研究目的
设计一种材料或结构，通过结合超疏水性和电热性能来减少飞机表面及其他工业应用中的结冰现象。
研究成果
所制备的FDTS-SiO2/rGO薄膜展现出优异的防冰与除冰性能，包括延缓结冰时间、降低冰黏附力以及在低压下实现高效电热除冰。这种微纳分级结构在飞机、风力涡轮机及其他易结冰表面应用方面具有巨大潜力。
研究不足
该研究未探讨薄膜在实际环境（如紫外线辐射、机械磨损和化学降解）下的长期耐久性。此外，也未讨论该制备工艺在大规模应用中的可扩展性。
1：实验设计与方法选择
本研究涉及制备具有微纳分级结构的石墨烯基薄膜，用于防冰和除冰应用。该薄膜采用FDTS修饰的SiO2/rGO皱纹结构制备，通过调节皱纹尺寸控制其性能。
2：样品选择与数据来源
样品包括不同厚度的氧化石墨烯(GO)薄膜、还原氧化石墨烯(rGO)薄膜以及FDTS-SiO2/rGO薄膜。数据来源包括扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和接触角测量。
3：实验设备与材料清单
设备包括真空过滤系统、扫描电镜(Helios Nanolab 600i)、X射线光电子能谱(PHI 5400 ESCA系统)、傅里叶变换红外光谱仪(PerkinElmer Spectrum One)和接触角测量系统(Dataphysics OCA20)。材料包括氧化石墨烯(GO)、氢碘酸(HI)、正硅酸乙酯(TEOS)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、全氟癸基三乙氧基硅烷(FDTS)和VHB丙烯酸酯4910。
4：实验步骤与操作流程
流程包括通过真空过滤制备GO薄膜，用氢碘酸还原为rGO薄膜，转移至预拉伸弹性体薄膜形成皱纹，在rGO薄膜上生长SiO2纳米颗粒，并通过FDTS表面修饰实现超疏水性。
5：数据分析方法
数据分析包括测量接触角、滑动角和冰粘附力，以及利用SEM、XPS和FTIR表征薄膜形貌和成分。
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获取完整内容-
FTIR
PerkinElmer Spectrum One spectrophotometer
PerkinElmer
Characterization of functional groups
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SEM
Helios Nanolab 600i
Characterization of film morphology
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XPS
PHI 5400 ESCA system
Characterization of film composition
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Contact angle system
Dataphysics OCA20
Dataphysics
Measurement of contact angles and sliding angles
-
Infrared thermal imager
VarioCAM HiRes sl
JENOPTIK
Measurement of surface temperature
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