自从 Young 首次报告他的观察结果 [1] 以来,至少 200 年来,测量液滴在水平表面上形成的接触角(即所谓的固着滴)一直受到科学家和其他人的关注。通过这个参数可以计算出很多有价值的信息,特别是表面能值。这些信息反过来又可以提供有关表面污染或表面润湿性的信息 [2]。因此,接触角测量在很多科学和技术领域都具有重要意义,包括医学、表面科学、表面工程,以及生产塑料和纺织品油墨和涂料的行业,正如 Adamson [3]、Hansen [4]、Zisman 和同事 [5] 所描述的。最早的测量方法,如 Young 的测量方法,使用量角器或类似的刻度尺来测量角度。后来还开发了其他各种技术,比如下面讨论的所谓的半角法。这些方法的基础是假设固着液滴是球形的,或构成球体的一部分,其中使用欧几里得几何原理计算接触角值。最广泛使用的两种方法是: – 画一条与液滴半径正交的线,该线与液滴与水平表面的接触点——三相点相交,构造切线; – 所谓的半角法,使用从三相点到圆的顶点画一条线(图1)。这当然只对完美的圆形有效。多年来,取得了一些进展,特别是美国专利5,268,733,其中液滴的图像被投影到量角器屏幕上[6]。屏幕不是以度数校准,而是以半比例校准。量角器可以移动到
自从 Young 首次报告其观察结果 [1] 以来,测量放置在水平表面上的液滴(即所谓的固着液滴)所形成的接触角至少 200 年来一直受到科学家和其他人士的关注。通过此参数,可以计算出许多有价值的信息,尤其是表面能值。这些信息反过来可以提供有关表面污染或表面润湿性的信息 [2]。因此,接触角的测量在广泛的科学和技术领域都具有重要意义,包括医学、表面科学、表面工程以及生产塑料和纺织品油墨和涂料的行业,正如 Adamson [3]、Hansen [4]、Zisman 及其同事 [5] 所描述的那样。最早的测量方法(例如 Young 的测量方法)使用量角器或类似的刻度尺来测量角度。人们还开发了其他各种技术,例如下面讨论的所谓的半角法。这些方法的基础是假设液滴是球形的,或构成球体的一部分,其中接触角值是使用欧几里得几何原理计算的。其中最广泛使用的两种方法是: – 通过绘制一条与液滴半径正交的线来构造切线,该线与水平表面的接触点(三相点)相交; – 所谓的半角法使用从三相点到圆的顶点绘制的一条线(图1)。这当然只适用于完美的圆形。多年来,我们取得了一些进展,特别是美国专利 5,268,733,其中将液滴的图像投射到量角器屏幕上 [6]。屏幕不是以度为单位进行校准,而是以半刻度进行校准。量角器可以移动到
实验测量曲面上的表观接触角通常需要专用仪器,这种仪器价格昂贵且不易普及。为了应对这一挑战,我们提出了一个简单的润湿模型,从理论上预测液滴在凸面和凹面球面上的表观接触角,这需要知道液滴的体积、表面曲率和固有接触角。利用该理论模型,我们研究了曲面半径和疏水性对润湿行为的影响。对于凹面,其上的液滴可能呈现凸面或凹面形态,具体取决于详细参数。本研究确定了液滴从凸面变为凹面的临界体积。利用该模型,还研究了具有微结构的曲面上的接触角。该模型可能有助于理解自然润湿现象和更好地设计相关结构。2015 Elsevier BV 保留所有权利。
系统Q ST0(KJ/mol)Q ST1(KJ/Mol)碳网络的IMA [5] 11.5 40.9 Ulberg和Gubbins [10] 4-12 30-40 Striolo等。[11] 6-14 50-60 Birkett and Do [17] 6.82-14.58 N/A N/A N guyen和Bhatia [18] 5-10 35-46表1:用于水面相互作用Q ST0和水 - 水 - 水 - 水面相互作用Q的等效热的吸附热量,在非官能化的Carbons上。
摘要:使用连续的离子层吸附和反应(Silar)方法,将氧化物和氧化物基的电极的薄膜沉积在不锈钢基板上。X射线衍射(XRD)研究表明,底物上的无定形材料形成,并通过能量分散研究(EDS)证实了材料的组成。水接触角度测量显示了沉积材料的超吞噬表面。形态显示氧化摄氏类似于手指芯片型形态,而真菌喜欢和鳄鱼后生的形态,对于氧化氧化物氧化物氧化物和氧化物氧化物和氧化物氧化物 - 氧化物 - 氧化物 - 氧化物激活碳(AC)的复合。在0.2 m的非水力KCL电解质中进行了超级电容器施用的环状伏安测量。指定具有94.22°接触角的氧化物电极为106.25 f·g
尽管水蒸气吸附于固体自由表面会引起接触角的变化,但对水蒸气影响的研究却很少。1942年Boyd和Livingston[2]以及2007年Ward和Wu[3]指出,水蒸气在自由固体表面的吸附应该会改变接触角,因为γSV会降低。1988年,Yekta-Fard和Ponter[4]测量了当水滴在聚四氟乙烯表面上暴露于环己烷、癸烷或十一烷蒸气时,水的接触角没有变化。几位作者[5]研究了由于吸附有机蒸气引起的水的表面张力的变化。在许多自然现象和工业应用中,水滴在表面的滑动都很重要,例如涂层[6]、能量转换[7]和水收集[8],或者雨中的玻璃或挡风玻璃。在这些情况下,需要区分前进接触角θ a 和后退接触角θ r 。两者之间的差异称为接触角滞后。它可能是由表面异质性、粗糙度或适应性引起的。[9] 接触角滞后很重要,因为它决定了固着液滴的摩擦力:F=kγLVw(cosθr−cosθa)。[2,10] 其中,k≈1 是形状因子,w 是液滴与固体表面接触面积的宽度。尽管取得了令人瞩目的发展,但液滴在表面上的移动机制还远未被理解或控制。在这方面,涂有聚二甲基硅氧烷(PDMS)刷的表面由于其低接触角滞后性而引起了极大兴趣。 [11] 在最近的一篇论文中,我们证明了当系统暴露于甲苯蒸汽时,PDMS 涂层表面上水滴的接触角滞后会进一步减小。[12] 我们通过蒸汽被吸附在 PDMS 层中的润滑作用解释了这种影响。原子力显微镜检测到甲苯蒸汽层厚度增加,支持了这一假设。聚合物刷吸附溶剂蒸汽确实是已知的。[13]
摘要:与石墨烯和石墨相互作用的准确模拟模型对于纳米流体应用很重要,但是现有的力场产生的接触角却大不相同。我们对实验文献的广泛审查揭示了报道的石墨烯 - 水接触角度的极端变化以及石墨 - 水接触角的聚类 - 与新鲜去角质(60°±13°)的组和非腐蚀性去除的石墨表面。与实验结果的平均结果相一致,相对于无限距离切割极限的60°石墨 - 水接触角度优化了经典力场的碳 - 氧性分散能。也得出了有限截止的相互作用力场。引入了平面平衡模拟的压力张量的接触角方法,它理想地适合石墨和石墨烯表面。我们的方法论广泛适用于任何液体表面组合。
在这项研究中,使用二维图像用于使用两步过程(8,14)来表征谷物和孔的形态。在第一步中,捕获图像。在第二步中,使用图像分析软件扫描了此类特征的面积和平均孔接触角,该软件能够准确测量孔隙和谷物空间的几个形态参数,如图1所示。本研究利用面积测量和接触角作为所有分析的标准参数。形态特征是根据面积和接触角度计算的,这将信息准确性的水平分为两个维度。该信息被认为是“大数据”,并分析了以找到可以减少成本和时间的答案。
摘要在受支持的金属纳米颗粒中,金属原子的化学潜力是与纳米颗粒的催化活性和稳定性相关的重要描述符。在这里,我们得出了与粒子接触区域的半径与支撑𝜇 𝜇 𝜇𝑀的半径和金属 /支撑界面()的粘附能有关的表达,该表达式假定颗粒具有球形帽的形状,但与支撑()的形状相关,但在金属表面能量中增加了c and的经验校正和近距离降低的经验校正。We then show that, at any assumed contact angle, we can simultaneously fit previously-reported measurements of both calorimetric (from heats of 𝜇 𝑀 metal vapor adsorption during nanoparticle growth by vapor deposition) versus metal coverage data and the He + low-energy ion scattering (LEIS) intensities for the metal and/or support versus metal coverage (using our recently-developed spherical cap model用于定量的leis强度),以确定粒径与覆盖范围。只有一种接触角度的选择给出了一对接触角的值,并且与球形粒子平衡形状的Young-dupré𝐸方程一致。在这种平衡形状下,我们应用了该球形盖模型(SCM),以重新分析微钙化金属化学电位和LEIS信号与九种金属 /支撑组合的覆盖数据,以前通过假设颗粒具有半球形盖的形状,即< / div> < / div> < / div> < / div> < / div> < / div> < / div> < / div> < / div,接触角为90。我们表明,这种修订的方法与量热法和Leis数据达成了密切的一致性;最佳拟合的接触角从64到84不等,纠正了较早的90的假设。这些结果提供了显着的准确性提高:粒度与覆盖,金属化学势与尺寸和覆盖范围,金属 /支撑粘附能以及CEO 2(111)上的CU,AG和AU的接触角(111),MGO上的Ni(100),AG(100),Fe 3 O 4(111)和TIO 2(100)和TiO 2(100)以及AG,Ni-ni和ni-support ni-support。这种修订的方法比早期半球形帽模型(HCM)更广泛地适用。
摘要:目前,复合材料在工程和技术的各个方面都发挥着重要作用,其应用范围不断扩大。最近,人们更加关注天然填料,因为它们适合作为热塑性基质中的增强材料,从而改善这些聚合物的机械性能。生物填料因其成本低、强度高、无毒、可生物降解和易得而得到使用。目前,咖啡渣 (SCG) 作为天然填料越来越受到关注,因为每天都会产生大量的 SCG(咖啡加工产生的食品废料)。这项研究使我们能够确定具有已知技术和工艺参数的活性污泥微生物对含有咖啡渣填料的复合材料机械性能的长期影响。配件由用作基质的高密度聚乙烯 (PE-HD) 和用作改性剂的基于咖啡渣 (SCG) 的填料组成。已确定复合材料的组成及其在生物反应器中的停留时间直接影响接触角值。接触角值的变化与测试材料上生物膜的形成有关。在生物反应器中测试的所有样品的接触角都有所增加,样品 A (PE-HD) 的最低值约为 76.4 度,其余含有咖啡渣填充物的复合材料样品的接触角较高,约为 90 度。研究证实,复合材料中咖啡渣的比例增加会导致微生物的多样性和丰富度增加。在生物反应器中暴露一年多后,含有 40% 咖啡渣的复合材料的微生物数量最多,多样性也最强,而含有 30% SCG 的复合材料位居第二。纤毛虫(Ciliata),尤其是属于 Epistylis 属的固着纤毛虫,是活性污泥和生物反应器中样品浸入生物膜后观察到的最常见和数量最多的微生物群。所进行的研究证实,使用聚合物复合材料模塑件和废咖啡渣形式的填料作为载体可以有效增加生物反应器中的微生物种群。