[发明专利]一种基于疏水纳米粒子的超疏水硅烷膜及其制备与应用

权利要求书

1.一种基于疏水纳米粒子的超疏水硅烷膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体为：

(1)首先使用硬脂酸将纳米粒子改性，得到疏水纳米粒子；

(2)再取步骤(1)得到的疏水纳米粒子加入到硅烷膜溶液中，得到疏水纳米粒子硅烷膜溶液；

(3)之后利用步骤(2)得到的疏水纳米粒子硅烷膜溶液在经前处理的金属基体上制备得到疏水纳米粒子硅烷膜；

(4)将步骤(3)得到的疏水纳米粒子硅烷膜经硬脂酸修饰后得到超疏水硅烷膜。

2.根据权利要求1所述的一种基于疏水纳米粒子的超疏水硅烷膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，改性过程具体为：在25℃室温环境下，将纳米粒子于无水乙醇中超声1小时，再加入硬脂酸，继续超声30分钟，封口覆膜70℃水浴环境下搅拌12小时，然后常温搅拌1小时使得混合溶液稳定，再加入无水乙醇，离心去除清液，120℃鼓风干燥离心产物，最后将烘干产物放入行星球磨机中研磨至粒度为20～50nm，最终得到疏水纳米粒子。

3.根据权利要求2所述的一种基于疏水纳米粒子的超疏水硅烷膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，纳米粒子、乙醇和硬脂酸的重量份比为(1-5)份:(30-100)份:(5-10)份；

步骤(1)中，所述纳米粒子选自纳米二氧化硅或纳米二氧化钛中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种基于疏水纳米粒子的超疏水硅烷膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述疏水纳米粒子硅烷膜溶液制备具体过程为：在25℃室温环境下，取硅烷偶联剂、乙醇和水按照顺序混合，封口覆膜磁力搅拌12小时，得到硅烷膜溶液，随后在硅烷膜溶液中添加纳米粒子，再磁力搅拌2小时，得到疏水纳米粒子硅烷膜溶液。

5.根据权利要求4所述的一种基于疏水纳米粒子的超疏水硅烷膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述疏水纳米粒子硅烷膜溶液包含以下重量份的组分：

步骤(2)中，所述的硅烷偶联剂选自KH-560、KH-570或BTSE中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种基于疏水纳米粒子的超疏水硅烷膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述疏水纳米粒子硅烷膜的制备选自浸涂、喷涂、电化学辅助沉积或气相沉积中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的一种基于疏水纳米粒子的超疏水硅烷膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，采用浸涂方法时，所述疏水纳米粒子硅烷膜的制备过程具体为：在25℃室温环境下，将经过前处理的金属基体通过浸涂的方法泡入疏水纳米粒子硅烷膜溶液中，后取出，80℃干燥固化1小时，得到疏水纳米粒子硅烷膜。

8.根据权利要求1所述的一种基于疏水纳米粒子的超疏水硅烷膜的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，硬脂酸修饰具体过程为：在25℃室温环境下，将硬脂酸溶解于无水乙醇中，得到硬脂酸修饰溶液，再将疏水纳米粒子硅烷膜浸泡入硬脂酸修饰溶液中2小时，取出在60℃下烘干1小时，得到超疏水硅烷膜；

所述硬脂酸修饰溶液包含以下重量份的组分：

硬脂酸 5-20份

乙醇 80-160份。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的制备方法制得的超疏水硅烷膜。

10.一种如权利要求9所述的超疏水硅烷膜的应用。