一种竹材表面仿生制备超双疏纳米薄膜的方法技术

技术编号:11898945 阅读:101 留言:0更新日期:2015-08-19 10:28
本发明专利技术公开了一种仿生制备超双疏纳米薄膜的方法,包括如下步骤:先得到ZnO胶体;并在竹材表面形成一层ZnO凝胶,再通过干燥在竹材表面形成一层ZnO凝胶薄膜;将制得的负载有ZnO凝胶薄膜的竹块放入含有硝酸锌、六次甲基四胺和十六烷基硫酸钠的混合溶液中,移入反应釜,接着将生长有纳米ZnO的竹块取出,用去离子水清洗30min,在干燥得负载有纳米ZnO的竹块;将所得竹块放入无水乙醇的混合溶液中,磁力搅拌适当时间,取出竹块,用无水乙醇清洗数次,80℃干燥12h。本发明专利技术具有自清洁,耐油污等优点,同时该方法制备工艺简单,容易操作,适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种仿生制备超双疏纳米薄膜的方法,尤其是。
技术介绍
表面浸润性是固体材料的重要属性之一,在防雾、自清洁、油水分离,光催化等领域扮演着重要角色。材料表面的浸润性大小可由接触角衡量,接触角大于150°的定义为超疏水,小于5°的定义为超亲水。具有特殊超双疏表面性质的材料在许多工业应用中起到关键性作用,因此越来越多的科研工作者致力于了解和制备超双疏表面材料。竹材是一种对环境条件敏感的物质,容易受到外界环境的破坏,如易吸湿变形、易发霉、易被腐蚀、易被污染等。为了获得稳定的使用效能和长久的使用寿命,对竹材表面进行表面修饰,赋予竹材新的性能,起到保护竹材的效果。目前,尚未发现实现竹材表面超双疏功能的相应研宄报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供,该方法制备工艺简单、容易操作,适合工业化生产。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:,包括如下体步骤:(I)将一定量的醋酸锌溶解到甲醇中配制成溶液,与一定体积的乙醇胺溶液混合,在一定温度下搅拌适当时间,得到ZnO胶体;(2)通过提拉浸渍法在竹材表面形成一层ZnO凝胶,再通过80°C的干燥则可在竹材表面形成一层ZnO凝胶薄膜;(3)将制得的负载有ZnO凝胶薄膜的竹块放入含有硝酸锌、六次甲基四胺和十六烷基硫酸钠的混合溶液中,移入反应釜,并在一定温度下反应适当时间,接着将生长有纳米ZnO的竹块取出,用去离子水清洗30min,50°C干燥24h,即得负载有纳米ZnO的竹块;(4)将负载有纳米ZnO的竹块放入十七氟癸基三甲氧基硅烷/无水乙醇的混合溶液中,磁力搅拌适当时间,取出竹块,用无水乙醇清洗数次,80 °C干燥12h。进一步地,上述步骤(I)中醋酸锌的浓度为0.1?5M,其中,醋酸锌甲醇溶液和乙醇胺溶液的体积比为1: 0.5?1: 10,加热温度和加热时间分别为20?80°C和0.5?1h0上述步骤(2)中从浸渍到干燥该过程重复I?20次。上述步骤(3)中硝酸锌溶液和六次甲基四胺溶液的浓度分别为0.01?IM和0.1?10M,体积比为1:1?1: 100。上述步骤⑵得到的负载有ZnO凝胶薄膜的竹块在20?180°C条件下反应I?8h。上述步骤(4)中十七氟癸基三甲氧基硅烷与无水乙醇的体积比为(0.001?0.1): I。本专利技术的有益效果是:该方法制备的竹材表面同时具有超疏水、超疏油、超疏酸、超疏碱以及超疏盐性能,可以疏PH为I?14的溶液,竹材表面接触角均大于150°,超疏水具有自清洁,耐油污等优点,同时该方法制备工艺简单,容易操作,适合工业化生产。【附图说明】图1是实施例1所制备的竹材表面ZnO纳米材料的100倍扫描电镜图;图2是实施例1所制备的竹材表面ZnO纳米材料的10000倍扫描电镜图;图3是实施例1所制备的竹材表面疏油、酸、盐、碱以及水的静态接触角的测定结果图片。【具体实施方式】实施例1,包括如下体步骤:一、将0.75M的醋酸锌溶解到甲醇中配制成溶液,与I体积的乙醇胺溶液混合,60°C搅拌30min,制备成ZnO胶体;二、通过提拉浸渍法在竹材表面上形成一层ZnO凝胶,再通过80°C的干燥则可在竹材表面形成一层ZnO凝胶薄膜,从浸渍到干燥该过程重复5次;三、将制得的负载有ZnO凝胶薄膜的竹块放入含有0.1M硝酸锌、0.1M六次甲基四胺和0.04M十六烷基硫酸钠的混合溶液中,移入反应釜,95°C反应lh,接着将生长有纳米ZnO的竹块取出,用去离子水清洗30min,50°C干燥24h,即得负载有纳米ZnO的竹块;四、将负载有纳米ZnO的竹块放入十七氟癸基三甲氧基硅烷与无水乙醇体积比为0.01:1的混合溶液中,磁力搅拌24h,取出竹块,用无水乙醇清洗数次,80°C干燥12h,即得超双疏的竹材表面。该仿生制备超双疏竹材表面的静态接触角测定结果如图3所示,测定结果可知,竹材表面疏油、酸、盐、碱以及水的静态接触角均大于150°。实施例2,包括如下体步骤:一、将0.75M的醋酸锌溶解到甲醇中配制成溶液,与I体积的乙醇胺溶液混合,60°C搅拌30min,制备成ZnO胶体;二、通过提拉浸渍法在竹材表面上形成一层ZnO凝胶,再通过80°C的干燥则可在竹材表面形成一层ZnO凝胶薄膜,从浸渍到干燥该过程重复8次;三、将制得的负载有ZnO凝胶薄膜的竹块放入含有0.2M硝酸锌、0.2M六次甲基四胺和0.05M十六烷基硫酸钠的混合溶液中,移入反应釜,90 °C反应2h,接着将生长有纳米ZnO的竹块取出,用去离子水清洗30min,50°C干燥24h,即得负载有纳米ZnO的竹块;四、将负载有纳米ZnO的竹块放入十七氟癸基三甲氧基硅烷与无水乙醇体积比为0.02: I的混合溶液中,磁力搅拌24h,取出竹块,用无水乙醇清洗数次,80°C干燥12h,即得超双疏的竹材表面。上述所述的实施案例,对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,凡在本专利技术的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换,改进等,均应包括在本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.,其特征在于,包括如下体步骤: (1)将一定量的醋酸锌溶解到甲醇中配制成溶液,与一定体积的乙醇胺溶液混合,在一定温度下搅拌适当时间,得到ZnO胶体; (2)通过提拉浸渍法在竹材表面形成一层ZnO凝胶,再通过80°C的干燥则可在竹材表面形成一层ZnO凝胶薄膜; (3)将制得的负载有ZnO凝胶薄膜的竹块放入含有硝酸锌、六次甲基四胺和十六烷基硫酸钠的混合溶液中,移入反应釜,并在一定温度下反应适当时间,接着将生长有纳米ZnO的竹块取出,用去离子水清洗30min,50°C干燥24h,即得负载有纳米ZnO的竹块; (4)将负载有纳米ZnO的竹块放入十七氟癸基三甲氧基硅烷/无水乙醇的混合溶液中,磁力搅拌适当时间,取出竹块,用无水乙醇清洗数次,80°C干燥12h。2.根据权利要求1的,其特征在于:所述步骤(I)中醋酸锌的浓度为0.1?5M,其中,醋酸锌甲醇溶液和乙醇胺溶液的体积比为I: 0.5?I: 10,加热温度和加热时间分别为20?80°C和0.5?10h。3.根据权利要求1的,其特征在于:所述步骤(2)中从浸渍到干燥该过程重复I?20次。4.根据权利要求1的,其特征在于:所述步骤(3)中硝酸锌溶液和六次甲基四胺溶液的浓度分别为0.01?IM和0.1?10M,体积比为1:1?1: 100。5.根据权利要求1的,其特征在于:所述步骤(2)得到的负载有ZnO凝胶薄膜的竹块在20?180°C条件下反应I?8h。6.根据权利要求1的,其特征在于:所述步骤(4)中十七氟癸基三甲氧基硅烷与无水乙醇的体积比为(0.001?0.1): 1【专利摘要】本专利技术公开了一种仿生制备超双疏纳米薄膜的方法,包括如下步骤:先得到ZnO胶体;并在竹材表面形成一层ZnO凝胶,再通过干燥在竹材表面形成一层ZnO凝胶薄膜;将制得的负载有ZnO凝胶薄膜的竹块放入含有硝酸锌、六次甲基四胺和十六烷基硫酸钠的混合溶液中,移入反应釜,接着将生长有纳米ZnO的竹块取出,用去离子水清洗30min,在干燥得负载有纳米ZnO的竹块;将所得竹块放入无水乙醇的混合溶液中,磁力搅拌适当时间,取出竹块,用无水乙醇清洗数次,80℃干燥12h。本专利技术具有自清洁,耐油污等优点本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种竹材表面仿生制备超双疏纳米薄膜的方法,其特征在于,包括如下体步骤:(1)将一定量的醋酸锌溶解到甲醇中配制成溶液,与一定体积的乙醇胺溶液混合,在一定温度下搅拌适当时间,得到ZnO胶体;(2)通过提拉浸渍法在竹材表面形成一层ZnO凝胶,再通过80℃的干燥则可在竹材表面形成一层ZnO凝胶薄膜;(3)将制得的负载有ZnO凝胶薄膜的竹块放入含有硝酸锌、六次甲基四胺和十六烷基硫酸钠的混合溶液中,移入反应釜,并在一定温度下反应适当时间,接着将生长有纳米ZnO的竹块取出,用去离子水清洗30min,50℃干燥24h,即得负载有纳米ZnO的竹块;(4)将负载有纳米ZnO的竹块放入十七氟癸基三甲氧基硅烷/无水乙醇的混合溶液中,磁力搅拌适当时间,取出竹块,用无水乙醇清洗数次,80℃干燥12h。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:金春德孙庆丰李景鹏姚秋芳严晨晔
申请(专利权)人:浙江农林大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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