文档介绍：第四章海洋防污损技术与材料
超疏水性表面结构技术与材料（Basical principals about superhydrophobicity）
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- 润湿性（又称浸润性，wettabili槽。
-Wenzel方程表明，粗糙表面的存在，使得实际上固液的接触面要大于表观几何上观察到的面积，于是在几何上增强了疏水性（或亲水性）。
-0<90时（亲水表面），0,随着表面粗糙度的增加而降低，表面变得更亲液；
・0>90时（疏水表面），0,随着表面粗糙度的增加而变大，表面变得更疏液。
-粗糙结构对表面浸润性的增强作用，是仅仅靠改变表面化学组成所不能达到的。
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Special wettability resulting from roughness
由此可见，粗糙结构可以增强表面的浸润性，从而产生特殊浸润性。
・其中，超亲液及超疏液性代表了特殊浸润性的两个方面。
严格地说，超亲液性是指液滴在固体表面的接触角小于10°时固体表面所具有的浸润性；
超疏液性则是指液滴在固体表面的接触角大于150°时固体表面所具有的浸润性。
特殊浸润性具体包括：超亲水、超疏水、超亲油、超疏油性等几个方面。
（contact angle hysteresis ）
・一个在水平平面上具有稳定接触角的液滴，若表面是理想光滑和均匀的，则往这液滴上加少量同种液体，液滴周界的前沿将向前拓展，但仍保持原来的接触角。
・从以上液滴中抽去少量液体，则液滴的周界前沿将向后收缩，但仍维持原来的接触角。
-但是，若与液滴接触的表面是粗糙的或不均匀的，则向液滴中加入一点同种液体，只会使液滴变高，周界不动，从而使接触角变大，此时的接触角称为前进接触角，简称前进角，用0A来表示。
Factors co
粗糙表面的更正表
to contact angle hysteresis
与表观表面积是不相同的。定义真正表面积A与表观表面积A’ 比为表面粗糙度。r=A/A
又已知，：cos0r=rcos0 可见，粗）
— 粗糙表面的接触角可以用Wenzel方程来表示：cos0r=cos0
'二二糙表面的爆听羸对值总是比平滑表面的cof0大神是说，当本征接触角0>90° 时，表面粗糙化将使接触角变大。当本征接触角0<90。时，表面粗糙化将使接触角更小。例如，石蜡的一种粗糙表面使水的前进角为110°，后退角为89°，阻滞达21° ；而平滑表面分别为97°和89°，阻滞仅为8°。
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固体表面的不均匀性或多相性也是接触角滞后的原因。前进角往往反映表面能较低的区域，或反映与液体亲和力弱的那部分固体表面的性质;而后退角往往反映表面能较高的区域，或反映与液体亲和力强的那部分固体表面的性质。表面污染也是常见的接触角滞后的原因之一。无论是液体或是固体的表面，在污染后均会引起接触角滞后。实验表明，即使气相成分变化，也会引起水在金表面上接触角的变化。

目前已经报道的的用于制备超疏水表面的方法有：异相成核法、等离子体处理法、刻蚀法、溶胶-凝胶法、气相沉积法、电化学法、交替沉积法、模板法、自组装法、溶剂-非溶剂法、直接成膜法、离子电镀法、离子辅助沉积法、热解法、辐照共聚法等等。

等离子体处理法
利用等离子体对表面进行处理是获得粗糙结构的有效方法，已经被广泛应用于制备超疏水表面。
McCarthy等人在聚四氟乙烯存在下，利用射频等离子体刻蚀聚丙烯制备出粗糙表面，随着刻蚀时间的增加，表面粗糙度变大，表面与水的接触角最大可以达到9A/9 R=172° /169°。等离子体处理法刻蚀聚丙烯制备超疏水性表面
射频等离子体辉光放电在硅基底上沉积氟碳化合物，制备具有带状结构的超疏水薄膜在氧等离子体粗糙化处理的PET亲水性聚合物基底上形成氟硅烷（FAS）疏水层
刻蚀法
McCarthy小组利用光刻蚀的方法制备出一系列具有不同尺寸及图案阵列结构的硅表面，然后用硅烷化试剂进行疏水处理，即可得到超疏水表面。
研究表明，当正方柱的边长及柱间距为2p m及32p m时表现为超疏水性，并具有较高的前进角及后退角，水滴很容易在表面滚动，稍微倾斜即可使水滴滚落表面。
接触角与柱的高度（20-140^ m）及表面化学组成（分别考察了硅氧烷、烷烃、氟化物修饰的表面）无关。
气相沉积法
江雷研究小组利用化学气相沉积法在石英基地上制备了各种图案结构，如蜂房状、柱状、岛状的阵列碳纳米管膜。
结果表