超疏水表面：CaCO3/SiO2复合粒子的制备与应用

"基于CaCO3/SiO2复合粒子的超疏水表面制备 (2011年)" 本文详细介绍了通过表面化学修饰方法制备超疏水CaCO3/SiO2复合粒子的研究成果，该研究发表在2011年的浙江大学学报（理学版）上，由方京男教授及其团队完成，并得到了国家自然科学基金和浙江省自然科学基金的支持。研究中，科学家们通过调整CaCO3与纳米SiO2的质量比例，成功地制备出了具有超疏水性的复合粒子。 超疏水表面是一种具有极高接触角的材料表面，能够有效地排斥水分子。在这个实验中，当CaCO3与纳米SiO2的质量比小于10:1时，所得到的复合粒子表现出超疏水特性。这意味着水在其表面的接触角远大于90度，从而使得水滴几乎完全不沾染粒子表面。这种特性对于疏水性涂料的改性具有重要意义。 研究人员进一步将这些表面修饰的CaCO3/SiO2复合粒子应用于亲水性涂料中，通过调整比例，当CaCO3与纳米SiO2的质量比小于6:1时，他们成功制备出了超疏水涂层。值得注意的是，随着复合粒子添加量的增加，涂层的疏水性增强。这一发现对于提高涂层的防水性能，防止水分渗透，以及在恶劣环境下的防腐蚀保护具有实际应用价值。 为了深入理解超疏水表面的形成机理，科研人员利用了多种表征技术，如扫描电子显微镜（SEM）、红外光谱和热重分析（TGA）。这些分析手段揭示了复合粒子的微观结构特征，包括粒子间的相互作用、表面化学状态以及热稳定性，有助于揭示超疏水性的来源。通过这些表征结果，研究者可能发现了CaCO3/SiO2复合粒子如何通过形成微纳米级的粗糙表面以及低表面能的化学修饰层来实现超疏水性。 总结起来，这篇论文展示了基于CaCO3/SiO2复合粒子的超疏水表面制备技术，不仅提供了新的途径来设计和优化疏水材料，还为理解超疏水表面的形成机制提供了宝贵的信息。这项工作对于材料科学、表面化学、涂层技术和环境保护等领域都具有重要的理论和实践意义。