超疏水铜锥调控水下气体的方法及其于压力感应器中的应用技术

本发明专利技术涉及超疏水铜锥调控水下气体的方法，包括铜丝预处理、铜锥的制备、超疏水铜锥的制备、超疏水铜锥用于水下气体的调控及其应用于压力感应器等步骤。本发明专利技术的制备方法简单，通过梯度电化学腐蚀，超疏水SiO2纳米粒子梯度修饰，即可制备仿生超疏水铜锥，其对水的接触角高达160.5°。本发明专利技术实现了对气体的精确调控并且为制备新型压力感应器提供的另一个方向。

【技术实现步骤摘要】
超疏水铜锥调控水下气体的方法及其于压力感应器中的应用
本专利技术属于功能材料及流体输运
，具体涉及一种超疏水铜锥的制备方法，可用于水下气体的精确调控，解决了气泡在产生和上升的过程中体积很难调控的难题，同时也提供了一种新型的压力感应器。
技术介绍
水中气泡的存在具有很广泛的用途，如食品工程，有用矿物浮选和水下船舶减阻。但是，在几乎所有的应用中，气泡的尺寸控制是很重要的。在食品工程方面，气泡的尺寸将会影响饮料的口感。香槟的口感优于含气葡萄酒主要是因为前者中气泡的尺寸小于后者。在有用矿物浮选方面，对于微米级以下的粒子，超小的气泡可以直接增大浮选回收率。但是，在减阻方面，当气泡的尺寸比较大的时候表面摩擦减阻可以持续比较长的距离。即大气泡在船只减阻方面更有效。但是，控制气泡的尺寸却具有很大的挑战。气泡在液体中产生的过程中，气泡的尺寸将会受到许多影响因素。如：气体和液体流速、微孔的结构和尺寸以及液体的物理性质(包括表面张力、黏度和流变特性)。气泡在液体中的上升过程中，它会由于浮力而上升并最终在水面爆破。在这个过程中，气泡的尺寸将会受到静水压和温度的影响。因此，直接控制气泡的尺寸是具有很大困本文档来自技高网...

【技术保护点】
超疏水铜锥调控水下气体的方法，包括以下步骤：(1)铜丝预处理：将铜丝打磨，并依次用氢氧化钠、盐酸、乙醇、丙酮、去离子水超声冲洗15min，之后用氮气吹干待用；(2)铜锥的制备：将步骤(1)中预处理后的铜丝浸在硫酸铜溶液中，将其作为阳极，用铜片作为阴极，电解电压为10V，将小玻璃槽固定在升降台上，约300次循环过后，形成铜锥；(3)超疏水铜锥的制备：将步骤(2)中制备的铜锥用0.1mol/L的盐酸和去离子水依次清洗，用氮气吹干；用超疏水SiO2纳米粒子溶液对铜锥进行梯度修饰，从而制备出超疏水铜锥；(4)超疏水铜锥调控水下气体：将步骤(3)制备的超疏水铜锥的底端固定于铁架上，并将其置于盛有去离子水...

【技术特征摘要】
1.超疏水铜锥调控水下气体的方法，包括以下步骤：(1)铜丝预处理：将铜丝打磨，并依次用氢氧化钠、盐酸、乙醇、丙酮、去离子水超声冲洗15min，之后用氮气吹干待用；(2)铜锥的制备：将步骤(1)中预处理后的铜丝浸在硫酸铜溶液中，将其作为阳极，用铜片作为阴极，电解电压为10V，将小玻璃槽固定在升降台上，约300次循环过后，形成铜锥；(3)超疏水铜锥的制备：将步骤(2)中制备的铜锥用0.1mol/L的盐酸和去离子水依次清洗，用氮气吹干；用超疏水SiO2纳米粒子溶液对铜锥进行梯度修饰，从而制备出超疏水铜锥；(4)超疏水铜锥调控水下气体：将步骤(3)制备的超疏水铜锥的底端固定于铁架上，并将其置于盛有去离子水的石英槽中，用注射泵以5mL/h的速度往锥的表面注射气泡，制得悬挂着气泡的超疏水铜锥装置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(3)中采用超疏水SiO2纳米粒子溶液为：0.2gSiO2纳米粒子溶于PMMA浓度为5g/L的C...

【专利技术属性】
技术研发人员：王景明，薛秀粘，江雷，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11