【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于超亲水/超亲油涂层材料，尤其涉及一种具有高透光度的超双亲表面及其制备方法。
技术介绍
1、超亲油/超亲水涂层材料是水和油的液滴能够在材料表面完全铺展开，静态接触角非常低。该类材料特殊的浸润性能在材料的自清洁、生物防污、光伏发电及其生物传感器等领域都有重要的应用。目前，制备该类材料的方法较多，有电化学沉积法、静电纺丝法、等离子体法、层层自组装法等，但是这些方法普遍存在工艺流程复杂且需要特定的仪器设备才能够实现并且需要对基底材料要求高不具有普适性。所以急需一种工艺简单，低成本，适用于大多数基底材料的制备超亲油/超亲水涂层材料的方法。
2、基于此，在目前的相关技术中，研究人员发现盐酸多巴胺能够在大多数材料自发沉积，黏附在大多数材料表面上发生聚合反应，形成聚多巴胺涂层。该涂层具有大量的亲水羟基和氨基基团，能够有效地改变材料表面的浸润性，使基底材料表面具有超亲水和超亲油的性能。然而，盐酸多巴胺在材料表面发生聚合反应生成黑色的聚多巴胺涂层，会影响基底材料的透光率，导致其在实际使用受到巨大的影响，特别是在太阳能光伏站或是高楼的玻璃面板等。所以制备具有高透光的超双亲表面在现代工业当中具有重要的应用且迫在眉睫。
3、通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
4、(1)制备超双亲表面的工艺繁琐，依靠特定设备且基底材料要求高；
5、(2)已有技术中的聚多巴胺涂层能够实现亲水的浸润性，但形成的聚多巴胺黑色涂层大大降低了透光率。
6、目前最接近的现有技术是各种超疏水和超亲水表面的
7、现有技术面临的一个主要问题是在保持表面的超疏水或超亲水性能的同时，确保高透光度。在一些应用中，如光学设备或太阳能面板，高透光度是至关重要的。传统的超疏水或超亲水表面会由于表面粗糙度或化学处理的方式降低透光度。此外，长期稳定性和耐环境侵蚀性也是现有技术中的挑战，特别是在户外应用中。例如，超疏水表面会因为长时间暴露在恶劣环境下而失去其特性。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种具有高透光度的超双亲表面及其制备方法。
2、本专利技术是这样实现的，一种具有高透光度的超双亲表面的制备方法，所述具有高透光度的超双亲表面的制备方法包括以下步骤：
3、步骤一，对基底材料表面进行强清洗的预处理；
4、步骤二，将预处理后的基底材料表面分别浸泡在制备好的强酸和强碱溶液中进行强酸、强碱处理，浸泡合适的时间后，进行清洗；
5、步骤三，在完成基底材料表面超双亲的性能之后，室温下浸泡在浓硝酸中进行表面钝化处理。
6、进一步，基底材料有玻璃，硅片等。
7、进一步，对基底材料表面进行无水乙醇、水、丙酮等三种溶剂的超声清洗。
8、进一步，强酸溶液是浓h2so4和h2o2按体积比为7:3的配置的混合溶液。
9、进一步，强碱溶液是nh3·h2o、h2o2和h2o按体积比为7:2:1的配置的混合溶液。
10、进一步，步骤二中浸泡时间为10-15分钟，加热温度为80-95摄氏度。
11、进一步，步骤三中浸泡时间为10-15分钟。
12、本专利技术的另一目的在于提供一种具有高透光度的超双亲表面，由上述具有高透光度的超双亲表面的制备方法制备而成。
13、结合上述的技术方案和解决的技术问题，本专利技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
14、第一，本专利技术是基于简单的工艺流程，能够实现标准化的制备。对基底材料表面进行强酸强碱的处理，实现表面超亲水和超亲油的状态，之后利用硝酸使表面钝化，利于超双亲的浸润性能稳定存在。本专利技术通过简单的工艺流程实现基底表面具有超亲水和超亲油的性能，能够实现水和油在该表面上完全铺展开且具有自清洁性能；本专利技术的制备方案不需要通过对基底表面进行繁琐沉积工艺流程来实现基底表面含有功能性的亲水基团，例如羟基和氨基等基团。并且本专利技术的制备方法应用在玻璃基底材料上，还能够保持高透光率，且具有良好的自清洁性能，能够满足现代工业上许多领域的需求。
15、第二，本专利技术在玻璃表面构筑的超双亲涂层能够实现表面对去离子水和十二烷的完全铺展，且该表面的透光率在95％以上。而将该表面应该于太阳能光伏产业，超双亲的玻璃表面能够实现自清洁和高透光率，能够减少光伏面板因为积灰导致的能源转化效率低的性，增加面板的发电量。并保持面板持续高输出发电效率；同时，应用在高楼大厦外观玻璃上，可以减少清洁方面的人力和物力成本。本专利技术可以适用于多个领域，尤其是能够有效地解决光伏面板积灰的太阳能开发领域的难题。
16、通过相同的步骤，以玻璃毛细管作为基底材料，管内表面也能够实现超双亲的效果，相对于未处理的玻璃毛细管，管内上升的去离子水和十二烷液体上升的高度要高，这对于利用玻璃管道进行运输能够大大提高运输效率，并且该表面能够保证管道内不被污染，能够实现无损运输。
17、第四，本专利技术的技术方案转化后的预期收益和商业价值为：本专利技术通过简单的制备方法实现了玻璃管道内表面的超亲水和超亲油的性能，而超亲水涂层在建筑与基础设施，汽车与交通，航天航空，医疗设备及电子器件等方面都有着重要的作用。将超亲水涂层应用于玻璃屋顶，高楼大厦的玻璃墙壁及排水系统能够有效提高表面的防水性能，能够有效地保持表面的情况从而减少了人力和物力的清洗成本，特别是降低了人力清洁大厦墙面的危险性。将其应用在医疗设备表面，例如玻璃的手术器械，实验器材，医用管道等方面都能够通过超亲水涂层来防止污染物和水分渗透，从而提高设备的清洁度和器件的使用，一定程度上能够有效降低仪器使用过程中交叉感染的性。因此，本专利技术的超亲水和超亲油的玻璃管道或是玻璃表面能够应用于现代工业中的多个场景及人们生活的环境当中，能够在给人们的生活带来极大的生活便利，以及能够有效地降低人们的生活成本。
18、本专利技术的技术方案是否解决了人们一直渴望解决、但始终未能获得成功的技术难题：硅基芯片是绝大多数关键器件的核心部件，而在硅基芯片上构筑聚合物材料薄膜提高芯片的使用寿命，而在芯片上构筑高分子薄膜的过程中对硅片的浸润性有着极高的要求。所以，基于本专利技术可以实现硅基芯片表面的超亲水和超亲油的性质，能够在芯片表面上制备平整度高的水溶性和油溶性的聚合物均匀薄膜表面。此外，实现硅基芯片的超双亲也能够利用液滴撞击超铺展实现芯片的快速散热，提高芯片的工作效率和寿命。
19、第五，本专利技术提供的超双亲表面制备方法的实施例所带来的技术进步主要体现在以下几个方面：
20、1.提高透光性能：
21、这种方法通过特定的化学处理，有效地保持了材料的高透光度，这对于光学设备、太阳能面板、车窗玻璃等应用至关重要。相比于传统的超疏水或超亲水表面处理技术，它在不牺牲透光性的前提下提本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有高透光度的超双亲表面的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的具有高透光度的超双亲表面的制备方法，其特征在于，基底材料有玻璃，硅片。
3.如权利要求1所述的具有高透光度的超双亲表面的制备方法，其特征在于，对基底材料表面通过无水乙醇、水、丙酮三种溶剂进行超声清洗。
4.如权利要求1所述的具有高透光度的超双亲表面的制备方法，其特征在于，强酸溶液是浓H2SO4和H2O2按体积比为7:3的配置的混合溶液。
5.如权利要求1所述的具有高透光度的超双亲表面的制备方法，其特征在于，强碱溶液是NH3·H2O、H2O2和H2O按体积比为7:2:1的配置的混合溶液。
6.如权利要求1所述的具有高透光度的超双亲表面的制备方法，其特征在于，步骤二中浸泡时间为10-15分钟，加热温度为80-95摄氏度。
7.如权利要求1所述的具有高透光度的超双亲表面的制备方法，其特征在于，步骤三中浸泡时间为10-15分钟。
8.一种具有高透光度的超双亲表面，其特征在于，由权利要求1～7任一项所述的具有高透光
9.一种用于太阳能面板的超双亲表面的制备方法，其特征在于：包括：
10.一种用于车窗玻璃的高透光度超双亲表面的制备方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种具有高透光度的超双亲表面的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的具有高透光度的超双亲表面的制备方法，其特征在于，基底材料有玻璃，硅片。
3.如权利要求1所述的具有高透光度的超双亲表面的制备方法，其特征在于，对基底材料表面通过无水乙醇、水、丙酮三种溶剂进行超声清洗。
4.如权利要求1所述的具有高透光度的超双亲表面的制备方法，其特征在于，强酸溶液是浓h2so4和h2o2按体积比为7:3的配置的混合溶液。
5.如权利要求1所述的具有高透光度的超双亲表面的制备方法，其特征在于，强碱溶液是nh3·h2o、h2o2和h2o按...
【专利技术属性】
技术研发人员：王大贵，王德辉，邓旭，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院湖州，
类型：发明
国别省市：
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