发明名称 双疏性奈米结构及其制作方法
摘要 一种双疏性奈米结构及其制作方法,系藉由低温水溶液环境及微波瞬间加热特性,于基材表面形成致密性的奈米凹凸结构触媒层后,藉由微波辅助作用于该触媒层上制作具有复数奈米单元之奈米结构层,再藉由二阶段微波辅助作用于该奈米单元上形成复数个奈米级棒状物之分支部,经由低表面能高分子溶液的披覆改质,藉以形成具有疏水性及疏油性之双疏性奈米结构。
申请公布号 TWI293943 申请公布日期 2008.03.01
申请号 TW094146933 申请日期 2005.12.28
申请人 财团法人工业技术研究院 发明人 郑世裕;林家欣;王译慧
分类号 B82B1/00(2006.01);B82B3/00(2006.01) 主分类号 B82B1/00(2006.01)
代理机构 代理人 陈昭诚 台北市中正区博爱路35号9楼
主权项 1.一种双疏性奈米结构,系至少包括: 一基材; 一触媒层,系形成于该基材之一表面上; 一奈米结构层,系形成于该触媒层上,该奈米结构 层由复数个奈米单元所构成,且该奈米单元具有复 数个分支部;以及 一具有低表面能之表面披覆层,系覆盖于该奈米结 构层上。 2.如申请专利范围第1项之双疏性奈米结构,其中, 该触媒层系选自金属氢氧化物及金属烷氧化物所 构成之族群之其中一者。 3.如申请专利范围第2项之双疏性奈米结构之制作 方法,其中,该金属氢氧化物系为氢氧化锌。 4.如申请专利范围第2项之双疏性奈米结构之制作 方法,其中,该金属烷氧化物系为锌烷氧化物。 5.如申请专利范围第1项之双疏性奈米结构,其中, 该触媒层系藉由微波辅助作用形成于该基材上。 6.如申请专利范围第1项之双疏性奈米结构,其中, 该触媒层系具有表面凹凸结构。 7.如申请专利范围第1项之双疏性奈米结构,其中, 该奈米结构层系为奈米级之金属氧化物。 8.如申请专利范围第7项之双疏性奈米结构之制作 方法,其中,该金属氧化物系选自氧化锌、氧化铜 及氧化镍所构成之族群之其中一者。 9.如申请专利范围第1项之双疏性奈米结构,其中, 该奈米结构层系为具有该奈米单元之长0.5微米以 上,线宽0.1微米以下,且该奈米单元长宽比于10至100 范围内之奈米线阵列。 10.如申请专利范围第1项之双疏性奈米结构,其中, 该分支部系为具有20奈米以下的直径,其长宽比于1 至10范围内之奈米线。 11.如申请专利范围第10项之双疏性奈米结构,其中, 该分支部之长度系为该复数个奈米单元间之间距 的一半长度。 12.如申请专利范围第1项之双疏性奈米结构,其中, 该表面披覆层系选自具有低极性不带电之烷基( alkyl chain)及烷基苯(alkylbenzene)之高分子化合物之 其中一者。 13.如申请专利范围第12项之双疏性奈米结构,其中, 该表面披覆层系为含氟之矽烷化合物。 14.如申请专利范围第13项之双疏性奈米结构之制 作方法,其中,该含氟之矽烷化合物系以直链烷基 尾端具有13至17个氟原子为最佳。 15.一种双疏性奈米结构之制作方法,系至少包括下 列步骤: 将该触媒水溶液涂布于一基材之一表面上,并藉由 微波辅助作用于该基材之表面形成触媒层; 以氧化物溶液藉由微波辅助作用于该触媒层上形 成一具有奈米单元之奈米结构层; 将一表面微波吸收材形成于该奈米结构层上,并藉 由微波辅助作用于该奈米单元上形成复数个分支 部;以及 将具有该奈米单元及该分支部之基材置于一高分 子溶液中,藉以形成一表面披覆层覆盖于该奈米结 构层上。 16.如申请专利范围第15项之双疏性奈米结构之制 作方法,其中,该触媒水溶液系选自金属氢氧化物 及金属烷氧化物所构成之族群之其中一者。 17.如申请专利范围第16项之双疏性奈米结构之制 作方法,其中,该金属氢氧化物系为氢氧化锌。 18.如申请专利范围第16项之双疏性奈米结构之制 作方法,其中,该金属烷氧化物系为锌烷氧化物。 19.如申请专利范围第15项之双疏性奈米结构之制 作方法,其中,该表面微波吸收材系为选自碳膜、 碳化矽及石墨所构成之族群之其中一者。 20.如申请专利范围第15项之双疏性奈米结构之制 作方法,其中,该氧化物溶液系选自氧化锌溶液、 氧化铜溶液及氧化镍溶液所构成之族群之其中一 者。 21.如申请专利范围第15项之双疏性奈米结构,其中, 该触媒层系具有表面凹凸结构。 22.如申请专利范围第15项之双疏性奈米结构,其中, 该奈米结构层系为具有该奈米单元之长0.5微米以 上,线宽0.1微米以下,且该奈米单元长宽比于10至100 范围内之奈米线阵列。 23.如申请专利范围第15项之双疏性奈米结构,其中, 该分支部系为具有20奈米以下的直径,其长宽比于1 至10范围内之奈米线。 24.如申请专利范围第23项之双疏性奈米结构,其中, 该分支部之长度系为该复数个奈米单元间之间距 的一半长度。 25.如申请专利范围第15项之双疏性奈米结构,其中, 该高分子溶液系选自具有低极性不带电之烷基及 烷基苯之高分子溶液所构成之族群之其中一者。 26.如申请专利范围第25项之双疏性奈米结构之制 作方法,其中,该高分子溶液系含氟之矽烷化合物 。 27.如申请专利范围第26项之双疏性奈米结构之制 作方法,其中,该含氟之矽烷化合物之直链分子尾 端系具有13至17个氟原子。 图式简单说明: 第1A至1D图系为本发明之双疏性奈米结构示意图; 第2A图系为本发明之比较例1之触媒层表面结构示 意图; 第2B图系为本发明之比较例2之触媒层表面结构示 意图; 第2C图系为本发明之实施例之触媒层表面结构示 意图; 第3A图系为本发明之比较例1之奈米结构层表面结 构示意图; 第3B图系为本发明之比较例2之奈米结构层表面结 构示意图; 第3C图系为本发明之实施例之奈米结构层表面结 构示意图; 第4图系为本发明之不同实施例之触媒层及奈米结 构层之比较示意图; 第5图系为本发明之实施例之双疏性奈米结构示意 图; 第6图系为本发明之不同实施例之双疏性奈米结构 之疏水性比较示意图;以及 第7图系为本发明之不同实施例之双疏性奈米结构 之疏油性比较示意图。
地址 新竹县竹东镇中兴路4段195号