[发明专利]具有规则凸起阵列、滑移表面的材料应用于水雾收集的方法

权利要求书

1.具有规则凸起阵列、滑移表面的材料应用于水雾收集的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A.利用模板在锌片上制备规则凸起：首先，将锌片剪成2*3cm²的片；选用4*6小钢珠排布的模板，小钢珠直径为1.2mm，钢珠之间的距离为0.5cm，在12-14MPa的压力下在锌片上压出规则凸起，凸起顶部出现规则的孔；为了除去锌片表面的污染物，用丙酮、乙醇、去离子水分别超声清洗3-5min，然后在氮气流下干燥；

B.化学刻蚀法制备具有ZnO纳米棒的表面：将步骤A获得的模板压过的具有规则凸起的锌片放入体积分数为2％-5％的甲酰胺水溶液中，在63-68℃下保持20-24h，反应结束后，取出用乙醇清洗，放入真空干燥箱中干燥10-20min；

C.具有规则凸起阵列、滑移表面的锌片的制备：将PDMS刷涂到步骤B获得的基底上，用紫外光照射40-50min，形成了超疏水表面；将粘度为10cst的硅油在1000-2000rpm转速下旋涂在超疏水表面；

D.化学刻蚀法制备具有氢氧化铜表面的锥形铜针：首先，选取长度为1cm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；然后，将处理过的铜针放入1M氢氧化钠与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；

E.具有规则凸起阵列、滑移表面的锌片作为基底与超亲水铜针组装在一起的水雾收集组合：取一块2*3cm²的具有规则凸起阵列、滑移表面的锌片作为基底，将长度为1cm的超亲水锥形铜针垂直插入到每个凸起中心，锥形铜针与地面保持水平，此组合与出雾口距离保持在4-6cm，水雾收集实验一次周期测量持续时间为30min，用于水收集实验的加湿器的流量和速度分别为0.0556g·s^-1和25cm·s^-1，在实验中，样品周围的温度和相对湿度分别为25℃和65％。

2.如权利要求1所述的具有规则凸起阵列、滑移表面的材料应用于水雾收集的方法，其特征在于：步骤A中，模板压片时，模板与锌片必须对齐，施加在表面的力必须均匀。

3.如权利要求1所述的具有规则凸起阵列、滑移表面的材料应用于水雾收集的方法，其特征在于：步骤B中，将模板压过的具有规则凸起的锌片放入甲酰胺水溶液中时，锌片需要垂直贴壁放置，凸起侧面向烧杯。

4.如权利要求1所述的具有规则凸起阵列、滑移表面的材料应用于水雾收集的方法，其特征在于：步骤C中，在紫外光照射下，聚二甲基硅氧烷接枝到ZnO纳米棒上，以共价键方式结合。

5.如权利要求1所述的具有规则凸起阵列、滑移表面的材料应用于水雾收集的方法，其特征在于，步骤D中，铜针在1M氢氧化钠与0.05M过硫酸铵碱溶液中刻蚀，溶液必须混合均匀。

6.如权利要求1所述的具有规则凸起阵列、滑移表面的材料应用于水雾收集的方法，其特征在于：步骤E中，铜针表面具有超亲水润湿性及结构梯度，与表面具有规则凸起阵列滑移性的锌片组合用于水雾收集，液滴在毛细管作用力及拉普拉斯力下定向泵送。