一种在金属基体上制备混杂多阶结构的超疏水薄膜的方法

摘要

本发明公开了一种在金属基体上制备混杂多阶结构的超疏水薄膜的方法，属于超疏水表面制备技术领域，主要步骤包括金属基体清洗、化学腐蚀、二氧化硅原位自组装、疏水性硅氧烷改性四步。本发明方法处理的金属表面具有纳米/微米圆球复合形成的多阶微观结构，具有优良的超疏水性，表面与水的静态接触角大于150°。本方法具有工艺简单、成本低、可控性好等特点，适合于工业化生产。

主权项

一种在金属基体上制备混杂多阶结构的超疏水薄膜的方法，可用于在金属基体上制备有机‑无机混杂多阶结构二氧化硅超疏水薄膜，其特征在于，具体操作步骤包括：1）、金属基体清洗：金属基体依次用丙酮、无水乙醇、去离子水超声清洗10min，烘干备用；2）、化学腐蚀：清洗后的金属基体室温浸入化学处理液中腐蚀处理，处理完之后用去离子水超声清洗，烘干备用，其中，所述化学处理液为2～6 mol/L的盐酸溶液，腐蚀时间为0.5～10min；3）、二氧化硅原位自组装：将腐蚀处理过的金属基体垂直浸入充分混合均匀的含正硅酸乙酯、氨水和水的乙醇溶液中，混合溶液中正硅酸乙酯的浓度为0.05～0.5mol/L，氨水的浓度为1～10mol/L，水的浓度为1～10mol/L，在20～60℃的反应温度下沉积反应2～24h，自组装一层二氧化硅薄膜；4）、疏水性硅氧烷改性：继续向反应体系中加入含有疏水性硅氧烷的乙醇溶液，其加入量为正硅酸乙酯物质的量的0.2～2倍，反应2～4h后取出，用无水乙醇润洗，干燥后获得有机－无机混杂二氧化硅超疏水薄膜；其中，所述疏水性硅氧烷的化学分子式为：，其中R是甲基或乙基基团，是乙烯基、氨丙基或多碳烷基基团，m为1、2或3。