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受“荷叶效应”的启发,与水滴接触角大于150°和滚动角小于5°的超疏水表面,其重要的基础研究和实际应用价值引起了人们的广泛关注。例如在抗结冰、自清洁、油水分离、防腐涂层和抗菌涂层等方面的应用已熠熠生辉。“荷叶效应”是由其表面低表面能的石蜡晶化学结构和独特的微纳米分级结构共同决定的。研究人员通过各式各样的纳米材料在不同基地材料上制备了超疏水表面。其中具有无毒、成本低、易于调控尺寸和形态结构的纳米氧化铝材料是重要的制备超疏水表面材料之一。论文中的主要内容概括如下:1.采用溶胶凝胶提拉涂膜法制备勃姆石(γ-Al OOH)薄膜以及聚乙烯吡咯烷酮/勃姆石杂化薄膜。利用可见光范围内Fabry-Pérot指纹峰测试了上述薄膜的光学性能。结果表明提拉涂膜制备的薄膜的厚度随着提拉层数增加呈现非线性增长的规律。通过FE-SEM和AFM对所制备的薄膜进行形貌表征,证明所制备薄膜是由20nm大小的勃姆石纳米颗粒组成的。薄膜样品经过500°C烧结后,勃姆石晶体转变为γ-氧化铝,薄膜厚度随之下降。而聚乙烯吡咯烷酮-勃姆石杂化薄膜相对于勃姆石薄膜厚度损失的更剧烈,分别为53.3%和28.9%。2.采用在玻璃基底上面先制备一层纳米勃姆石颗粒为种子膜,然后通过水热法合成了纳米片状γ-Al OOH薄膜。所制备的纳米片状γ-Al OOH相互交错形成类似鸟巢一样的粗糙的结构。利用XRD,FESEM,拉曼图谱等对纳米片状γ-Al OOH进行了物相形貌的表征。通过改变反应时间、反应温度、反应物浓度等条件可以很好的控制纳米片状γ-Al OOH的尺寸。通过对薄膜气相沉积三氯(1H,1H,2H,2H-全氟正辛基)硅烷(PFOS),纳米片状γ-Al OOH薄膜表面的浸润性由亲水性转变了超疏水性,同时还具有良好的透光性。3.采用水热法在石英表面生长花状γ-Al OOH薄膜,不同形貌结构的γ-Al OOH如单个纳米片、多个纳米片组装体以及花状分级结构可以通过FE-SEM进行观察追踪,并系统研究了表面生长花状γ-Al OOH机理。通过对花状γ-Al OOH薄膜进行500°C烧结处理可以制备γ-Al2O3薄膜并保持其花状结构。同时我们将此表面生长应用于氧化铝陶瓷薄膜的表面改性。4.采用水热法对铝合金表面进行生长分级结构γ-Al OOH薄膜。可以通过改变反应溶液如水、尿素溶液、偏铝酸钠尿素混合溶液对纳米γ-Al OOH形貌的调控。利用FT-IR,XRD,FE-SEM和TEM对样品进行了物相和形貌的表征。通过气相沉积1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷(POTS)可以得到超疏水铝合金表面,接触角达到155°而滚动角小于5°。通过硝酸溶液的腐蚀试验证明了超疏水铝合金具有有效的耐腐蚀性能。5.采用溶胶凝胶法和沸水后处理的方法制备了纳米片状γ-Al OOH和纳米二氧化硅微球复合薄膜。通过改进的St?ber法制备单分散的400 nm和80 nm二氧化硅微球。先通过提拉法制备纳米二氧化硅薄膜,其次将所制备的纳米二氧化硅薄膜在氧化铝溶胶中浸渍提拉得到氧化凝胶/二氧化硅微球复合薄膜,经过沸水煮1 h后,得到纳米片状勃姆石/二氧化硅微球复合薄膜。将纳米片状勃姆石/二氧化硅微球复合薄膜进行化学气相沉积POTS,得到超疏水表面,其接触角是152°,且对水滴具有高粘附能力。