超疏水泡沫镍的性能研究

周丽娜，刘 坦

(沈阳理工大学 环境与化学工程学院，沈阳 100159)

受自然现象的启发，人们研究并制备了超疏水性材料，应用于各种领域。制备超疏水材料时，通常采用低表面能的物质在基体上进行修饰[1]。目前已报道有许多方法，如化学刻蚀法、电化学沉积法、溶胶-凝胶法、自组装法、阳极氧化法、水热法等用于制备超疏水表面[2-7]。Zhuolin Dong等[8]提出了一种通过空间光调制飞秒激光快速高效地制造可用于油水分离的超疏水和超亲油铜网表面的方法，即使经过十个循环，对于不同的油水混合物，分离效率仍高于95%。SALEHIKAHRIZSANGI P等[9]从含氯化物的镀液中获得高疏水性的Ni-W合金涂层，替代传统的含硫酸盐的镀液，在铜基板上进行镀覆。LI yan等[10]提出了一种制备NiCo2O4涂层泡沫镍的方法，稳定有效地进行油水分离，通过组装具有纳米级分层结构的薄片，可以形成具有闭孔结构的NiCo2O4，从而获得更稳定的超疏水界面。

一般情况下，金属基体的表面自由能和表面粗糙度决定了金属表面的润湿性。因此可以从两个方向去获得具有超疏水性质的金属基体表面：一方面是在金属基体的粗糙表面用低表面能物质修饰改变表面化学组成；另一方面则是在疏水材料表面构建粗糙结构[11]。Wenzel模型与Cassie-Baxter模型的中心观点都表明表面粗糙度对疏水性具有增强的作用，但前者是通过增加固-液接触面积提高表观接触角，而后者则通过减小固-液接触面积提高表观接触角，两者略有差异[12]。

疏水膜层可以提高金属的防护性能，但目前工艺并不完善，制备出的疏水膜存在机械性能不稳定、易老化、成本较高和污染环境等问题[13]。……