无机超疏水功能薄膜材料的制备及其润湿机理研究的任务书.docx

无机超疏水功能薄膜材料的制备及其润湿机理研究的任务书
任务书
题目：无机超疏水功能薄膜材料的制备及其润湿机理研究
任务背景与意义：
疏水性材料是一类表面能很低、水接触角在90度以上的材料，这种材料可以应用于防污、自清洁、防腐、油水分离等众多领域。过去几十年来，疏水性材料的研制和应用越来越引起了人们的关注。疏水性薄膜作为疏水材料的一种，由于其良好的润湿性能，已经在光学、生物医学、电子等领域得到了广泛应用。然而，疏水性薄膜的润湿机理仍然是一个研究热点和难点。
近年来，由于无机材料具有良好的力学性能和化学惰性，以及超疏水的表面形貌、化学组成等特殊性质，因此，越来越多的研究关注于无机超疏水材料的制备和应用。而对无机超疏水材料的润湿机理研究是制备高性能疏水性薄膜的前提和基础。因此，本次任务的主要目的是通过制备无机超疏水功能薄膜并研究其润湿机理，为制备高性能超疏水薄膜提供理论和实验基础，推动疏水材料的应用领域的发展。
任务目标：
1、通过不同制备方法，制备出具有超疏水表面性能的无机超疏水功能薄膜。
2、通过原子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱等表征手段，对薄膜的微观结构和表面形貌进行分析和表征。
3、通过接触角测量实验，研究无机超疏水薄膜的润湿性能。
4、通过理论分析和实验研究，探究无机超疏水薄膜的润湿机理，建立相应的润湿模型。
任务内容：
1、文献调研：对疏水材料和超疏水材料的发展历程、制备方法、应用领域等进行深入的文献调研，了解国内外关于无机超疏水材料的研究现状和未来发展方向，并总结目前研究的热点和难点问题。
2、无机超疏水功能薄膜制备：通过热蒸发、溶液旋涂、电化学沉积等不同方法制备出无机超疏水功能薄膜，并对其表面形貌、表面化学组成、微观结构等进行表征。
3、接触角测量：通过接触角测量仪，对不同制备方法的无机超疏水薄膜的润湿性能进行测试。
4、润湿机理研究：通过接触角、表面能、表面结构和化学性能等多维度分析来研究无机超疏水薄膜的润湿机理，建立相应的润湿模型。
5、数据处理和分析：通过对实验数据的处理和分析，整理、总结和讨论实验结果，并进一步优化薄膜的制备方法和润湿性能，为疏水材料的应用领域提供指导和建议。
关键技术：
1、无机超疏水材料的制备、表征和分析技术（如电化学沉积、溶液旋涂、原子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱等）。
2、接触角测量和润湿模型的建立和分析技术。
论文参考：
1.MengyueSheng,XuhuiFeng,YujieDing,etal.InsightintotheformationandevolutionmechanismforSiO2superhydrophobicsurfaces[J].JournalofColloidandInterfaceScience,2019,536:727-735.
2.TiandingWu,MingzheLiu,GuibingHe,etal.In-situformationoftransparentTiO2superhydrophobiccoatingswithremarkablemechanicaldurability[J].JournalofMaterialsChemistryA,2019,7:15687-15695.
3.XiaojunCai,ZhuoLi,HangSong,etal.Anti-icingsuperhydrophobiccoatings[J].AppliedMaterialsToday,2018,13:70-77.