| 摘要 | 第8-10页 |
| ABSTRACT | 第10-12页 |
| Contents | 第13-19页 |
| List of Figures | 第19-27页 |
| List of Tables | 第27-28页 |
| Abbreviations | 第28-30页 |
| CHAPTER 1 INTRODUCTION AND LITERATURE SURVEY | 第30-66页 |
| 1.1 Introduction | 第30-31页 |
| 1.2 Wetting parameters | 第31-32页 |
| 1.3 Theoretical basis | 第32-36页 |
| 1.3.1 Young's equation | 第32页 |
| 1.3.2 Wenzel model | 第32-33页 |
| 1.3.3 Cassie model | 第33-34页 |
| 1.3.4 Transition between Cassie and Wenzel states | 第34页 |
| 1.3.5 Limitations of the Wenzel and Cassie equations | 第34-36页 |
| 1.4 Roughness optimization and design | 第36-38页 |
| 1.5 Stability of a composite interface and role of hierarchical structure | 第38页 |
| 1.6 The Cassie-Baxter and Wenzel wetting regime transition | 第38-40页 |
| 1.7 Superhydrophobic surface with low and high adhesion | 第40-41页 |
| 1.8 Fabrication methods | 第41-45页 |
| 1.8.1 Plasma-enhanced CVD (PECVD) | 第42页 |
| 1.8.2 Electrostatic Process | 第42页 |
| 1.8.3 Template extrusion | 第42-43页 |
| 1.8.4 Electrochemical methods | 第43页 |
| 1.8.5 Electrostatic layer by layer assembly (LBL) | 第43-44页 |
| 1.8.6 One step electrospinning | 第44页 |
| 1.8.7 Other Methods | 第44-45页 |
| 1.9 Electrospinning | 第45-51页 |
| 1.9.1 History of electrospinning | 第45-46页 |
| 1.9.2 Electrospinning process | 第46-48页 |
| 1.9.3 Polymers used in electrospinning | 第48页 |
| 1.9.4 Effects of various parameters on electrospinning | 第48页 |
| 1.9.5 Solution parameters | 第48-49页 |
| 1.9.5.1 Concentration | 第48页 |
| 1.9.5.2 Viscosity | 第48-49页 |
| 1.9.5.3 Surface tension | 第49页 |
| 1.9.5.4 Conductivity/surface charge density | 第49页 |
| 1.9.6 Processing parameters | 第49-51页 |
| 1.9.6.1 Applied voltage | 第49-50页 |
| 1.9.6.2 Feed rate/Flow rate | 第50页 |
| 1.9.6.3 Types of collectors | 第50页 |
| 1.9.6.4 Tip to collector distance | 第50-51页 |
| 1.9.6.5 Ambient parameters | 第51页 |
| 1.lO Significance of the research | 第51-53页 |
| 1.10.1 Superhydrophobic films | 第51-52页 |
| 1.10.2 Oil/water separation | 第52-53页 |
| References | 第53-66页 |
| CHAPTER 2 FABRICATION OF NOVEL FLUORINATED POLYBENZOXAZINE-SILICAFILMS WITH ROBUST SUPERHYDROPHOBICITY | 第66-91页 |
| 2.1 Introduction | 第66-69页 |
| 2.2 Experimental | 第69-71页 |
| 2.2.1 Materials | 第69页 |
| 2.2.2 Chemical Synthesis of 2,2-bis(3-flourophenyl-3,4-dihydro-2H-1,3-benzoxazinyl) hexaflouro propane (BAF-fa) | 第69-70页 |
| 2.2.3 Preparation of hybrid films | 第70页 |
| 2.2.4 Characterization | 第70-71页 |
| 2.2.5 Durability measurements | 第71页 |
| 2.3 Result and discussion | 第71-86页 |
| 2.3.1 Structural confirmation | 第71-76页 |
| 2.3.1.1 ~1H NMR analysis | 第71-72页 |
| 2.3.1.2 ~(19)F and ~(13)C NMR analysis | 第72-73页 |
| 2.3.1.3 FT-IR analysis | 第73-74页 |
| 2.3.1.4 Thermal ring opening mechanism of BAF-fa | 第74-76页 |
| 2.3.2 Wetting behavior of BAF-fa/SiO_2 films | 第76-81页 |
| 2.3.3 Surface topographies of hybrid films coated on the glass surface | 第81-83页 |
| 2.3.3.1 FE-SEM analysis | 第81-82页 |
| 2.3.3.2 AFM analysis | 第82-83页 |
| 2.3.4 Transmittance and durability measurements | 第83-86页 |
| 2.4 Chapter summary | 第86页 |
| References | 第86-91页 |
| CHAPTER 3 FABRICATION OF SUPERHYDROPHOBIC FILMS WITH ROBUSTADHESION AND DUAL PINNING STATE VIA IN SITU POLYMERIZATION | 第91-116页 |
| 3.1 Introduction | 第91-92页 |
| 3.2 Experimental | 第92-95页 |
| 3.2.1 Materials | 第92-93页 |
| 3.2.2 Chemical synthesis of BA-a monomer | 第93页 |
| 3.2.3 Chemical Synthesis of 2,2-bis(3-octadecyl l-3,4-dihydro-2H-l^-benzoxazmyl)hexalfuoro propane (BAF-oda) | 第93-94页 |
| 3.2.4 Preparation of films | 第94页 |
| 3.2.5 Characterization | 第94-95页 |
| 3.3 Results and Discussion | 第95-110页 |
| 3.3.1 Structural confirmation | 第95-101页 |
| 3.3.1.1 ~1H NMR analysis | 第95-96页 |
| 3.3.1.2 ~(13)C NMR analysis | 第96-97页 |
| 3.3.1.3 FT-IR analysis and existence of intramolecular hydrogen bonding | 第97-99页 |
| 3.3.1.4 Thermal ring opening mechanism of BAF-fa | 第99-101页 |
| 3.3.2 Wetting behaviour of F-PBZ/SNP films | 第101-102页 |
| 3.3.3 Surface topographies and hierarchical roughness of F-PBZ/SNP films | 第102-105页 |
| 3.3.3.1 FE-SEM analysis | 第102-104页 |
| 3.3.3.2 Optical profilometry analysis | 第104-105页 |
| 3.3.4 Dual pinning characteristics of F-PBZ/SNP films | 第105-107页 |
| 3.3.5 Applications of BF-3/SNP-0.8 and BF-3/SNP-2 | 第107-110页 |
| 3.3.5.1 High-adhesion superhydrophobic surface | 第107-108页 |
| 3.3.5.2 Water droplet transportation | 第108页 |
| 3.3.5.3 Self-cleaning action | 第108-109页 |
| 3.3.5.4 Durability | 第109-110页 |
| 3.4 Chapter summary | 第110页 |
| References | 第110-116页 |
| CHAPTER 4:DESIGNING HIERARCHICAL SUPERHYDROPHOBIC ANDSUPEROLEOPHILIC NANOFIBROUS MEMBRANES FOR GRAVITY DRIVENOIL/WATER SEPARATION | 第116-137页 |
| 4.1 Introduction | 第116-117页 |
| 4.2 Experimental | 第117-121页 |
| 4.2.1 Materials | 第117页 |
| 4.2.2 Chemical Synthesis and curing of 2,2-bis(3-octadecyl 1-3,4-dihydro-2H-1,3-benzoxazinyl)hexafluoro propane (BAF-oda) | 第117-118页 |
| 4.2.3 Fabrication of FSNP@PAN hierarchical NF membranes | 第118-120页 |
| 4.2.4 Fabrication of nanofibrous membranes | 第120页 |
| 4.2.5 Oil/water separation experiment | 第120页 |
| 4.2.6 Characterization | 第120-121页 |
| 4.3 Results and discussion | 第121-133页 |
| 4.3.1 Curing behaviour of BAF-oda | 第121-122页 |
| 4.3.2 Morphology and mechanical behaviour | 第122-126页 |
| 4.3.3 Wetting analysis | 第126-129页 |
| 4.3.4 Pore structure | 第129-130页 |
| 4.3.5 Oil/water separation | 第130-133页 |
| 4.3.6 Durability measurement | 第133页 |
| 4.4 Chapter summary | 第133-134页 |
| References | 第134-137页 |
| CHAPTER 5 SUPERHYDROPHILIC AND PREWETTED OLEOPHOBIC NANOFIBROUSMEMBRANES FOR ULTRAFAST OIL/WATER SEPARATION | 第137-162页 |
| 5.1 Introduction | 第137-139页 |
| 5.2 Experimental | 第139-141页 |
| 5.2.1 Materials | 第139页 |
| 5.2.2 Fabrication of PG NF membranes | 第139-140页 |
| 5.2.3 Fabrication of x-PEGDA@PG NF membranes | 第140页 |
| 5.2.4 Oil/water separation experiment | 第140页 |
| 5.2.5 Oil contents in filtrate | 第140-141页 |
| 5.2.6 Characterization | 第141页 |
| 5.3 Results and discussion | 第141-155页 |
| 5.3.0 FE-SEM analysis of PG-x NF membranes | 第141-142页 |
| 5.3.1 Mechanical properties of PG-x NF membranes | 第142-143页 |
| 5.3.2 FE-SEM analysis of x-PEGDA@PG-x NF membranes | 第143-144页 |
| 5.3.3 Mechanical properties of x-PEGDA@PG-x NF membranes | 第144-145页 |
| 5.3.4 FT-IR analysis of PEGDA and x-PEGDA | 第145页 |
| 5.3.5 Wetting comparison of NF membranes | 第145-147页 |
| 5.3.6 Pore structure of NF membranes | 第147-149页 |
| 5.3.7 Oil/water separation | 第149-155页 |
| 5.3.7.1 Separation of oil/water mixture and oil-in-water emulsion | 第149-150页 |
| 5.3.7.2 Oil-in-water emulsion separation mechanism | 第150-151页 |
| 5.3.7.3 Oil content measurement in permeate | 第151-152页 |
| 5.3.7.4 Flux rates | 第152-155页 |
| 5.4 Chapter summary | 第155页 |
| References | 第155-162页 |
| ACKNOWLEDGEMENTS | 第162-163页 |
| List of Publications | 第163-165页 |
