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通过退火温度调控异质结构ZnO-SnO2复合薄膜的润湿性与光催化效率
摘要: 采用旋涂法制备ZnO-SnO2复合薄膜并在不同温度下退火处理。通过XRD、FESEM、AFM、FT-IR和UV-Vis光谱技术研究薄膜特性,采用座滴法观测水接触角评估薄膜润湿性。结果表明退火温度对提升表面粗糙度具有显著影响,导致水接触角变化符合Wenzel润湿状态。通过液相(阳离子亚甲基蓝、阴离子甲基橙)和固相(十八烷酸)模型污染物的光降解实验测定薄膜光催化效率。较高温度退火处理的薄膜因具有更优结晶度和能抑制载流子(电子-空穴)复合的异质结构,展现出增强的光催化性能。
关键词: 粗糙度、接触角、异质结构、光催化
更新于2025-11-19 16:56:35
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陶瓷远红外线(cFIR)照射对水氢键及其相关理化性质的影响
摘要: 水的性质与地球环境和气候变化密切相关。水的基本动力学过程包括氢键的形成与断裂。迄今为止,这一动态过程仍鲜为人知。我们研究了陶瓷远红外线(cFIR)辐照后水氢键的弱化及其对水物理化学性质的影响。本研究采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)探究cFIR辐照水的氢键变化;此外,通过毛细管粘度计、气相色谱仪(GC)、差示扫描量热法(DSC)、接触角测量、Franz扩散池、高效液相色谱(HPLC)和毛细管电泳分析,评估其物理特性,如粘度、挥发性、水结晶温度、表面张力、扩散性、过氧化氢解离、固体颗粒溶解度以及醋酸pH值变化。cFIR处理后的水粘度和表面张力(接触角)降低,但固体颗粒溶解度、过氧化氢解离、水结晶温度及醋酸酸度升高。cFIR辐照导致的水氢键弱化现象与我们先前关于cFIR的医学-生物学研究结果一致。
关键词: 氢键、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、接触角、陶瓷远红外线(cFIR)、辐照水、溶解度、挥发性
更新于2025-09-23 15:23:52
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合金元素在铝润湿碳化硅过程中的作用
摘要: 铝合金对碳化硅的润湿性是制备碳化硅增强铝基复合材料的关键问题。虽然通过合金化可改善润湿性,但文献中存在广泛争议。我们采用座滴法研究了Al/SiC体系中四种重要合金元素(Si、Cu、Ti和Mg)及其浓度对润湿性的影响。结果表明:Si能通过吸附效应弱化甚至抑制Al4C3形成,显著提升润湿性;Cu会轻微恶化润湿性,但通过降低Al活度减轻Al4C3生成;Ti在固-液界面强烈吸附并形成TiCx而非Al4C3,从而大幅改善润湿性;Mg因蒸发作用破坏铝表面氧化膜且与碳化硅表面二氧化硅膜具有强亲和力,也可能促进润湿性,但对纯净Al/SiC体系其作用基本有限;此外Mg蒸发常导致液滴体积减小进而降低表观接触角,该效应通常被忽视。
关键词: 接触角,界面,润湿
更新于2025-09-23 15:23:52
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溶剂对长链烷基膦酸在氧化铟锡表面自组装的影响——吸附动力学与电子转移过程的原位研究
摘要: 本研究探讨了膦酸(PAs)在氧化铟锡(ITO)表面的自发自组装过程。我们采用电化学阻抗谱(EIS)技术,以乙醇为溶剂对膦酸的原位吸附动力学进行了研究。此外,通过使用[Fe(CN)6]3-/4-作为氧化还原探针,考察了乙醇、水、甲苯和己烷等不同溶剂对ITO表面烷基膦酸(CH3(CH2)nPO3H2,n=15,17)薄膜结构完整性的影响。从形成动力学研究得出结论:分子自组装过程遵循两个吸附步骤,即先快速的第一步,后较慢的第二步。循环伏安法(CV)和阻抗测量结果表明,当使用乙醇和水等极性溶剂时,膦酸会在ITO表面形成高度不渗透的表面膜。
关键词: 自组装、吸附动力学、微电极阵列、接触角、电容、氧化铟锡、膦酸
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用皮秒激光调控铜表面润湿性以增强凝结传热
摘要: 自然界中发生的一个最重要且被广泛观察的过程是凝结。促进滴状凝结的超疏水表面在过去十年左右一直是主要研究领域。超疏水表面的制备可通过机械工艺进行表面改性、涂层等表面处理或两者结合来实现。但涂层的主要缺点是其耐久性和易损性。因此,在本工作中我们通过皮秒激光加工制备了坚固的表面。除工艺简单外,与一步浸渍、电沉积、自上而下制备法等其他方法相比,该方法能将表面制备时间缩短数小时。在我们的研究中,通过扫描电子显微镜(SEM)图像研究了三种经不同激光功率辐照的试样表面形貌,并使用接触角测量仪测定了其润湿性。研究发现表面润湿性随不同激光功率而变化,因此可通过调节激光参数来控制润湿性。在这些不同表面上进行了凝结实验,并将其性能与普通表面进行了比较。
关键词: 润湿性控制、微沟槽、凝结传热、接触角、皮秒激光
更新于2025-09-23 15:21:01
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快速激光制备长期稳定的超亲水铝表面
摘要: 本文报道了一种制备稳定超亲水铝表面的简易方法。通过纳秒激光在铝板表面制备可控的微纳结构,随后将其浸泡于煮沸的45%乙醇溶液中处理2小时作为后处理步骤。研究表明,经激光处理的铝板表面呈现亲水性,而经过45%乙醇溶液后处理后可转变为超亲水性。该处理后的超亲水结构在一定时间内具有良好的亲水稳定性。本文探讨了激光与乙醇溶液协同处理实现铝表面超亲水行为的机理,并提出了一种制备稳定超亲水表面的新方法,对超亲水表面的制备及其在工业生产中的应用具有重要意义。
关键词: 超亲水表面,乙醇溶液,纳秒激光,铝,接触角
更新于2025-09-23 15:21:01
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通过芳香族叠氮化合物的光化学反应对聚酰胺12血管成形术球囊进行表面改性
摘要: 当需要低吸水性、良好的尺寸稳定性和韧性时,聚酰胺12(PA12)被广泛应用于多种领域。虽然聚酰胺12是制造血管成形术球囊导管最常用的聚合物之一,但其高疏水性和化学惰性需要通过涂层处理来增强表面的亲水性和生物相容性。本研究开发了一种替代方法,基于PA12与亲水性芳香族叠氮化合物的光化学反应。静态与动态接触角测量表明,该表面改性工艺能有效提升PA12的润湿性,且处理后12个月内效果仍可持续。通过van Oss、Good和Chaudhury方法评估显示,聚酰胺12改性后表面自由能显著增加。X射线光电子能谱证实了芳香族叠氮化合物成功附着于PA12表面。最终,顺应性测试证明该改性过程不会降低球囊的机械性能。
关键词: 接触角、聚酰胺12、血管成形术球囊导管、表面自由能、表面改性
更新于2025-09-23 15:19:57
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生物相关液体在激光纹理化表面上的扩散
摘要: 假设:生物相关分散液在激光纹理化表面扩散时,生物对象的分布受分散液组成、基底化学性质及粗糙度影响。实验:为探究基底纹理对生物相关液体扩散的作用,研究了水滴及细菌细胞/病毒分散液的动态行为,以及液滴/空气界面张力的动态变化,并开发了同步区分三种扩散前沿的新方法。发现:激光纹理化基底上水与生物相关液体的扩散研究表明,存在三种扩散前沿——分别对应液滴主体底部运动、沿微通道流动及纳米纹理浸润过程。所有类型液体前沿均呈现扩散各向异性。尽管水与生物相关液体的流变行为存在预期差异,但所有测试液体的扩散均可通过幂律拟合成功描述。所有测试液体的液滴底部扩散均遵循Tanner定律。水与分散液在微通道中沿快慢轴的推进过程均符合Washburn行为特征。水与生物相关液体在纳米纹理中的浸润过程展现出幂律拟合普适性(指数n=0.23)。
关键词: 生物相关液体、铺展、润湿、动态润湿、大肠杆菌、图像处理、粗糙度、接触角、纹理表面、噬菌体
更新于2025-09-23 15:19:57
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山毛榉木经CO2激光雕刻后的表面特性
摘要: 该论文研究了经CO2激光雕刻处理的山毛榉木材表面特性。研究关注了木材表面的变色情况、通过粗糙度和波纹度参数评估的形态变化,以及使用标准液体(水和二碘甲烷)进行的表面润湿性测试,旨在测定木材表面自由能。结果表明,山毛榉木材表面的研究特性存在显著差异,这些差异受激光功率P和光栅密度n的影响。随着P和n的增加,明度L*(以CIE L*a*b*色彩空间表示)显著降低,同时观察到色坐标a*和b*也发生显著变化。在8%激光功率下,平行和垂直于木纹方向测量的粗糙度及波纹度参数均随光栅密度增加而呈比例上升,但4%激光功率未呈现明显变化。提高光栅密度会同等程度降低山毛榉木材表面与水和二碘甲烷的润湿性,这体现为接触角数值增大。木材表面在4%激光功率下表现出更强的疏水性,该功率下光栅密度增加会导致表面自由能因极性组分降低而减小。从实际应用角度看,8%激光功率下的表面自由能变化极微小。研究结果表明薄膜材料与木材间可能具有良好的粘附性,但8%激光功率及更高光栅密度产生的高粗糙度可能对胶合性能产生不利影响。
关键词: 颜色、润湿性、表面特性、二氧化碳激光、粗糙度、接触角、山毛榉木、表面自由能
更新于2025-09-19 17:13:59
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使用Er:YAG激光去除龋齿后,采用碳二亚胺和壳聚糖进行牙本质生物改性:润湿性与表面形态分析
摘要: 本研究旨在探讨采用掺铒钇铝石榴石(Er:YAG)激光选择性去除龋损后,通过碳二亚胺(EDC)和壳聚糖(CHI)进行牙本质生物改性对牙本质润湿性及表面形态的影响。将78个牛牙牙本质样本进行人工龋诱导,按龋损去除方法分组(n=39):低速车针(40,000 rpm)或Er:YAG激光(非接触模式,250 mJ/脉冲,4Hz)。所有样本经35%磷酸酸蚀后,再根据生物改性处理分组(n=13):对照组(无改性)、EDC组或CHI组。使用接触角测量仪(n=10)测定粘结系统(3M ESPE)与牙本质表面的接触角,选取18个样本(n=3)进行扫描电镜分析。采用双因素方差分析与Tukey检验(α=0.05)。结果显示:龋损去除方法不影响牙本质表面润湿性(p=0.748),但生物改性后剩余牙本质产生的接触角存在差异(p=0.007)。CHI使接触角增大(p=0.007),而EDC与对照组无差异(p=0.586)。车针处理组多数牙本质小管开放(与改性剂无关),激光处理改变了有机基质层。CHI使部分区域小管半闭合,EDC则暴露牙本质小管。无论采用何种龋损去除方法,EDC改性不影响牙本质润湿性,而CHI会改变剩余牙本质润湿性。两种改性剂均引起牙本质形态轻微改变。
关键词: 接触角、生物材料、扫描电子显微镜、龋坏牙本质、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺
更新于2025-09-12 10:27:22