微铝管超疏水表面制备及水流动特性的研究的开题报告.docx

微铝管超疏水表面制备及水流动特性的研究的开题报告
一、研究背景及意义
超疏水材料作为一种新型的表面材料，在油水分离、防污染、微纳流控等领域有广泛的应用。微铝管是一种微尺度的管状材料，具有良好的导热性能和高比表面积，广泛应用于微流控器件、集成化传感器等领域。将超疏水表面应用于微铝管，既可以实现高效的油水分离，又可以提高微流控器件的通量和传感器的灵敏度。因此，研究微铝管超疏水表面的制备和水流动特性具有重要意义。
二、研究内容与目标
1.综述超疏水表面的制备方法及其在油水分离和微纳流控领域中的应用；
2.探究超疏水表面对水流动的影响，研究不同超疏水表面结构对水流动特性的影响；
3.制备微铝管超疏水表面，优化制备工艺，研究其超疏水性能和水流动特性；
4.研究微铝管超疏水表面在油水分离和微纳流控领域中的应用效果。
三、研究方法和步骤
1.综合文献资料，了解超疏水表面的制备方法及其应用；
2.研究超疏水表面对水流动的影响，建立数学模型，采用数值模拟和实验方法进行验证；
3.优化制备微铝管超疏水表面的工艺流程，采用溶液浸涂法等方法制备超疏水表面；
4.采用接触角仪、扫描电子显微镜等方法测试微铝管超疏水表面的超疏水性能及表面形貌；
5.制备超疏水微铝管油水分离系统和微流控器件，研究其应用效果。
四、研究预期结果
1.综述超疏水表面的制备方法及其应用，在油水分离和微纳流控领域中找到更为合适的应用方式；
2.掌握超疏水表面对水流动的影响规律；
3.制备出具有良好超疏水性能和流动特性的微铝管超疏水表面，并优化其制备工艺；
4.通过实验验证微铝管超疏水表面在油水分离和微纳流控领域的应用效果，提高其应用价值。
五、研究进度安排
1.文献综述和研究方法探讨：1-2周；
2.超疏水表面水流动特性研究：2-3周；
3.微铝管超疏水表面制备和性能测试：4-5周；
4.超疏水微铝管油水分离系统和微流控器件制备及应用效果研究：6-7周；
5.论文撰写：8-10周。
六、参考文献
1.Chen,X.,Xu,J.,&Ma,H.(2019).Preparationofsuperhydrophobiccarbonfiber/epoxycompositesandtheirapplicationonoilspillcleanup.JournalofCleanerProduction,210,1026-1033.
2.Zhang,L.,&Wang,A.(2015).Fabricationofsuperhydrophobicsurfacesforeffectiveremovalofoilfromwater.JournalofMaterialsChemistryA,3(37),19196-19234.
3.Cai,L.,Zhang,R.,Wu,X.,&Wang,C.(2018).Biomimeticsuperhydrophobicsurfacesformicrofluidicsbasedonthesurfaceenergylithography.JournalofColloidandInterfaceScience,532,517-524.
4.Jang,S.,&Chun,B.(2016).Oil-waterseparation:areviewofrecentprogressesandfuturedirections.JournalofIndustrialandEngineeringChemistry,40,1-18.
5.He,M.,Ma,J.,&Zhang,X.(2019).Fabrication,characterizationandapplicationofmicro/nano-scalesuperhydrophobicmaterials.ColloidsandSurfacesA:PhysicochemicalandEngineeringAspects,562,418-434.