一种透明超疏水纳米阵列及其制备方法与流程

文档序号:13251148阅读:来源:国知局
技术特征:
1.一种透明超疏水纳米阵列制备方法,其特征在于,所述方法包括下列步骤:第一步,晶种层制备:采用旋涂或喷涂法将ZnO晶种溶胶涂覆在基片表面,氮气保护条件下热处理,即在基片表面获得纳米氧化锌晶种层;所述的ZnO晶种溶胶浓度为0.1~0.25M;第二步,纳米阵列生长:将基片边角用棉线拴住,竖直悬挂浸没于纳米阵列生长溶液中,35~90℃恒温水浴条件下,反应充分后取出,洗净吹干,在晶种层表面获得氧化锌透明纳米阵列,所述的生长溶液为KOH和Zn(NO3)2配制的浓度0.01~0.5M的Zn(OH)42-水溶液,并控制溶液的pH值在10~12之间;第三步,超疏水化:将基片浸入稀氟硅烷乙醇溶液中改性,洗净吹干后,固化获得在基片表面获得透明超疏水纳米阵列。2.如权利要求1所述的透明超疏水纳米阵列制备方法,其特征在于,所述的基片经过前处理得到的洁净基片,所述的前处理为:将基片依次用丙酮、乙醇和去离子水超声清洗后,再依次用稀盐酸、去离子水和无水乙醇冲洗,冷风吹干得到。3.如权利要求1所述的透明超疏水纳米阵列制备方法,其特征在于,所述基片包括铜、镍、不锈钢、硅片、玻璃中的任意一种。4.如权利要求1所述的透明超疏水纳米阵列制备方法,其特征在于,所述的ZnO晶种溶胶是通过以下方法制备:首先将反应前驱体二水合醋酸锌、稳定剂乙醇胺、表面活性剂聚乙二醇、去离子水分别加入至溶剂乙二醇甲醚中,先搅拌混合均匀,再在水浴反应充分,静置陈化得到。5.如权利要求1所述的透明超疏水纳米阵列制备方法,其特征在于,第一步中旋涂法具体步骤为:采用匀胶机,将ZnO晶种溶胶滴至基片表面,先以900r/m速度匀胶15s,再以3000r/m速度匀胶20s。6.如权利要求1所述的透明超疏水纳米阵列制备方法,其特征在于,第一步中喷涂法具体步骤为:将ZnO晶种溶胶涂覆在放置于50~80℃热台1~20min的基片表面,喷涂时晶种溶胶用量为50~100mL/m2。7.如权利要求1所述的透明超疏水纳米阵列制备方法,其特征在于,第一步热处理温度为300~600℃。8.如权利要求1所述的透明超疏水纳米阵列制备方法,其特征在于,所述的ZnO晶种溶胶涂覆在基片表面为单面或是双面涂覆。9.权利要求1~8任一所述的透明超疏水纳米阵列制备方法获得的纳米阵列,其特征在于,纳米结构为锥状,纳米阵列直径为60~100nm,边到边间距20~60nm,高度500~1000nm,接触角为155°~160°,滚动角为1°~4°;稳态冷凝结露条件下,所述的透明超疏水纳米阵列表面,液滴呈球状,5~20μm液滴合并时,多余的表面自由能,促使合并后的液滴弹跳,出现自驱弹跳特性,弹跳速度为0.5~2m/s,高度50~500μm,表面的平均露滴直径为20~40μm,在表面的覆盖率为10~20%,液滴密度为4×108个/m2。
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