The invention relates to a superhydrophobic coating based on three-dimensional graphene and a preparation method thereof. The method comprises: mixing three-dimensional graphene powder and binder to obtain a uniform three-dimensional graphene dispersion solution, coating the substrate surface to obtain a three-dimensional graphene coating, and placing the resulting three-dimensional graphene coating on fluoroalkyl silicon. The superhydrophobic coating is obtained by holding the resulting three-dimensional graphene coating for a period of time in organic solvents of alkane or/or long-chain alkylamine at 80-120 C for hydrophobic treatment, or by placing the resulting three-dimensional graphene coating in an airtight container containing fluoroalkylsilane or/and long-chain alkylamine for a period of time at 120-200 C for hydrophobic treatment to obtain the said superhydrophobic coating. Super hydrophobic coating. The invention utilizes the characteristics of graphene oxide particle size, lamellar thickness and group controllability, and the morphology of the three-dimensional graphene superhydrophobic coating is easy to control.
【技术实现步骤摘要】
一种基于三维石墨烯的超疏水涂层及其制备方法
本专利技术涉及超疏水涂层的制备领域,特别涉及到利用三维石墨烯制备超疏水涂层的方法。
技术介绍
超疏水表面是一种具有特殊润湿现象的表面。这种特殊的润湿现象表现为润湿角大于150°,水滚动角小于10°,此时水滴在材料表面无法铺展而呈球形滚动,可以带走表面的污染物从而达到自清洁的效果。具备这种性质的材料因其防水抗污染等特点,在工业民用领域都具有独特的应用。研究表明,超疏水表面有两个基本条件:具备特殊微纳米的粗糙结构、表面具有较低表面能。超疏水表面的粗糙结构常见有序微米柱、多孔结构、纳米线、微纳米粒子团簇等方式。但微纳米结构的形貌往往难以控制,这也为超疏水表面的制备以及性能调控带来的困难。石墨烯是由一层碳原子组成的二维材料,特殊的结构体现出独特的物理化学性质。氧化石墨烯是对石墨烯表面进行了含氧基团(-OH,-O-,-COOH)的修饰的衍生体。氧化石墨烯不仅具有二维材料的特征,同时其富有的含氧基团也使其具有较高的化学活性。氧化石墨烯表面的活性含氧基团也可以成为进一步修饰的起点以制备不同结构和形貌的三维石墨烯。氧化石墨烯的化学活性,导致所制备的三维石墨烯往往由于其制备方法与方式而具有不同的微纳米粗糙结构,且利用三维石墨烯活性基团便于进行润湿性改性,从而可制备出不同超亲水或超疏水的特殊润湿材料。
技术实现思路
针对上述问题,本专利技术的目的在于提供一种基于高强度三维石墨烯的超疏水涂层的制备方法。一方面,本专利技术提供了一种基于三维石墨烯的超疏水涂层的制备方法,包括:将三维石墨烯粉体和粘结剂充分混合后得到均匀的三维石墨烯分散液,涂覆 ...
【技术保护点】
1.一种基于三维石墨烯的超疏水涂层的制备方法,其特征在于,包括:将三维石墨烯粉体和粘结剂充分混合后得到均匀的三维石墨烯分散液,涂覆在基体表面得到三维石墨烯涂层;将所得三维石墨烯涂层置于含氟烷基硅烷或/和长链烷胺的有机溶剂中在80~120℃下保温一段时间以进行疏水处理以得到所述超疏水涂层,或者将所得三维石墨烯涂层置入含氟烷基硅烷或/和长链烷胺的密闭容器中在120~200℃保温一段时间以进行疏水处理,以得到所述超疏水涂层。
【技术特征摘要】
1.一种基于三维石墨烯的超疏水涂层的制备方法,其特征在于,包括:将三维石墨烯粉体和粘结剂充分混合后得到均匀的三维石墨烯分散液,涂覆在基体表面得到三维石墨烯涂层;将所得三维石墨烯涂层置于含氟烷基硅烷或/和长链烷胺的有机溶剂中在80~120℃下保温一段时间以进行疏水处理以得到所述超疏水涂层,或者将所得三维石墨烯涂层置入含氟烷基硅烷或/和长链烷胺的密闭容器中在120~200℃保温一段时间以进行疏水处理,以得到所述超疏水涂层。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在氧化石墨烯分散液中加入二胺类物质,在25~90℃下保温2~12小时后,经清洗并冷冻干燥得到所述三维石墨烯粉体。3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述二胺类物质为乙二胺、对苯二胺和邻苯二胺中的至少一种。4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述粘结剂为水溶性粘结...
【专利技术属性】
技术研发人员:于云,王勇,冯爱虎,江峰,于洋,米乐,宋力昕,
申请(专利权)人:中国科学院上海硅酸盐研究所,
类型:发明
国别省市:上海,31
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