超双疏纳米纤维素气凝胶的制备及结构调控开题报告

1. 研究目的与意义

由于环境的复杂多变， 制备仅仅排斥水滴的表面远远不能满足工业和生活的需要。

因此， 制备既可以排斥水滴又可以排斥油滴的表面(称之为超双疏表面（superamphiphobic surface）)可以极大地扩大其应用范围，近年来超双疏表面引起了研究者们极大的关注，如超双疏表面材料在油水分离、自清洁表面、 液体定向运输、减阻材料等领域有重要的应用价值。

超双疏表面对水和油性液体的接触角均达到 150以上，而油性液体相对较低的表面张力使超双疏表面的构筑难度加大，寻求有效的方法构筑超双疏表面不仅能满足其在油水共存环境下抗黏抗腐蚀、自清洁以及发展迅速的微流控技术中的应用需求，而且为后续理论研究和工程应用奠定了基础。

2. 国内外研究现状分析

国内外同类研究概况超双疏表面拒水又拒油的特性指导着油水共存环境下材料表面的设计。

其构筑方法包括溶胶凝胶法、自组装法、相分离法等自下而上的方法，以及刻蚀法、纳米压印法等自上而下的方法，并指出后者相比前者更易于构筑有利于形成超双疏表面的倒悬结构，以及超双疏一些已经应用于实际的应用。

一、超双疏表面的构筑方法1、相分离法相分离（phase separation）法通过体系中相与相间出现分离的不稳定倾向形成微纳米结构。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：1. 纳米纤维素气凝胶的制备及多尺度纳微多孔结构的调控。

a.使用tempo氧化法得到的纳米纤维素制备气凝胶； b.在纳米纤维素气凝胶表面上沉积纳米颗粒形成纳微结构； c.通过调整制作过程的工艺参数来调控气凝胶孔的结构，探究如长径比、冷冻干燥方法等对孔结构的影响。

2. 通过化学气相沉积法构筑具有超双疏水表面的纳米纤维素气凝胶。

4. 研究创新点

1 通过原料长径比选择以及冷冻干燥方法调控构筑多尺度纳微多孔结构2. 阐明气凝胶结构、低表面能试剂对超双疏水性能的影响