一种无氟、无硅超疏水炭材料的制备方法

摘要

本发明为一种无氟、无硅超疏水炭材料的制备方法。本发明将仿生超疏水技术应用于构筑超疏水碳结构中，以在高浓度的糖溶液中加入含硼固体酸为前驱体，经一步水热反应和高温热处理后得到具有微纳分级结构的炭材料，疏水性能通过接触角测试来检测。本发明中材料制备工艺简单、制备条件温和、成本低廉。本发明制备得到的超疏水炭材料接触角大于150°，具有超疏水性能，作为超疏水涂层材料，在自清洁、抗腐蚀、流体减阻、抗冰等领域有着潜在的应用价值，且无氟、无硅，是一种环境友好型材料。

主权项

一种无氟、无硅超疏水炭材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）首先，在30℃恒温水浴中，配置质量浓度为40～68wt.%糖溶液,然后取上述糖溶液并加入到水热反应釜的聚四氟乙烯内衬中，再加入含硼固体酸，搅拌10～24h；其中，含硼固体酸的加入质量为糖溶液中溶质质量的3～6wt.%；（2）待搅拌完毕后密封，然后将反应釜放入鼓风干燥箱的恒温区以5～10℃/min升温至140～200℃，之后恒温1～5h，恒温完毕待其冷却后打开反应釜，进行后处理；（3）将步骤（2）所得的产物，经破碎后装入瓷坩埚，放入马弗炉中进行高温热处理，热处理分为三个阶段：升温至100～150℃，恒温0.5～2.0h；然后升温至300～500℃，恒温1～2h；再升温至700～1000℃，恒温1～3h；最后自然冷却降至室温，待用；（4）将步骤（3）所得到的产物分散于去离子水中，超声分散10～30min，然后在室温下陈化5～10h后，进行过滤、分离、洗涤和干燥，最后即得到所述的无氟、无硅超疏水炭材料。