[發明專利]一種基于3D打印的超疏水超親水水分收集裝置及其制作方法

有效

• 申請號: 202010523323.4
• 申請日: 2020-06-10
• 公開（公告）號: CN111718507B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 史繼富;彭琳惠;唐杰
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: C08J7/00
• 分類號: C08J7/00;C08L55/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 文靜

1.一種基于3D打印的超疏水超親水水分收集裝置，其特征在于，包括3D仿生基底和硫化亞銅納米片，所述硫化亞銅納米片包括薄片的基面以及薄片的邊緣位置；

所述基于3D打印的超疏水超親水水分收集裝置的制備方法，包括如下步驟：

(1)3D仿生基底的制備：選用黃銅基材，采用3D打印的方法制備具有尖刺結構的集水結構；或選用有機聚合物基材，采用3D打印的方法制備具有尖刺結構的集水結構，采用電鍍、真空鍍膜的方式在3D仿生基底表面沉積一層黃銅膜；

(2)硫化亞銅納米片的制備：將步驟(1)中的3D仿生基底用濃酸刻蝕，清水沖洗后，浸入多硫離子溶液，得硫化亞銅納米片/3D仿生基底；

(3)基于3D打印的超疏水超親水水分收集裝置的制備：步驟(2)中硫化亞銅納米片/3D仿生基底覆蓋具有均勻孔洞的掩模，將其浸入疏水溶液，去掉掩模，再將其浸入親水溶液，或將其浸入親水溶液，去掉掩模，再將其浸入疏水溶液，得基于3D打印的超疏水超親水水分收集裝置。

2.根據權利要求1所述的基于3D打印的超疏水超親水水分收集裝置，其特征在于，所述3D仿生基底是具有尖刺結構的集水結構。

3.根據權利要求2所述的基于3D打印的超疏水超親水水分收集裝置，其特征在于，所述3D仿生基底是具有尖刺結構的類仙人掌或類沙漠甲殼蟲的集水結構。

4.根據權利要求1所述的基于3D打印的超疏水超親水水分收集裝置，其特征在于，所述薄片的基面覆蓋疏水層，所述薄片的邊緣位置覆蓋親水層；或所述薄片的基面覆蓋親水層，所述薄片的邊緣位置覆蓋疏水層。

5.根據權利要求1所述的基于3D打印的超疏水超親水水分收集裝置，其特征在于，所述步驟(3)中親水溶液是氨基酸水溶液、聚乙烯醇水溶液、聚丙烯酸水溶液、聚丙烯酸鈉水溶液中的任何一種。

6.根據權利要求1所述的基于3D打印的超疏水超親水水分收集裝置，其特征在于，所述步驟(3)中親水溶液的濃度為0.1～0.4mol/L。

7.根據權利要求1所述的基于3D打印的超疏水超親水水分收集裝置，其特征在于，所述步驟(3)中疏水溶液是長鏈烷烴的有機溶液，長鏈烷烴的碳原子數≥15；或所述疏水溶液是端基帶有胺基的長鏈烷烴的有機溶液，長鏈烷烴的碳原子數≥18；或所述疏水溶液是端基帶有羥基的長鏈烷烴的有機溶液，長鏈烷烴的碳原子數≥18。

8.根據權利要求1所述的基于3D打印的超疏水超親水水分收集裝置，其特征在于，所述步驟(3)中疏水溶液的濃度為0.1～0.4mol/L。