【技术实现步骤摘要】
具有亲水、滑移表面的硅胶块体材料与超疏水-亲水表面的锥形铜针用于水雾收集的方法
本专利技术属于材料
，特别涉及一种制备具有亲水、滑移表面的硅胶块体材料与超疏水-亲水集成表面的锥形铜针用于水雾收集的方法。
技术介绍
具有集水性能的材料近年来受到越来越多的关注。据报道，水资源短缺是人类未来面临的紧迫问题之一。如何快速有效地从潮湿的空气中收集水分成为一个挑战。众所周知，在沙漠或临海国家，雾一般存在于湿润的大气中。自然界中的生物进化出了利于集水的表面微观结构，这给了科学家们仿生研究的灵感。仙人掌揭示了一种独特的结合锥刺加速微小液滴运输的完整的水收集系统。此外，纳米布沙漠甲虫的背部由疏水蜡质区域和亲水非蜡质区域构成的凹凸不平的背部，为它们从空气中收集饮用水提供了便利。研究表明，利用生物仿生技术在结构特征上控制材料表面的集水能力，并结合物理化学性质，是一种可行的方法。特别是在物理和化学中的多梯度之间的结合(例如，几何形状产生的拉普拉斯压差、润湿梯度等)对促进液滴运输起着重要的作用。近年来，人们利用表面形状梯度、磁激励响应、...
【技术保护点】
1.具有亲水、滑移表面的硅胶块体材料与超疏水-亲水表面的锥形铜针用于水雾收集的方法，其特征在于，包括如下步骤：/nA.电沉积法制备具有纳米块状结构的铜表面：首先，选取长度为3cm的铜针，为了除去铜针表面的污染物，用乙醇、去离子水分别超声清洗5-10min，然后用0.1M盐酸溶液去除氧化层，将处理过的铜针利用电化学工作站进行电沉积，其中，铜针作为阴极，铂电极作为阳极，饱和甘汞电极作为辅助电极，选取的电解液为0.5-0.7M的硫酸铜溶液，在时间-电流窗口下沉积400-600s，取出铜针，用乙醇清洗过后在氮气流下干燥1-3min；/nB.在电沉积后的铜针尖端制备氢氧化铜纳米线：首...
【技术特征摘要】
1.具有亲水、滑移表面的硅胶块体材料与超疏水-亲水表面的锥形铜针用于水雾收集的方法，其特征在于，包括如下步骤：
A.电沉积法制备具有纳米块状结构的铜表面：首先，选取长度为3cm的铜针，为了除去铜针表面的污染物，用乙醇、去离子水分别超声清洗5-10min，然后用0.1M盐酸溶液去除氧化层，将处理过的铜针利用电化学工作站进行电沉积，其中，铜针作为阴极，铂电极作为阳极，饱和甘汞电极作为辅助电极，选取的电解液为0.5-0.7M的硫酸铜溶液，在时间-电流窗口下沉积400-600s，取出铜针，用乙醇清洗过后在氮气流下干燥1-3min；
B.在电沉积后的铜针尖端制备氢氧化铜纳米线：首先，用砂纸将电沉积铜针的尖端1cm长度的表面打磨至沉积铜消失，然后，将处理过的铜针放入0.5-1M氢氧化钠与0.03-0.05M过硫酸铵混合水溶液中刻蚀40-60min，用去离子水清洗过后放在真空干燥箱中干燥5-10min；
C.具有超疏水-亲水集成表面的锥形铜针制备：利用2-3mM1-十八烷基硫醇/乙醇溶液修饰步骤B中的具有氢氧化铜纳米线的部分，修饰时间为30-50s，形成了具有超疏水-亲水集成表面的锥形铜针表面；
D.具有亲水、滑移表面的硅胶块体材料的制备：首先将Sylgard184与固化剂按10:1的质量比混合在50ml的烧杯中，然后将直径为25nm的TiO2纳米颗粒与水按1:10的质量比进行分散，将分散的水和TiO2纳米粒子溶液以50-60ml/h的速度逐滴地加入到未固化的PDMS中，在转速为3000-4000rpm的磁力搅拌装置中搅拌2-3h，然后将乳化液倒入聚四氟乙烯瓶中作为模具，在真空干燥箱中脱气4-5h，脱气后，将聚四氟乙烯瓶密封，置于65-70℃下4-5h，然后将固化好的PDMS从聚四氟乙烯瓶中取出，置于180-190℃下2-3h，最后，用砂纸打磨样品表面，直到样品表面呈现超疏水性，将离子液体BMIMPF6在3000-4000rpm转速下旋涂在超疏水表面；
E.具有亲水、滑移表面...
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