超疏水-亲水CaBi4Ti4O15涂层制备及其表面浸润性研究

doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00745

无机材料学报

超疏水-亲水CaBi₄Ti₄O₁₅涂层制备及其表面浸润性研究

李达¹, 张曰理¹, 肖文佳¹, 杨洋溢², 何振辉¹

中山大学1. 光电材料与技术国家重点实验室; 2. 化学与化学工程学院, 广州 510275

收稿日期:2007-07-27 修回日期:2007-10-26 出版日期:2008-07-20 网络出版日期:2008-07-20

Fabrication and Investigation of Superhydrophobic-Hydrophilic CaBi₄Ti₄O₁₅ Coatings

LI Da¹, ZHANG Yue-Li¹, XIAO Wen-Jia¹, YANG Yang-Yi², HE Zhen-Hui¹

1. State Key Laboratory of Optoelectronic Materials and Technologies/School of Physics & Engineering, Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510275, China; 2. The School of Chemistry and Chemical Engineering of Sun Yat-Sen University, Guangzhou 510275, China

Received:2007-07-27 Revised:2007-10-26 Published:2008-07-20 Online:2008-07-20

摘要/Abstract

摘要： 采用简单的涂抹方法, 在衬底上制备了CaBi₄Ti₄O₁₅涂层; 经不同温度退火和120℃放置处理, 得到了浸润性从超疏水到亲水, 其表面接触角从152.5°到43.6°变化的CaBi₄Ti₄O₁₅涂层表面; 通过扫描电镜分析,研究了不同退火温度下涂层表面微观结构变化对表面
浸润性的影响. 结果表明: CaBi₄Ti₄O₁₅涂层表面晶粒和孔洞尺寸变化是导致其表面浸润性从超疏水到亲水变化的主要原因, 而包含纳米颗粒的阶层结构导致亲水CaBi₄Ti₄O₁₅涂层表面呈现出超疏水性.

关键词: CaBi₄Ti₄O₁₅, 涂层, 异质结构, 表面浸润性

Abstract: CaBi₄Ti₄O₁₅ coatings were fabricated on Al₂O₃ substrates with a simple spin coating method. These coatings were annealed at different temperatures and then kept in air at 120℃ for several days. The microstructures of CaBi₄Ti₄O₁₅ coatings were
studied by using SEM. CaBi₄Ti₄O₁₅ coatings display distinct wettability from superhydrophobicity to hydrophilicity, the
corresponding surface contact angles change from 152.5° to 43.6°. The SEM observation indicates the size change of crystal grains and cavities of rough surfaces is the main reason why the wettability of CaBi₄Ti₄O₁₅ coatings changes from superhydrophobicity to hydrophilicity, and the intrinsically hydrophilic material performs non-wetting due to rough hierarchical structure with nano-particles.

Key words: CaBi₄Ti₄O₁₅, coating, hierarchical structure, wettability

中图分类号:

TB383
O647

李达,张曰理,肖文佳,杨洋溢,何振辉. 超疏水-亲水CaBi₄Ti₄O₁₅涂层制备及其表面浸润性研究[J]. 无机材料学报, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2008.00745.

LI Da,ZHANG Yue-Li,XIAO Wen-Jia,YANG Yang-Yi,HE Zhen-Hui. Fabrication and Investigation of Superhydrophobic-Hydrophilic CaBi₄Ti₄O₁₅ Coatings[J]. Journal of Inorganic Materials, DOI: 10.3724/SP.J.1077.2008.00745.

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超疏水-亲水CaBi₄Ti₄O₁₅涂层制备及其表面浸润性研究

Fabrication and Investigation of Superhydrophobic-Hydrophilic CaBi₄Ti₄O₁₅ Coatings

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