水相中超疏水表面气泡破裂行为机制研究

由于超疏水表面重要的理论研究及实际应用价值，通过构筑具有特殊几何形状的粗糙结构以及调节表面的化学组成制备超疏水表面已成为研究的热点。目前，该领域的研究几乎都集中在气相介质（通常为空气）中超疏水表面的性质，而其在液相介质中（如水相中）的性质却鲜有报道。申请人前期工作发现超疏水表面在水相中具有快速"破泡"效应这一新颖性质，若深入研究其机制，进而实现气泡破裂行为的调控，则有望将该性质用于高效的泡沫控制与分离技术。本课题拟通过实时观测和原子力显微镜原位测试等方法，研究水相中超疏水表面三相接触线的形成、变化过程以及与超疏水表面-气泡相互作用力的相关性，分析不同浸润状态、微观结构对超疏水表面气泡行为的影响规律，揭示水相中超疏水表面快速"破泡"机制，建立超疏水表面气泡行为的理论模型。本课题的研究有助于丰富固体表面浸润性理论，同时为拓宽超疏水表面在传统工业领域的应用提供一种新思路。

通过构筑具有特殊几何形状的粗糙结构以及调节表面的化学组成制备超疏水表面,并研究其在液相介质中（如水相中）的性质已成为研究的热点。目前，该领域的研究几乎都集中在具有特殊浸润性表面与油滴的相互作用的性质，而气泡在具有特殊浸润性表面的行为却鲜有报道。申请人通过本课题的研究，解释了水相中超疏水表面三相接触线的形成、变化过程以及与超疏水表面-气泡相互作用力的相关性，得到了不同浸润状态、微观结构对超疏水表面气泡行为的影响规律，揭示了水相中超疏水表面快速"破泡"机制，并建立了超疏水表面气泡行为的理论模型。该项研究成果不仅丰富了固体表面浸润性理论，并为高效的泡沫控制与分离技术提供一种新思路。