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1. 研究目的与意义（文献综述）
超疏水涂层除了自身的疏水、疏油性外，还具有自清洁、减阻、防污和抗粘性，对生物、工程、工业等领域具有重要意义。对润湿（wetting）和润湿性（wettability）的研究可追溯到 200 多年以前。thomas young 作为润湿这一概念提出的先驱，于 1805 年首次提出了液体接触角的定义，即表面润湿性[1]。近几十年来关于超疏水表面（接触角大于 150°）的研究大量涌现[2-4]。1907年 oilivier 首先制得了超疏水表面，该表面由烟灰、石松粉和三氧化二砷组成，接触角接近 180°[5-6]。1920 年 langmuir发表了关于有机化合物的单层膜可以完全改变固体表面的摩擦性和润湿性等系列研究成果，并于 1932 年因在表面化学研究方面的卓越贡献而获得了诺贝尔奖[7]。langmuir 的这一发现对此后超疏水表面的构筑产生了深远的影响。例如，在随后的几年中，coghill 和anderson通过将硬脂酸改性，构筑了含硫化铅的粗糙表面，使其接触角可高达 160°[8]。与此同时在 1930 和 1940 年间，随着理论架构的完善，也同样促进着表面科学的发展。1936 年，wenzel 通过研究固体表面的宏观粗糙度与接触角，建立了粗糙度和疏水性之间的关系式，亦即通过增加表面粗糙度，从而可以提高其表面的疏水性[9]。1944 年 cassie和 baxter 在论文中将这一理论进行了拓展，提出了多孔表面和粗糙表面可以留住水和固体表面间的空气。这一理论被后人称之为复合润湿模型[10]。1996 年，采用自下而上法，onda 首次构筑了一种超疏水表面，通过将粗糙组分加入烷基烯酮二聚体熔融体，冷却后得超疏水固体表面。水在该表面的静态接触角接近 180°[11]。数年后，又一种具有超双疏性能（超疏水和超疏油）由垂直排列的碳纳米管制得的纳米级粗糙薄膜问世[12]。在过去的数十年中，虽关于超疏水涂层的报道层出不穷，可时至今日仍未见其真正应用于商业产品，其主要原因如下：
成本问题——除超疏水构筑所用的硅藻土外，其他超疏水材料的生产成本均较大，这些主要源于纳、微米结构作为超疏水材料所不可缺少的部分，其构筑的过程成本相对过高。例如，早期超疏水表面的微、纳米结构需通过光蚀刻法获得，该方法本身就决定了该过程需要的费用很高[13-16]。
纳米结构的稳定性——一个具有较大接触角的高质量超疏水涂层，要求疏水表面具有稳定的纳、微米级结构相结合的化学表面，这一要求并不是可以轻易实现的。附着于表面的纳米结构如同“面条”的聚合物可以轻易被粘掉从而失去超疏水性[17-19]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
材料制备： 聚苯乙烯小球的制备，微乳液共混物的制备
材料表征： sem，tem，紫外分光光度计，粒径分布仪，静态接触角测试仪，台阶仪。
3. 研究计划与安排
第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。
第4－8周：按照设计方案，合成聚苯乙烯小球，寻找到合适的无机材料，并初步完成超疏涂层的构建。
第9－11周：采用sem、tem、uv-vis等测试技术对复合材料的物相、显微结构、透光度性能进行测试。
4. 参考文献（12篇以上）
[1]young t.experiments and calculations relative to physical optics[c].1804the bakerian lecture r soc lond,1804,94:1-16.
[2]a lafuma, d quéré. superhydrophobic states[j]. nature materials, 2003, 2(7): 457-460.
[3]lgao,tjmccarthy,xzhang.wettingandsruperhydrophobicity[j].langmuir,2009, 25(24): 14100-14104.
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