图1.3.2 a水稻叶片、b其SEM图

1.3.2超疏水材料的制备方法

自然界中普遍存在的超疏水现象，例如棕叶、荷叶、水稻等，研究证明它门是由叶片表面的微观结构以及化学成分所共同决定的【22】。受自然界中的超疏水现象启发，人们在长期的探索研究中提出了一系列超疏水表面制备技术。现有的超疏水表面方法大致可以分为两大类[6]：一种是先通过技术在普通材料上制备粗糙表面，然后再在其上面修饰低表面能物质；另一种是低表面能材料的表面构建粗糙的微观结构。目前，已经提出了许多的成熟的超疏水表面制备技术，诸如蚀刻技术【23】、溶胶凝胶法【24】、模板法【25】等。

（）模板法

    Hou 等【26】首次采用模板法制备超疏水表面，实验模板为普通滤纸, 聚四氟乙烯作为基体，将基体与模板进行冷轧使之结合，然后烧除滤纸模�板, 得到具有仿荷叶形貌的聚四氟乙烯表面。在之后的测试中将该表面放置在不同的酸性环境中, 呈现出稳定的超疏水性。这种方法便于操作、可重复性强,但是形貌不易控制，与荷叶差异大，接触角不大。

（）电纺技术法

由于聚苯乙烯中存在着纳米级的纤维网络骨架结构，江雷等【20】通过电纺技术控制聚苯乙烯薄膜中的微米级多孔微球聚集，与纳米纤维骨架交织在一起获得了接触角161°的稳定薄膜。

（）化学蚀刻法

潘立宁等【27】以表面活性剂作为辅助，利用盐酸腐蚀金属铝的表面，使其表面变粗糙，从而获得微纳米级表面结构,然后在用低表面能物质对其进行修饰, 形从而获得了接触角大于160°的超疏水表面。

（）高温热解法

Nakajima 等【 28.29]】通过高温煅烧使致孔剂乙酰丙酮铝的升华, 得到含有30 ~100 nm范围内微孔结构的薄膜表面,成功制出同时具有超疏水性、透明性和耐久性等性能的水软铝石薄膜和二氧化硅薄膜。 微孔结构的尺寸远小于可见光的波长, 所以该薄膜透明性良好。表面经氟硅烷改性后,接触角可达150°。文献综述

（）溶液浸泡法

Wang等【30】将金属铜浸入到十四烷基酸中，在浸泡过程中，铜表面先形成分散的微小纳米片和簇，随着反应时间的增长，纳米片和簇逐渐长大，最后形成稳定的薄膜覆盖在整个铜表面，使铜表面获得一层具有微纳米复合结构的铜脂肪酸盐膜。

1.3.3超疏水材料研究现状及应用前景

    就目前的研究状况来看，超疏水材料的表面微纳米级结构以及自清洁效应在诸多领域都有着重大的应用前景。例如节能方面，可以考虑模仿超疏水材料制备疏油材料，用于石油运输管道上 ，从而减少运输过程中的消耗，节约能源。另一方面由于超疏水表面疏水，如果将金属表面制成超疏水表面，那么就可以不经任何化学处理而达到防锈防大气腐蚀的目的了。

    超疏水表面在各个领域都具有广泛的应用前景, 近年来， 已经开发出了许多能够制备超疏水表面的方法。 通过理论、模型结合分析, 对于接触角、滚动角与表面微观形貌、浸润状态之间的关系的认识也更加深入, 为制备超疏水表面提供了一定的理论指导【31`34】 。但是实际应用中，超疏水表面的普及还面临着许多问题。首先, 现有的大多数超疏水表面的制备方法中，均涉及到利用氟硅烷等来改性，降低表面能，而这类物质大多都比较昂贵。其次有些方法则必须使用特定的设备、或者制备条件苛刻、较长的周期， 难以进行工业化批量制备超疏水表面。再有， 超疏水表面强度较低和持久性差,因此使用环境受到限制 。未来超疏水材料的研究前景主要集中在两方面：1、如何设计能够兼备经济环保两方面且能进行工业化生产的方法；2、研发出能够适应普遍环境的超疏水表面。