二氧化钛超微球和纳米线双结构的疏水薄膜的制备方法技术

本文提供一种二氧化钛超微球和纳米线双粗糙结构的疏水薄膜的制备方法。该二氧化钛超疏水薄膜主要由微米级的TiO2微球和纳米级TiO2纳米线组成的二元微纳结构以及低表面能物质构成。其制备方法为：采用水热法制备TiO2微球，离心洗涤后加入聚氨酯树脂作为粘结剂充分搅拌均匀得到疏水微球TiO2胶体。将胶体通过旋涂法制膜后煅烧获得疏水TiO2微球薄膜。再将TiO2微球薄膜浸入TiCl4水溶液获得一层TiO2致密层。然后在处理后的微球多孔膜表面水热生长TiO2纳米线超疏水薄膜。最后用乙醇洗净后干燥，在表面沉积一层低表面能物质，即可获得高稳定性和疏水性能的TiO2微球和纳米线双结构的疏水薄膜。本发明专利技术具有疏水性能好，力学性能稳定性好，反应温度低，对环境友好等优点。

Preparation of Hydrophobic Thin Films with Double Structures of Titanium Dioxide Ultrafine Spheres and Nanowires

【技术实现步骤摘要】
二氧化钛超微球和纳米线双结构的疏水薄膜的制备方法
本专利技术涉及超疏水薄膜制备
，具体涉及TiO2微/纳二元结构超疏水薄膜及其制备方法。
技术介绍
在大自然中，荷叶能够出淤泥而不染。水滴在荷叶表面能够实现自由滚落并且带走其表面的污染物，这种现象称为荷叶效应。在荷叶的表面，有5微米到9微米的微米级乳突，在微米乳突上还存在纳米级的绒毛，正是由于这种微纳结构使得荷叶表面获得自清洁效应。自清洁效应在现代人们生产生活中具有广阔的运用前景，如高楼大厦建筑玻璃表面的自清洁、织物的防污防水、输电线路的防覆冰等。为了实现自清洁效应，越来越多研究者从仿生学的角度出发研究制备高性能的微/纳二元结构薄膜。目前，大量报道使用的是SiO2，TiO2也具有疏水性能，但是相关研究报道较少。目前疏水材料的研究面临的问题是：（1）SiO2制备成本较高，材料的开发涉及较贵的含氟或硅烷的化合物。（2）材料的制备设备要求高、条件苛刻、周期长。（3）由于特殊的微纳结构，表面易被外力破坏，根据涂膜硬度铅笔测定法（标准号：GB/T6739-1996），目前许多薄膜强度达不到3H强度，限制了疏水材料在实际中应用。为了解决高成本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化钛超微球和纳米线双结构的疏水薄膜的制备方法，其特征在于，所述超疏水薄膜是由微米级的TiO2微球和纳米级TiO2纳米线组成的二元微纳结构以及低表面能物质构成，其特征在于，包括以下制备步骤：（1）将钛酸异丙酯、十二胺、无水乙醇混合搅拌均匀后作为前驱液，加入去离子水搅拌6‑10小时后，进行水热反应得到TiO2微球；（2）取出反应釜中TiO2微球，离心、洗涤后加入聚氨酯树脂和无水乙醇，搅拌均匀得到疏水微球TiO2胶体，将胶体通过旋涂法制膜后在75‑85℃干燥后获得疏水TiO2微球多孔薄膜；（3）将步骤（2）中疏水TiO2微球多孔薄膜浸入TiCl4水溶液中，在65‑75℃下加热后用去离子水...

【技术特征摘要】
1.一种二氧化钛超微球和纳米线双结构的疏水薄膜的制备方法，其特征在于，所述超疏水薄膜是由微米级的TiO2微球和纳米级TiO2纳米线组成的二元微纳结构以及低表面能物质构成，其特征在于，包括以下制备步骤：（1）将钛酸异丙酯、十二胺、无水乙醇混合搅拌均匀后作为前驱液，加入去离子水搅拌6-10小时后，进行水热反应得到TiO2微球；（2）取出反应釜中TiO2微球，离心、洗涤后加入聚氨酯树脂和无水乙醇，搅拌均匀得到疏水微球TiO2胶体，将胶体通过旋涂法制膜后在75-85℃干燥后获得疏水TiO2微球多孔薄膜；（3）将步骤（2）中疏水TiO2微球多孔薄膜浸入TiCl4水溶液中，在65-75℃下加热后用去离子水洗净，经退火得到附着TiO2纳米线种子层的TiO2微球薄膜；（4）将钛酸异丙酯作为钛源，盐酸作为反应催化剂，去离子水混合搅拌均匀作为前驱液，将附着TiO2纳米线种子层的TiO2微球薄膜放入装有前驱液的内衬中，进行水热反应；（5）取出步骤（4）中水热反应后的薄膜在干燥后，用无水乙醇洗净干燥，然后在低表面能物质下浸泡后得TiO2超疏水薄膜。2.根据权利要求1所述的二氧化钛超微球和纳米线双结构的疏水薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中钛酸异丙酯和十二胺的添加质量比为1：0.1-1.5。3.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：向鹏，吕福，马渊文，谭新玉，李炜，肖婷，姜礼华，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42