1. 本选题研究的目的及意义
超疏水表面,顾名思义,是指水滴在其表面难以润湿,接触角大于150°,滚动角小于10°的一种特殊界面。
这种独特的性质赋予材料自清洁、防腐蚀、防冰冻等优异性能,在建筑、能源、环境等领域展现出巨大的应用潜力。
而无机胶凝材料,如水泥、硅酸盐等,凭借其成本低廉、力学性能优异、耐高温等优势,成为构筑超疏水表面的理想选择。
2. 本选题国内外研究状况综述
超疏水表面的研究近年来受到国内外学者的广泛关注,成为材料科学领域的研究热点之一。
近年来,国内外学者在无机胶凝体系超疏水表面的制备和应用方面取得了一系列进展。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本选题的主要研究内容包括以下几个方面:
1.超疏水理论及影响因素研究:深入研究固体表面的润湿性理论,分析影响无机胶凝体系超疏水性能的关键因素,如材料表面化学组成、微观形貌、表面能等,为超疏水表面的构筑提供理论依据。
2.无机胶凝材料体系的选择及制备:研究不同类型无机胶凝材料的特性,如水泥基材料、硅酸盐材料等,选择合适的材料体系作为研究对象。
并根据材料特性和目标性能,选择合适的制备方法,制备出具有超疏水性能的无机胶凝材料。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用以下方法和步骤开展研究工作:
1.文献调研:通过查阅国内外相关文献,了解超疏水表面的研究现状、发展趋势以及无机胶凝材料的特点,为本研究提供理论基础和研究思路。
2.材料选择与制备:根据文献调研结果,选择合适类型的无机胶凝材料,并根据其特性和目标性能,选择合适的制备方法,制备出具有超疏水性能的无机胶凝材料。
3.超疏水表面构筑:采用模板法、刻蚀法、喷涂法、复合改性等方法对无机胶凝材料进行表面改性,制备超疏水表面。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.探索新型无机胶凝体系超疏水表面的构筑方法:将在现有研究的基础上,尝试结合多种方法,例如将模板法与化学刻蚀相结合,或将喷涂法与复合改性相结合,以期开发出更加高效、低成本、环境友好的无机胶凝体系超疏水表面构筑方法。
2.研究多功能无机胶凝体系超疏水表面的制备:将致力于制备兼具超疏水性能和其它功能特性的无机胶凝材料,例如同时具备超疏水性和光催化性能,或同时具备超疏水性和自修复性能的材料,拓展其应用范围。
3.深入研究无机胶凝体系超疏水表面的形成机理:将结合多种表征手段,深入分析无机胶凝材料的表面化学组成、微观结构以及表面能与其超疏水性能之间的关系,为设计和制备高性能的无机胶凝体系超疏水表面提供理论指导。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 刘德宇,张鹏,王玉忠.超疏水表面:从仿生制备到多功能应用[J].化学进展,2019,31(01):57-76.
[2] 冯志鹏,杨君,胡杰,安成强.超疏水表面的研究进展及应用[J].材料导报,2017,31(S1):369-373 378.
[3] 江雷.从头合成木材[J].科学通报,2020,65(21):2145.
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