含微纳颗粒液滴在光滑表面的润湿特性研究开题报告

1. 研究目的与意义

润湿作为日常生活的常见现象，在农业领域发挥着重要作用，增强液滴在靶标表面的润湿性，不仅可以实现农药有效成分的渗透和传递，还可以减少农药的浪费，提高农药的利用率。在溶液中加入微纳颗粒可以提高液滴在光滑表面的润湿性，有利于液滴的铺展，增加农药在靶标表面的附着面积。

为了能够模拟实际情况，本文通过研究与农药溶液主要成分类似的水氧化铝，水氧化钛，水铜溶液，测量在不同浓度的条件下在光滑的载玻片和聚氯乙烯表面上的接触角，研究接触角随这些参数变化规律。

2. 国内外研究现状分析

1993年，国外学者coret和chamel开始关注药液在植物表面的吸收问题，研究发现，向药液中添加含有oe的表面活性剂能够显著增强植物叶片表皮对药液的吸收能力。2000年，holloway等人研究发现药液本身的动态表面张力也是一种重要指标，动态表面张力的大小直接会影响到药液在叶片表面的铺展与持留。2006年，foster等研究了药液在植物表面的吸收量，研究发现植物叶片表面对低浓度农药药液的吸收能力强，但药液中表面活性剂浓度偏低时，叶片对药液的吸收量很少，表面活性剂浓度偏高时，叶片对药液的吸收量也不是很高。

国内学者屠豫钦研究药液在水稻叶片表面的沉积实验，发现药液在夜间部分的沉积量明显高于其他部分，即水稻叶片存在叶尖优势。朱金文等人研究了叶片倾角对农药药液在水稻植株上沉积的影响。研究结果表明，沉积量与水稻叶片倾角的大小成正比，沉积量随着叶片倾角变小而减少。

国外学者kashiwagi和hozawa等人发现由于表面活性剂的存在，溶液的表面张力性能会发生巨大的变化。

3. 研究的基本内容与计划

首先，进行微纳颗粒溶液的制备。本次实验主要采用的是水氧化铝，水氧化钛，水铜溶液。其中氧化铝颗粒的直径范围为5-250nm，均值为47nm，氧化钛颗粒的直径范围为5-250nm，其均值为47nm，铜颗粒的直径范围7-257nm其均值为48nm。每种类型农药均需制备浓度为0.01%，0.1%，1%的三种浓度溶液。微纳液滴的酸碱度值控制为7。由于氧化铝，氧化钛的稳定性较高，可以提前制备，而铜溶液的稳定性低，最好在实验前数小时内制备完成。再准备光滑玻璃板和聚氯乙烯板作为基底。

再次，进行工作台的搭建和接触角仪的安装。实验是在类似的空调实验室环境下进行的， 为了消除液滴蒸发对接触角测量值的影响，液滴的图像在沉积后直接进行。接触角的值通过使用goni-ometer（g）或从捕获的液滴图像确定。 建立在液滴几何方法（dig）的数字图像和显影切线方法（dia）的基础上。 取决于可润湿性的水平，两种公式用于几何方法。 对于接触角低于30的时候： tgα=2h/d；对于接触角高于30 的时候采用公式：cosα=r-h/r h。对于每种方式测量接触角值，实验次数都不应小于十次，并取其平均值，以避免人工误差和其他不可避免的误差。

最后，进行误差分析，以保证实验的准确性。

4. 研究创新点

(1)用含与农药溶液元素相同的微纳液滴进行试验，简单安全

(2)可以添加部分表面活性物质以观察，对比实验