基丙烯酸双环戊二烯酯为交联剂,采用喷雾干燥法制备了高吸油树脂中空微球。表征了高吸油树脂微球的微观形貌,考察了交联剂用量对树脂吸油性能的影响,同时与采用悬浮聚合法制备的树脂的吸油及疏水性能进行了对比。结果发现,采用喷雾干燥法制备的微球是由许多纳米粒子聚集而成的中空微米级微球;随着交联剂用量的增加,树脂吸油量呈先增加后减少的趋势,到达饱和吸油率所需时间减少;交联剂用量为3%(质量分数)的树脂吸油性能达到最好,对甲苯、三氯甲烷的饱和吸油率分别为20.78及28.32g/g,4h内对甲苯的吸收基本饱和;而采用悬浮聚合所制备的高吸油树脂,对甲苯和三氯甲烷的饱和吸油率分别为11.26、24.18g/g,12h吸油达到饱和;喷雾干燥及悬浮聚合制备的树脂与水的接触角分别为111.14与85.39°,表面能分别为38.10与42.85mJ/m2,采用喷雾干燥制备的高吸油树脂中空微球表现出较好的疏水性。

飞秒激光三光束干涉制备ZnO晶体表面微米-纳米复合周期结构的发光增强

利用飞秒激光三光束干涉在ZnO晶体表面制备微米-纳米复合周期结构。该结构由两部分组成:由激光干涉强度花样决定的微米长周期结构以及由飞秒激光偏振决定的短周期纳米条纹结构。利用800nm激光激发大面积的微米-纳米复合周期结构后发现,该结构的荧光强度得到了极大提高。显微发光照片表明,该结构在平板显示、高密度光存储以及光子晶体制备上都具有潜在的应用价值。

微米-纳米分层阵列结构减反膜的制备

介绍一种基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料的微米-纳米分层阵列结构双重减反膜。微米阵列结构模板图案由常规的激光直写光刻机光刻而成。微米阵列结构被复制到PDMS薄膜上,对PDMS薄膜进行等离子体表面修饰处理后在微米阵列结构上形成纳米褶皱结构,从而低成本制备出微米-纳米分层阵列结构双重减反膜。测试结果显示,所制备的微米-纳米分层阵列结构的PDMS减反膜可以将高效率多晶硅太阳电池的相对效率提高4.6%以上,相对反射率减小30%以上,并使减反膜表面的水接触角提高30°以上。

飞秒激光双光束干涉高效率地制备硅表面超亲水结构

利用飞秒激光双光束干涉技术,结合柱透镜线扫描技术,在30 s内制备了面积为10 mm×10 mm的微米-纳米复合结构,极大地提升了激光加工效率。飞秒激光刻蚀后的硅表面包含双光束干涉引起的长周期微米结构,以及飞秒激光诱导的纳米周期结构。微米-纳米复合结构极大地提升了表面粗糙度,在毛细效应的作用下,硅在空气中显示出超亲水性,接触角从40°降为0°。测量烧蚀前后硅表面的X射线光电子能谱,发现激光加工后硅表面的Si-OH和H_2O分子的含量分别增加22.3%和13.6%,这进一步增强了硅表面的亲水性。随着激光照射功率的增加以及扫描速度的下降,硅表面接触角逐步下降。本文研究为高效制备大面积超亲水结构提供了新方法,在热传导、生物芯片等领域具有潜在的应用价值。

铝基碳化硅复合材料超疏水表面的蚀刻制备及性能表征

通过简单的盐酸溶液蚀刻方法在2024铝基碳化硅复合材料基体上制备出超疏水表面,电镜观察结果显示,蚀刻后复合材料中碳化硅颗粒自身作为超疏水结构所必需的微米级结构,而碳化硅微粒上又具有纳米级颗粒,形成了类似荷叶表面的微米-纳米二级复合结构。结合氟硅烷修饰,获得了接触角高达157.02°,滚动角5°的超疏水表面。实验研究了不同蚀刻液浓度和时间对表面疏水性的影响,得到特定条件下的最佳工艺参数:盐酸溶液浓度15%(质量分数),蚀刻时间2 min。性能测试结果表明,所制超疏水表面具有较好的抗酸碱性能、稳定性、耐磨性和抗腐蚀性能。