[發明專利]一種控制液滴自彈跳效應的超疏水表面的制備方法及其應用

在審

• 申請號: 202010672040.6
• 申請日: 2020-07-14
• 公開（公告）號: CN111876766A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 王鵬;張盾;劉笑含
• 申請（專利權）人: 中國科學院海洋研究所
• 主分類號: C23C22/60
• 分類號: C23C22/60;C23C22/02;B82Y40/00
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 張可可

1.一種控制液滴自彈跳效應的超疏水表面的制備方法及其應用，其特征在于，包括以下步驟：

S1、金屬基體預處理：

將金屬基體依次用無水乙醇和超純水超聲清洗后，氮氣吹干備用；

S2、在金屬基體上構建粗糙表面

配制0.1M-0.2M硝酸鋅的水溶液，在攪拌下逐滴加入氨水使溶液pH值為8.0-9.5，混合均勻后轉移至放有預處理后金屬基體的反應釜中，并于60℃-100℃加熱10小時-14小時，待冷卻至室溫，將金屬基體取出并用超純水清洗，氮氣吹干，在金屬基體上構建出有一定粗糙度的結構表面；

S3、制備具有液滴自彈跳效應的超疏水表面

在步驟S2所獲得的具有一定粗糙度的結構表面修飾低表面能物質，制得具有液滴自彈效應的超疏水表面。

2.根據權利要求1所述的一種控制液滴自彈跳效應的超疏水表面的制備方法及其應用，其特征在于，步驟S3中，基于超疏水表面表面能5-20mJ·m^-2和23-38mJ·m^-2的調控，控制超疏水表面液滴自彈跳效應：

表面能為5-20mJ·m^-2的含氟低表面能物質采用高溫修飾，將步驟S2制得粗糙表面放入反應釜中，加入10-20μL含氟低表面能物質并于100-140℃加熱1-3小時，反應釜敞開放置0.25-1小時后于130-180℃加熱0.5-2.0小時，制備得具有液滴自彈跳效應的超疏水表面；

表面能為23-38mJ·m^-2的長鏈脂肪酸低表面能物質采用浸泡修飾，將步驟S2制得粗糙表面放入配制的0.1-0.2M的長鏈脂肪酸物質的乙醇溶液0.5-2.5小時，后加熱至溶液結晶消失并將表面取出，用乙醇清洗后氮氣吹干，制備具有液滴自彈跳效應的超疏水表面。

3.根據權利要求2所述的一種控制液滴自彈跳效應的超疏水表面的制備方法及其應用，其特征在于，所述含氟低表面能物質具體指1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷。

4.根據權利要求2所述的一種控制液滴自彈跳效應的超疏水表面的制備方法及其應用，其特征在于，所述長鏈脂肪酸低表面能物質具體指十八烷酸。

5.一種控制超疏水表面液滴自彈跳效應的應用，其特征在于，將權利要求1或2所制得的超疏水表面應用在降霧條件下、大氣腐蝕防護、自清潔、冷凝傳熱、防冰防霜領域中。