超疏水网状材料在多液体介质中的承载能力研究

摘要

目的利用浸润性调控来实现网状材料表面超疏水,从而使其在不同液体介质表面的承载能力得到提升。方法通过简单的化学镀和十八硫醇修饰制备出了超疏水的铜网,分别研究了铜网在pH=1~13的溶液和5%~30%氯化钠溶液体系中的承载力。结果在pH=7时,铜网承载能力最大为12.97 g,可达其自身质量的8倍,随液体介质酸碱性的增加,铜网表面包覆的十八硫醇出现脱附情况,造成铜网承载能力出现下降趋势,但是仍然比原始铜网承载能力大5倍。在不同浓度盐水中,超疏水铜网承载力基本与纯水中保持一致,这是液体密度变化和超疏水共同作用的结果。并且通过计算分析,证实了疏水效应产生的附加浮力作用是承载能力提升的原因。结论通过对铜网进行表面疏水化处理,使其在不同液体介质表面承载能力有较大提升,研究结果在航海船舶与水面航行体增载减重方面具有一定的应用前景,并提供了一种可行的思路。