中华人民共和国国家标准
GB/T26489-2011
Methods for measuring super amphiphilicity of nanomaterials
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
前言
本标准按GB/T1.1-2009给出的规则起草
本标准由全国纳米技术标准化技术委员会纳米材料分技术委员会（SAC/TC279/SC1）提出并归口.
本标准主要起草单位：中国科学研究院化学研究所.
本标准主要起草人：江雷、张玲娟.
纳米材料超双亲 性能检测方法
1范围
本标准规定了纳米材料超双亲性能检测方法的术语及定义、方法原理、仪器和试剂、样品制备、检测条件、检测步骤及结果评定、检测报告等.
本标准适用于检测经纳米技术处理，组成均匀、光滑、不变形（在液体表面张力的垂直分量的作用下）和各向同向性的固体表面超双亲性能.
本标准不适用于能够吸收所测液体的材料.
2规范性引用文件
件.凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括的修改单）适用于本文件. 下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
GB/T19619纳米材料术语
3术语和定义
GB/T19619界定的以及下列术语和定义适用于本文件.
3. 1
接触角contact angle
液体滴在固体表面上，在固-液-气三相交点处做气-液界面的切线，此切线与固液交界线之间的夹角，见图1.测试状态下，固体表面与水的接触角称为水接触角，与油的接触角称为油接触角.
注：黏附力是评定超双亲材料的主要指标.
3.2
亲水性hydrophilic
对水具有亲合力的性能，可润湿性.材料表面与水的接触角小于或等于90°的为亲水性.
亲油性oileophilic
对油具有亲合力的性能，可润湿性，材料表面与油的接触角小于或等于90°的为亲油性.
超双亲纳米材料super amphiphilicnanomaterials
经纳米技术处理，材料表面具有纳米结构且有亲水亲油性，水接触角小于或等于5°、油接触角小于或等于5的材料.
4原理
4.1接触角是用来表征液体对固体的润湿程度.以度计，介于0°～180之间.对于一给定的体系，接触角是特定的，取决于三相界面（液/气、固/气和液/固）间的相互作用.
固体表面液滴的接触角是固、气、液界面间表面张力平衡的结果，液滴的平衡使得体系总能量趋于最小，因面使液滴在固体表面上处于稳态（亚稳态），一般来说，液滴在光滑平坦固体表面的接触角可以用杨氏方程来表示，见式（1）：
式中：
Y固-液的表面张力，单位微牛顿（N)： Y固-气表面张力，单位微牛顿（pN）；Y液-气界面的表面张力.单位微牛顿（zN）：9一平衡接触角（或称本征接触角），单位为度（）.
图1为接触角测量原理示意图.
1-液滴：2--样品表面；注：此图所示为大于90°（左）和小于90（右）的两个接触角. 0-平衡接触角.
图1接触角测量原理示意图
4.2本标准采用圆锥法测量接触角.圆锥法是通过运用二次曲线方程式来拟合液滴的轮廊形状，从而计算出接触角.由于此方法未对液滴的形状作任何假定，所以其适用范围不受液滴形状的限制，不但可 用于轴对称的液滴，也同样可用于不符合轴对称的液滴.
5仪器和试剂
5.1仪器
光学接触角测量仪（测量精度土0.1°).
5.2试剂
a）水：GB/T6682-2008中规定的二级去离子水：b）油：正十六烷（分析纯）.
6样品制备
从待测材料的不同部位取5块大小为70mm×70mm的标准样品.样品应平整、洁净、无褶皱，具镊子.如果待测材料不能切割成70mm×70mm的标准样品，也可以使用相同原料及相同加工方法得 有代表性，对于软质材料，可用双面胶将样品固定在载玻片上.拿取和制作标准样品时应使用手套和到的材料作为样品，也可以使用本标准所规定以外的大小与形状的样品，但应保证在不同的、间距6mm
以上的5个点测定接触角.
注：在对样品加工过程中，需要注意防止油等有机污染物以及待测材料之间的交叉污染.
7检测条件
测试温度（23土2）℃，相对湿度（50士5）%.
8检测步骤
中央：将滴液针头置于样品上方10mm~20mm处，设定测试液滴体积为5μL，按下针管滴定操作键， 针头缓慢滴出5pL去离子水（或正十六烷），级慢升高样品台，使样品表面接触到液滴，然后将样品台缓慢降低至液滴与针头分离，使用拍照功能，拍下水滴（或油滴）完全滴落于样品表面的初始状态，测定这一状态下，纳米材料表面对水滴（或油滴）的接触角，每个样品选取5个点进行测试，每个点之间至少间隔6mm.5个数据为一组.
注：本方法是一整体液滴法.在计算时考虑的是整个液演的轮哪形状，所以当液演的形状受到其他物体干扰时如 针管置于液演内就会影响方法的准确性甚至不再适用.
8.2按8.1步骤测定5块标准样品，得到5组接触角数据.也可在同等条件下同一样品间隔6mm以上的不同位置重复测定，得到5组接触角数据.
9结果评定
9.1按照4.2的圆锥法计算出液滴左右接触角.在样品表面平整、无杂质的情况下，左右接触角数据 差异应不大于2.除去离散的数据，至少保留3组集中的数据，取左、右接触角的算术平均值，得出接触角数值.
9.2当平衡接触角小于1°时，同时采用以下两种方法来评价：
a）平均速率：即在指定时间内接触角单位时间内变化的平均值.
b）初始接触角：相互作用时间=0时的接触角.
图2是典型的接触角8随相互作用时间：的变化曲线，两曲线交点之前，表面A的短时间瞬态接触角大于表面B的，面在交点之后，表面A的平衡态接触角小于表面B的，所以可以采用以上两种方法分别给以评价，
图2典型的接触角0随相互作用时间：的变化曲线
