[發(fā)明專利]通過構(gòu)造氧化鋅微細結(jié)構(gòu)制備疏水親油性棉織物材料的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310261816.5
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103343446A
• 公開（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李輩輩;劉曉艷;張新穎;鄒君臣;柴文波;王倩;李紅兵
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: D06M11/44
• 分類號: D06M11/44;D06M13/188;D06M10/04;C09K3/32;D06M101/06
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種疏水親油性棉織物材料的制備方法，特別是一種通過構(gòu)造氧化鋅微細結(jié)構(gòu)制備疏水親油性棉織物材料的方法。

背景技術(shù)

在自然界中，超疏水現(xiàn)象普遍存在，最典型的是以荷葉為代表的多種植物葉子的表面，自從荷葉表面的多級微/納米結(jié)構(gòu)與其表面超疏水的關(guān)系被發(fā)現(xiàn)以來，人造超疏水表面已經(jīng)引起人們的廣泛興趣。除了植物的葉片之外，許多動物的身體都具有超疏水的特性，如蝴蝶的翅膀和水鳥的羽毛等，近年來，隨著微納米技術(shù)的不斷發(fā)展，以及越來越多的行業(yè)對特殊表面性能材料的迫切需求，使得微觀結(jié)構(gòu)在生命科學(xué)和材料科學(xué)中的應(yīng)用受到了人們的極大關(guān)注，固體表面微細結(jié)構(gòu)與潤濕性之間的關(guān)系更引起了科學(xué)工作者的廣泛興趣。超疏水性是表面潤濕的一個極端特例，由于其在防水、自清潔、抗污染及光電材料等方面有極其廣闊的應(yīng)用前景，對超疏水的制備及理論的研究具有重大的理論和實際應(yīng)用價值。而隨著對自然界中超疏水表面現(xiàn)象及微觀結(jié)構(gòu)的不斷深入研究，人類逐漸掌握了仿生超疏水表面的原理及方法。

目前，段薇等人以無機—有機雜化材料為原料，通過溶膠—凝膠法和自組裝制備了超疏水的棉織物，實驗結(jié)果表明：整理的棉織物顯示出超疏水性。此外，張起等人探究了氧化鋅納米結(jié)構(gòu)的制備，顯示出良好的納米結(jié)構(gòu)，并測試了其導(dǎo)電性等性能，但是利用氧化鋅納米晶體微細結(jié)構(gòu)制備超疏水棉織物表面的研究還少有報道。基于此，本發(fā)明主要以氧化鋅納米結(jié)構(gòu)作為棉織物的涂層材料進行涂層及吸油性能測試。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種通過構(gòu)造氧化鋅微細結(jié)構(gòu)制備疏水親油性棉織物材料的方法。該方法過程簡單、易操作。

一種通過構(gòu)造氧化鋅微細結(jié)構(gòu)制備疏水親油型棉織物材料的方法，其特征在于該方法的具體步驟為：

a.???????在60~65℃配制0.05mol/L醋酸鋅的醇溶液，攪拌下逐滴加入0.10~0.15mol/L氫氧化鈉的醇溶液，直至生成透明的、有丁達爾現(xiàn)象的氧化鋅的膠體溶液；

b.??????將清洗干凈的棉織物在步驟a所得的的氧化鋅的膠體溶液中浸漬2~5min，然后輕軋棉織物后進行干燥，再在170~175℃下固化3~5min；

c.???????重復(fù)步驟b?3次，從而在棉織物表面形成氧化鋅納米晶種膜；

d.將硝酸鋅和六亞甲基四胺等摩爾溶于水中，配制成濃度均為2.9~3mol/L的混合溶液；將步驟c所得鋪滿氧化鋅晶種膜的棉織物浸沒在該混合溶液中，在90℃和120℃分別反應(yīng)3~3.5小時后將棉織物取出，用去離子水沖洗后烘干；得到表面生長好氧化鋅微細結(jié)構(gòu)的棉織物；

e.??配制1.0~1.5mmol/L棕櫚酸的乙醇溶液；將2步驟d所得表面生長好氧化鋅微細結(jié)構(gòu)的棉織物基底在紫外燈下照射10min，之后將其平放入上述配制好的棕櫚酸的乙醇溶液中靜置反應(yīng)48~50h；最后取出用乙醇沖洗多次，并在低溫下烘干即得到疏水親油型棉織物材料。

本發(fā)明利用氧化鋅的特殊形貌構(gòu)造超疏水的棉織物表面，并且具有親油性，在包裹棉花后具有良好的吸油能力，這在石油污染水體修復(fù)中將具有良好的實際應(yīng)用價值。

具體實施方式

1.?材料準備

（1）試劑的準備

主要的試劑有：棕櫚酸（十六酸），無水乙醇（CH₃CH₂OH），氫氧化鈉（NaOH），冰醋酸（CH₃COOH），六亞甲基四胺（C₆H₁₂N₄），硝酸鋅(Zn(NO₃)₂·6H₂O)，醋酸鋅(Zn(CH₃COO)₂·2H₂O)。

（2）供試棉織物

平紋棉織物，本地商店購買。

（3）實驗儀器和設(shè)備

恒溫磁力攪拌器，烘箱，超聲波清洗機。

2.?制備材料的具體過程為：

a.???????在60~65℃配制0.05mol/L醋酸鋅的醇溶液，攪拌下逐滴加入0.10~0.15mol/L氫氧化鈉的醇溶液，直至生成透明的、有丁達爾現(xiàn)象的氧化鋅的膠體溶液；

b.??????將清洗干凈的棉織物在步驟a所得的的氧化鋅的膠體溶液中浸漬2~5min，然后輕軋棉織物后進行干燥，再在170℃下固化3~5min；

c.???????重復(fù)步驟b?3次，從而在棉織物表面形成氧化鋅納米晶種膜；