[發(fā)明專利]基于碳納米管的柔性超疏水表面制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110251038.6 | 申請日： | 2021-03-08 |
| 公開（公告）號： | CN113061942A | 公開（公告）日： | 2021-07-02 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 弓曉晶;許敬;郭國標 | 申請（專利權(quán)）人： | 常州大學(xué);江蘇江南烯元石墨烯科技有限公司 |
| 主分類號： | C25D1/04 | 分類號： | C25D1/04;C23C14/16;C23C14/35;B82Y40/00;B82Y30/00;C01B32/16;C01B32/17;C01B32/174 |
| 代理公司： | 常州市夏成專利事務(wù)所(普通合伙) 32233 | 代理人： | 沈毅 |
| 地址： | 213000 江蘇省*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 基于 納米 柔性 疏水 表面 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及超疏水領(lǐng)域，尤其是基于碳納米管的柔性超疏水表面制備方法。該方法的步驟包括：（a）利用化學(xué)氣相沉積法制備多壁碳納米管粉體；（b）然后將多壁碳納米管粉體在溶液中超聲凈化；（c）再將多壁碳納米管粉體超聲分散在異丙醇液中，形成穩(wěn)定的懸浮液；（d）向懸浮液中加入硝酸鎂電解質(zhì)鹽并離心。本發(fā)明可實現(xiàn)大面積超疏水表面的制備；碳納米管薄膜表面的鈦層不僅超疏水性能穩(wěn)定，不易受外力破壞，且電泳沉積后直接通過煅燒將表面的高表面能Ti變成低表面能的TiO2，不再需要含氟的化學(xué)物質(zhì)修飾表面；制備工藝簡單，成本低，可實現(xiàn)大面積連續(xù)制備。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及超疏水領(lǐng)域，尤其是基于碳納米管的柔性超疏水表面制備方法。
背景技術(shù)
水性膜和涂層， 并且更具體地講， 超疏水性膜和涂層在最近幾年中由于多個吸引人的品質(zhì)而獲得了相當多的關(guān)注。 高度疏水性表面已經(jīng)在自然界中被認識， 可能最普遍地是在荷葉以及蟬翼上。 由于具有疏水性質(zhì)， 荷葉能夠通過在小水滴滾落其表面時洗掉粉塵粒子和碎屑而進行自清潔。 這種自動清潔的能力是多個現(xiàn)代應(yīng)用中所希望的。 但是現(xiàn)有的超疏水膜的制備方式成本較高。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的制備方式成本高的不足，本發(fā)明提供了基于碳納米管的柔性超疏水表面制備方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種基于碳納米管的柔性超疏水表面制備方法，該方法的步驟為：
（a）利用化學(xué)氣相沉積法制備多壁碳納米管粉體；
（b）然后將多壁碳納米管粉體在溶液中超聲凈化；
（c）再將多壁碳納米管粉體超聲分散在異丙醇液中，形成穩(wěn)定的懸浮液；
（d）向懸浮液中加入硝酸鎂電解質(zhì)鹽并離心；
（e）離心后的懸浮混合物被轉(zhuǎn)移到電泳槽中，電泳槽配有陽極、陰極和超聲波混合器。以不銹鋼板為陽極，射頻磁控濺射有一層50 ~ 150nm厚的鈦膜的硅晶片為陰極，兩電極之間施加恒電壓，進行電泳沉積；
（f）然后將沉積有一層碳納米管薄膜的陰極組件在空氣中干燥后，直接剝離得到一層碳納米管薄膜；
（g）將碳納米管薄膜進行煅燒，得到一層超疏水碳納米管薄膜。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括多壁碳納米管粉體的直徑為10-30nm。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括步驟（b）中，所述溶液由濃硝酸和濃硫酸體組成，濃硝酸和濃硫酸體積比為1:1。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括步驟（c）中，所述多壁碳納米管粉體在異丙醇液中超聲分散2小時。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括所述懸浮液和硝酸鎂電解質(zhì)鹽的質(zhì)量比為30:1。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括步驟（e）中，所述恒電壓為80V ，電泳沉積的時間為2分鐘。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括步驟（g）中，所述煅燒溫度為900℃，煅燒時間為2小時。
根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，進一步包括步驟（d）中，所述離心時間為1小時。
本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明可實現(xiàn)大面積超疏水表面的制備；碳納米管薄膜表面的鈦層不僅超疏水性能穩(wěn)定，不易受外力破壞，且電泳沉積后直接通過煅燒將表面的高表面能Ti變成低表面能的TiO2，不再需要含氟的化學(xué)物質(zhì)修飾表面；制備工藝簡單，成本低，可實現(xiàn)大面積連續(xù)制備。
具體實施方式
一種基于碳納米管的柔性超疏水表面制備方法，該方法的步驟為：
（a）利用化學(xué)氣相沉積法制備出直徑為10-30nm的多壁碳納米管粉體；
（b）然后將多壁碳納米管粉體在溶液中超聲凈化，溶液由濃硝酸和濃硫酸體組成，濃硝酸和濃硫酸體積比為1:1；
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