- 文献综述（或调研报告）：
仿生自清洁纳米涂层的研究
19115123 田发宁
指导教师：徐丽娜 马全红
摘要：自然界荷叶、芋头叶、芸苔等植物都有不被污染和自我保洁的能力，依据仿生科学原理[1]，模仿荷叶制备接触角较大的涂料层并应用到材料上是比较热门的利用它的超疏水性达到清洁的作用。本文主要讲述了TiO2自清洁涂层的制备方法与它的表征和以后的发展方向。
关键词：仿生 自清洁 涂层 TiO2 超疏水
一 自清洁涂料研究背景和意义
针对自然界荷叶、芋头叶、芸苔等植物不被污染和自我保洁的现象，德国的巴斯洛特教授研究了上千种植物叶子的表面微观结构，发现荷叶表露由很多10mu;m左右的乳突所组成，惹 每一个乳突上存在纳米级的二次结构，这种结构使得荷叶表面呈现为低表面能的粗糙结构，具有较大的水接触角(160°)和优越的疏水性能[2]。驻留在外墙涂料表层和缝隙中的水(来自空气中的水分和雨水)是造成涂层污染的主要媒介。因此，模仿荷叶制备接触角较大的外墙涂料，是提高其疏水性，使水在涂层上难以立足(易于滚落)，从而达到防止污染、自我保洁的重要途径。近年来，国内外研究和开发具有荷叶自洁效应的仿生涂料取得了一定的成果，并正在不断深入发展。
目前，基于不同的自清洁原理，已发展了两类自清洁涂层一类是超疏水(水接触角gt;150°)自清洁涂层，它通过水滴滚动带走灰尘，实现类似于荷叶的自清洁功能。如在2000 年，德国推出具有“荷叶自清洁”功能的硅树脂外墙涂料[3]，墙面灰尘可通过雨水冲刷去除，达到自 清洁效果。但现有超疏水涂层仍存在制备工艺复杂、 制备面积小、力学性能差、耐油性污染物能力差等问题，缺乏实际使用价值[4]。
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