超声刻蚀法构建分级结构的超疏水表面

在湿法刻蚀和超声空化的基础上,采用超声刻蚀法制备了具有微纳米分级结构的超疏水表面.以等体积比的硝酸/乙醇（体积分数为4%）和双氧水（质量分数为30%）的混合溶液作为刻蚀剂,在室温下对60Si2Mn钢、60#钢、T10钢、Cr06钢、65Mn钢和硅钢表面超声刻蚀2~10 min,构建出多种形貌的微纳米分级结构.上述表面经氟硅烷修饰后具有超疏水性,水的表观接触角高达157.0°,155.8°,157.4°,154.9°,157.6°和156.8°,滚动角分别为6.5°,19.2°,6.1°,7.8°,6.7°和7.2°.与常规刻蚀方法相比,超声刻蚀的化学刻蚀作用因与空化作用耦合而得到强化和改变,从而在钢表面构建出分级结构.由于材料表面微结构形貌和固/液界面接触状态不同,制得的超疏水表面表现出的润湿行为也不同.超声刻蚀法简单易行,成本低廉,适用于其它金属表面构建微纳米分级结构和超疏水表面.

超声辅助刻蚀对Ti_3C_2T_x微观结构的影响

二维层状材料MXene由于其独特的物理化学性质,受到了广泛关注。本文通过超声辅助刻蚀Ti_3AlC_2的方法制备了多层的Ti_3C_2T_x,利用X射线衍射仪、N_2吸脱附测试、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对其微观结构的变化特征进行了详细的表征和分析,并与磁力搅拌刻蚀制备的Ti_3C_2T_x样品相对比。结果表明,与磁力搅拌刻蚀相比,超声辅助刻蚀可以进一步减小Ti_3C_2T_x平均薄层厚度和增加原子层间距,主要原因是超声处理能够促进未发生反应的薄片层中Al原子层的刻蚀。刻蚀过程中同一Al原子层有些区域先发生刻蚀,而一些区域依然存在Al原子。探明了附着在Ti_3C_2T_x表面几十纳米的颗粒是空间群为■的六方结构AlF_3,并且随着刻蚀时间的增加,其逐渐向非晶体转变。

电纺PAN纳米纤维的AFM形貌及晶区分布研究

目前已有很多学者对聚丙烯腈（PAN）静电纺丝进行了研究,但对其工艺的研究存在不同看法,同时关于电纺PAN纤维有序结构分布的研究较少。针对以上,系统研究了较宽范围内静电纺丝参数对PAN纤维形貌和直径的影响。经过对比,喷丝液浓度对所制备PAN纤维直径影响最大,随着喷丝液浓度从6%（质量分数）升高至18%（质量分数）,纤维平均直径由288nm增大至3 469nm。将超声刻蚀法、原子力显微镜（AFM）、扫描电子显微镜（SEM）结合X射线衍射技术（XRD）对电纺PAN纤维内部结构进行研究。结果表明,电纺PAN纤维表面存在相互平行的横向沟槽,其中凸起部分为相对有序区域,宽度约为40-190nm,凹陷部分为无序区域,宽度约为20-35nm。