[发明专利]一种超疏水滤纸的制备方法

说明书

本发明公开了一种超疏水滤纸的制备方法，包括：S1，用去离子水稀释Tris‑HCl分离胶配胶缓冲液，形成pH=8.5的缓冲溶液，取盐酸多巴胺在缓冲溶液中溶解；S2，将滤纸浸入盐酸多巴胺的缓冲液中，在滤纸上沉积自聚合的聚多巴胺；S3，取出滤纸用去离子水冲洗，并烘干；S4，同S1制备的缓冲溶液，放入TiO2纳米颗粒，获得均一的TiO2纳米颗粒悬浮液；S5，将沉积有聚多巴胺的滤纸，浸入TiO2纳米颗粒悬浮液中；S6，取出滤纸用去离子水冲洗，并烘干；S7，将烘干的滤纸浸入1H,1H,2H,2H‑全氟癸基三氯硅烷正己烷溶液中，进行低表面能改性；S8，对低表面能改性后的滤纸进行干燥，得到超疏水纸。

技术领域

本发明涉及滤纸制备技术领域，尤其是涉及一种超疏水滤纸的制备方法。

背景技术

滤纸是一种常用纸质材料。在纸张中存在着大量具有亲水性的化学基团，如羟基、羧基、磺酸基等。这些亲水基团的存在大大限制了纸张在一些特殊领域的应用（如超疏水性需求），致使不能发挥滤纸的潜在价值。因此，掌握超疏水滤纸的制备方法，特别是具有持久耐化学腐蚀、耐摩擦等特性的超疏水滤纸。

目前，通过添加外来物质（纳米颗粒、低能物质等）来制备超疏水滤纸的方法主要有以下三种：（1）利用无机颗粒使纸表面粗糙化并进行表面低能化处理；（2）将具有疏水性的无机颗粒附着在纸上，形成超疏水性；（3）利用低能物质在纸张表面自组装形成微纳结构，使之具有超疏水性。相较于第二、三种方法所制备超疏水纸，利用第一种方法制备超疏水纸的耐磨性及无机颗粒、低能物质在纸张表面的黏附力相对较好。使用第一种方法来制备超疏水纸，最关键的是如何增加纳米颗粒与纸中微米纤维之间的黏附力。以TiO2纳米颗粒为例，目前TiO2在纸表面的附着需要依靠一定的粘结剂，包括环氧树脂，KH550，海藻酸等；或者改进制备方法，例如利用液体火焰喷射法来增加TiO2表面的羧基，从而增加其与纸张的黏附力。这些方法的主要思想就是增加亲水基团，使之与TiO2形成共价键来增加与纸张的黏附力。为了拓展超疏水滤纸及其潜在价值，需要探究其他粘结剂或改进的制备方法。

发明内容

为解决现有技术的不足，实现拓展超疏水滤纸及其潜在价值的目的，本发明采用如下的技术方案：

一种超疏水滤纸的制备方法，包括如下步骤：

S1，用去离子水稀释Tris-HCl分离胶配胶缓冲液，形成pH=8.5的缓冲溶液，取盐酸多巴胺在缓冲溶液中溶解；

S2，将滤纸浸入盐酸多巴胺的缓冲液中，室温下在滤纸上沉积自聚合的聚多巴胺；

S3，取出滤纸用去离子水冲洗，并烘干；

S4，用去离子水稀释Tris-HCl分离胶配胶缓冲液，形成pH=8.5的缓冲溶液，称量TiO2纳米颗粒，放入缓冲溶液中，获得均一的TiO2纳米颗粒悬浮液；

S5，将沉积有聚多巴胺的滤纸，浸入TiO2纳米颗粒悬浮液中，使TiO2纳米颗粒沉积并固定在纸面上；

S6，取出滤纸用去离子水冲洗，并烘干；

S7，将烘干的滤纸浸入1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷正己烷溶液中，进行低表面能改性；

S8，对低表面能改性后的滤纸进行干燥，得到超疏水纸。

进一步地，所述步骤S1中取盐酸多巴胺0.1g/100ml在缓冲溶液中溶解，黏附效果最好，没有产生大量自聚合，TiO2纳米颗粒附着也较好。

进一步地，所述步骤S2中滤纸浸入盐酸多巴胺的缓冲液的时间为24h时，效果最佳。

进一步地，所述步骤S3、S6中烘干的方式为40 ℃烘干2h。

进一步地，所述步骤S4中称重0.1g/100ml的TiO2纳米颗粒，分散相对均匀，且附着数量较多。