一种具有结构与润湿性梯度铜针的制备方法技术

本发明专利技术公开一种具有结构与润湿性梯度的铜针的制备方法，包括去除铜表面氧化物质、超疏水性铜针的制备、润湿性梯度铜针的制备等步骤。本发明专利技术从自然界中仙人掌刺的结构中获得灵感，对其优异的润湿性以及锥形结构进行仿生设计，利用悬吊电沉积法在铜针表面制备出具有润湿性梯度的结构表面。这种一维结构与润湿性梯度表面在具有优异的液滴定向运输性能，应用于水雾收集中也具有不错的反响。本发明专利技术原料来源易得，制备工艺简单，通过将润湿性梯度驱动力与结构梯度驱动力协同作用有利于液滴快速定向运输。制备的结构与润湿性梯度铜针具有良好的水雾收集性能。

【技术实现步骤摘要】
一种具有结构与润湿性梯度铜针的制备方法
本专利技术属于一维润湿性梯度表面制备
，特别涉及制备可用于微量液滴定向运输和水雾收集的润湿性梯度铜针的制备方法。
技术介绍
结构与润湿性梯度的铜针的制备是受启发与大自然中的仙人掌刺的锥形结构和结合制备化学梯度形成定向运输性能。锥形铜针的结构使液滴产生结构梯度驱动力，使液滴向截面半径较大的区域定向运输。相比于锥形结构之外，通过悬吊法控制电沉积的时间形成润湿性梯度，电沉积时间越长则越亲水。通过悬吊法，由铜针尖端到底部逐渐提拉出电解液中会形成人工制备的化学润湿性梯度。通过悬吊电沉积法制备的结构与润湿性梯度的铜针可实现良好的液滴定向运输性能和水雾收集性能。通过控制提拉的速率和电流的密度形成不同程度的润湿性梯度结构。因此，将这些特性组合在一起，在未来的微流体定向运输与水雾收集方面具有广袤的前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种工艺简单、应用方便的结构与润湿性梯度的铜针的制备方法。利用铜针的锥形结构，悬吊电沉积法制备的润湿性梯度，高效的实现液滴定向运输与水雾收集的性能。...

【技术保护点】
1.一种具有结构与润湿性梯度铜针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nA.去除铜表面氧化物质：将锥形铜针置于一定浓度的硝酸溶液中进行超声处理5～15min，去除铜针表面氧化物杂质；利用去离子水和乙醇依次冲洗锥形铜针表面，洗去表面残留的硝酸溶液；最后，在20～35℃下干燥10～30min；/nB.超疏水性铜针的制备：配置一定比例的十二烷基硫醇C

【技术特征摘要】
1.一种具有结构与润湿性梯度铜针的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
A.去除铜表面氧化物质：将锥形铜针置于一定浓度的硝酸溶液中进行超声处理5～15min，去除铜针表面氧化物杂质；利用去离子水和乙醇依次冲洗锥形铜针表面，洗去表面残留的硝酸溶液；最后，在20～35℃下干燥10～30min；
B.超疏水性铜针的制备：配置一定比例的十二烷基硫醇C12H26S和乙醇C2H6O混合溶液作为修饰剂；将步骤A得到的铜针浸泡在修饰剂中2～4h，将铜针表面润湿性修饰为超疏水性；
C.润湿性梯度铜针的制备：配置一定量的五水硫酸铜CuSO4·5H2O、浓硫酸H2SO4和蒸馏水H2O的混合溶液作为电解液，取两片铜片作为双阳极；将步骤B得到的超疏水铜针作为阴极，电化学工作站稳定工作前提下在阴极表面沉积金属铜Cu；另外，利用一定功率的电机以匀速向电解液中释放铜针，从而在铜针表面形成润湿性梯度。


2.如权利要求1所述的一种具有结构与润湿性梯度铜针的制备方法，其特征在于：步骤A中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭志光，汤星，
申请(专利权)人：湖北大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42