[发明专利]金属表面超疏水有机纳米薄膜的制备方法

权利要求书

1.金属表面超疏水有机纳米薄膜的制备方法，其特征在于：本

发明采用化学刻蚀与有机镀膜相结合的制备方法，其具体步骤及其工艺条件如下：

步骤一：配制有机镀膜电解质溶液

选取水溶性含氟三氮杂嗪类有机化合物盐0.5～10mmol/l、碱性支持电解盐0.05～10mol/l，配制成有机镀膜用电解质溶液；

步骤二：化学刻蚀

对金属表面进行去脂清洗后，进行化学刻蚀至金属表面粗糙，化学刻蚀主要参数为：

化学刻蚀剂：HNO₃、HF、HCl、H₂O₂、H₂CO₃、CH₃CH₂COOH或H₂SO₄其中一种或任意两种的混合物，所述任意两种化学刻蚀剂的混合物的混合比为1～0.1∶0.1～1；

化学刻蚀剂浓度范围为0.01～15mol/l，

刻蚀时间为0.017～20min，

刻蚀温度为5～30℃；

步骤三：有机镀膜

(1)将化学刻蚀后的金属放入步骤一配制的电解质溶液中有机镀膜，水溶性含氟三氮杂嗪类有机化合物盐具体结构为：

结构中的M₁、M₂均为下列原子之一：锂、钠、钾、氢，

R₁为下列功能基团之一：

CF₃C₆H₄-，C₄F₉C₆H₄-，C₈F₁₇C₆H₄-，C₈F₁₇CH₂CH₂-，

C₄F₉CH＝CHCH₂-，C₆F₁₃CH＝CHCH₂-，

C₈F₁₇CH₂CH(OH)CH₂-，C₁₀F₂₁CH₂CH(OH)CH₂；

R₂为下列功能基团之一： 

C₈F₁₇C₆H₄-，C₄F₉CH₂-，C₆F₁₃CH₂-，C₈F₁₇CH₂-，

C₁₀F₂₁CH₂CH₂CH₂-，C₄F₉CH＝CHCH₂-，CH₂＝CHCH₂-，

C₄F₉CH₂CH(OH)CH₂-，C₈F₁₇CH₂CH(OH)CH₂-；

(2)有机镀膜主要参数为：

镀膜方式为恒电位法、恒电流法或循环伏安法，镀膜时间为1～60min：

采用恒电位法时，电压0.5～1.2V vs SCE，含氟三氮杂嗪类有机化合物盐与碱性支持电解盐的具体匹配关系如下：

①选用的三氮杂嗪类化合物单体结构中R₁为C₄F₉C₆H₄-、R₂为C₄F₉CH＝CHCH₂-，与之相匹配的碱性支持电解盐为硝酸钠和磷酸钠的混合物；

②选用的三氮杂嗪类化合物单体结构中R₁为C₈F₁₇C₆H₄-、R₂为C₄F₉CH₂-，与之相匹配的碱性支持电解盐为硝酸钠；

③选用的三氮杂嗪类化合物单体结构中R₁为C₆F₁₃CH＝CHCH₂-、R₂为C₈F₁₇CH₂CH(OH)CH₂-时，与之相匹配的碱性支持电解盐为亚硼酸钠；

采用恒电流法时，电流密度为0.05～20mA/cm²，含氟三氮杂嗪类有机化合物盐与碱性支持电解盐的具体匹配关系如下：

①选用的三氮杂嗪类化合物单体结构中R₁为C₈F₁₇CH₂CH₂-、R₂为CH₂＝CHCH₂-时，与之相匹配的碱性支持电解盐为亚硝酸钠和亚硼酸钠的混合物；

②选用的三氮杂嗪类化合物单体结构中R₁为C₈F₁₇CH₂CH(OH)CH₂-、R₂为C₆F₁₃CH₂-，与之相匹配的碱性支持电解盐为氢氧化钠和碳酸钾的混合物； 

采用循环伏安法时，循环扫描速率为1～200mV/s，含氟三氮杂嗪类有机化合物盐与碱性支持电解盐的具体匹配关系如下：

①选用的三氮杂嗪类化合物单体结构中R₁为C₄F₉CH＝CHCH₂-、R₂为C₁₀F₂₁CH₂CHCH₂-时，与之相匹配的碱性支持电解盐为硝酸钠和磷酸钠的混合物，所述循环次数为10次；

②选用的三氮杂嗪类化合物单体结构中R₁为CF₃C₆H₄-、R₂为C₈F₁₇CH₂-时，与之相匹配的碱性支持电解盐为氢氧化钠和碳酸钾的混合物，所述循环次数为20次；

③选用的三氮杂嗪类化合物单体结构中R₁为C₁₀F₂₁CH₂CH(OH)CH₂-、R₂为C₄F₉CH₂CH(OH)CH₂-时，与之相匹配的碱性支持电解盐为硝酸钠，所述循环次数为1次。

2.根据权利要求1所述的一种金属表面超疏水有机纳米薄膜的制备方法，其特征在于：该方法所述金属表面是指镁、铜、不锈钢表面。