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粘附力的变化 机理 粘附力变化的可逆性 电化学可控液滴驱动的超疏油表面 项目作者：王潇 王云月 乔宇骢 田雨 指导教师： 朱 英 教授 院系名称： 化学与环境学院 专业名称： 应用化学 1 背景介绍 2 实验过程 3 实验结论 目录 被污染的海洋生物迫切的期待油水分离 被微生物附着的船体迫切的期望 减少吸附 自然界中的超疏油现象——鱼鳞表面 MJ Liu, et al., Adv. Mater., 2009, 21, 665 通过多种外界刺激方式——如光、电、热、磁和pH 值等——可实现表面浸润性的可逆转变 具有响应性的智能浸润性材料 ZJ Cheng, et al. Adv. Func. Metar. 2008, 18: 3219-3225 磁响应 热响应 Li Chen, et al. JACS. 2009, 131: 10467-10472 导电聚吡咯简介 无毒(生物兼容)，性质稳定 制备简单 具有可逆的氧化还原性 小分子掺杂 大分子掺杂 掺杂机理 聚吡咯薄膜的电化学制备 饱和甘汞电极 不锈钢网 铂片 聚吡咯膜的SEM图 不锈钢网的SEM图 聚吡咯薄膜的SEM图 聚吡咯 聚吡咯的循环伏安曲线 氧化峰 还原峰 电流密度 j（mA/cm2） 电压 U（V） 不同目数下的油滴接触角 40目154.5° 100目 136.6° 200目 154.3° 300目 153.1° 400目 143.4° 油滴难以粘附在PPy薄膜表面 油滴在PPy薄膜表面极易滚动 油滴容易粘附在PPy薄膜表面 还原态：低粘附力 氧化态：高粘附力 A= C= Li+ 液滴滚动 液滴粘附 循环次数 -0.8V -0.2V 应用—油水分离 应用—液滴运输 项目特色及创新点 提供一种多级微/纳米结构的聚吡咯薄膜的电化学可控制备方法 实现油滴粘附与滚动的可逆转化 制备工艺简单 膜的化学稳定性好，生物兼容 电场响应灵敏，需施加电压小 可用于油水分离 应用前景 请专家批评指正 谢 谢！ 鲨鱼皮具有自清洁效果——长期暴露在水中，却不受水中有机体的污染，如细菌和水藻。 使用的电解液为0.1mol/L的LiClO4溶液，采用三电极体系（工作电极为所制的不锈钢网-聚吡咯薄膜，对电极为铂片，参比电极为饱和甘汞电极）。扫描范围从-1.2V到0.2V，扫描速度为0.1V/s, 取样间隔为0.001V。从图中可以看出，聚吡咯具有良好的氧化还原特性，其的氧化峰出现在约-0.2V，还原峰出现在约-0.8V 超疏水的铁材料表面在磁化前后，微液滴具有迥然不同的粘附行为. (a) 去磁化使得超顺磁微液滴可以在材料表面自由滚动. (b) 磁化后的材料表面可以粘住微液滴，保持其不会滑落