具有平滑表面的氢氧化镁薄膜及其制备方法

本发明属于氢氧化镁薄膜制备，涉及一种氢氧化镁薄膜的制备方法，具体涉及一种具有平滑表面的氢氧化镁薄膜及其制备方法。

背景技术：

1、氢氧化镁膜层是近年来得到开发的一种新材料，在仿生超疏水以及导热薄膜等领域有着良好的潜在应用。在前期工作中，本申请人研发团队已经采用所研发的结构诱导法制备出具有良好力学性能的3d网状氢氧化镁膜层，利用以黄原胶为代表的水溶胶在电场作用下在电极表面高浓度聚集时，其支链中的羧基和羟基的交联作用下形成网状结构。但是，这种网状水溶胶结构中含有富余的羧基，会与电沉积生成的氢氧化镁产生结合，进而诱导氢氧化镁沿着水溶胶的网状结构进行生长，最终形成3d网状结构的氢氧化镁薄膜。然而，本申请人研发团队在进一步研究过程中发现，在电沉积法制备3d网状氢氧化镁薄膜的过程中，所制备的备3d网状氢氧化镁薄膜表面不可避免地极易生成大量瘤状突起，导致表面形成存在瑕疵，由此导致的缺陷无疑会给氢氧化镁薄膜的下一步应用带来限制。

2、因此，如何针对该问题进行研究与优化，寻求一种能够制备具有平滑表面的氢氧化镁薄膜的新方法，已然成为业界研究人员长期以来一直努力的方向。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种具有平滑表面的氢氧化镁薄膜及其制备方法，以克服现有技术中的不足。

2、为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

3、本发明实施例提供了一种具有平滑表面的氢氧化镁薄膜的制备方法，其包括：

4、使作为工作电极的待导电金属基底、对电极、电解液共同构建形成电化学反应体系，其中，所述电解液包括镁盐、黄原胶、葡萄糖、甘油和乳酸；

5、使所述电化学反应体系通电，采用电沉积法在所述待导电金属基底上制备形成具有平滑表面的氢氧化镁薄膜。

6、在一些实施例中，所述电沉积法采用的槽电压为0.3v～10v。

7、在一些实施例中，所述电沉积法采用的电解温度为1～60℃，时间为2～240min。

8、本发明实施例还提供了一种具有平滑表面的氢氧化镁薄膜，它是由前述制备方法制备得到的。

9、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

10、本发明通过在电解液中加入乳酸，既能利用有机酸的弱电离特性稳定电解液的ph值，避免以黄原胶为代表的结构诱导剂在低ph情况下的支链分解，失去结构诱导作用，同时也能利用乳酸在氢氧化镁表面的吸附抑制效果，达到抑制氢氧化镁膜层表面瘤状突起生成的效果，制备得到的氢氧化镁薄膜的表面状况优势明显，与普通方法相比，氢氧化镁薄膜表面的瘤状物消失，表面十分平滑。

技术特征：

1.一种具有平滑表面的氢氧化镁薄膜的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：加入乳酸后，使所述电解液的ph值调节为1～4。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述电解液中镁盐的浓度为0.051mol/l；和/或，所述镁盐包括硝酸镁、氯化镁、硫酸镁中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述电解液中黄原胶的浓度为0.5～100mg/l，葡萄糖的浓度为0.1～200mg/l，甘油的浓度为0.02～50ml/l。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述电沉积法采用的槽电压为0.3v～10v。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述电沉积法采用的电解温度为1～60℃，时间为2～240min。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述对电极包括表面覆盖有防腐涂层的金属钛、惰性金属中的任一种，优选的，所述惰性金属包括金、铂中的至少任一种。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述待导电金属基底的材质包括铁、锌、镍、铜、钛、锡中的至少任意一种。

9.一种具有平滑表面的氢氧化镁薄膜，其特征在于，所述氢氧化镁薄膜是由权利要求1-8中任一项所述制备方法制备得到的。

10.根据权利要求9所述的具有平滑表面的氢氧化镁薄膜，其特征在于：所述氢氧化镁薄膜的表面平滑，没有瘤状物；和/或，所述氢氧化镁薄膜的厚度为5～200μm。

技术总结
本发明公开了一种具有平滑表面的氢氧化镁薄膜及其制备方法。所述制备方法包括：使作为工作电极的待导电金属基底、对电极、电解液共同构建形成电化学反应体系，所述电解液包括镁盐、黄原胶、葡萄糖、甘油和乳酸；使所述电化学反应体系通电，采用电沉积法在待导电金属基底上制备形成具有平滑表面的氢氧化镁薄膜。本发明通过在电解液中加入乳酸，既能利用有机酸的弱电离特性稳定电解液的pH值，避免以黄原胶为代表的结构诱导剂在低pH情况下的支链分解，失去结构诱导作用，同时也能利用乳酸在氢氧化镁表面的吸附抑制效果，达到抑制氢氧化镁膜层表面瘤状突起生成的效果，制备得到的氢氧化镁薄膜表面的瘤状物消失，表面十分平滑。

技术研发人员：张波,李武,赵玉祥,钱玉龙,张万珍,季霞芳,索玲,马悦,黄金望,王欣玉,李雪婷,舒永琪,梁建
受保护的技术使用者：中国科学院青海盐湖研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10