[发明专利]一种超双疏自清洁表面精细纳米结构的人工种植方法

摘要

一种超双疏自清洁表面精细纳米结构的种植方法，利用具有超双疏特性的表面精细纳米结构的主体为棒状纳米纤维素；棒状纳米纤维素纳米纤丝以静电植绒的方式在基材表面实现可控有序定向种植；植绒表面经含氟试剂修饰，自组装形成一层含氟长链烷基硅烷分子，获得超双疏自清洁表面精细纳米结构。本发明所制备的纳米纤维素纳米纤丝精细纳米结构表面具有显著的超疏水、超疏油特性和良好的化学稳定性和自清洁能力，在医学、精细化工、纺织业、建筑材料等各个方面有着广泛的应用前景，并可为木材等可再生资源的高效利用提供新的思路。

主权项

一种超双疏自清洁表面精细纳米结构的人工种植方法，其特征在于，利用具有超双疏特性的表面精细纳米结构的主体为棒状纳米纤维素；棒状纳米纤维素纳米纤丝以静电植绒的方式在基材表面实现可控有序定向种植；植绒表面经含氟试剂修饰，自组装形成一层含氟长链烷基硅烷分子，获得超双疏自清洁表面精细纳米结构，其具体操作步骤如下：1）、制备棒状纳米纤维素：采用强酸水解的方法制备棒状纳米纤维素纳米纤丝，将纤维原料分散在硫酸水溶液中，在20℃～50℃条件下搅拌反应30～60min，加入冰块终止反应及使体系降至室温，离心洗涤至中性，取沉淀物用去离子水透析一周去除杂质，冷冻干燥获得棒状纳米纤维素纳米纤丝；2）、纳米纤维素纳米纤丝的人工种植：将板面干净的板材放入植绒装置，依次经过板材胶粘剂进行植绒相关操作程序，在这过程中，植绒装置的工作电压为：35～50kV，电流为：0.5～5mA，而植绒绒毛为纳米纤维素纳米纤丝，绒毛直径为10～50nm，绒毛长度为100～500nm，植绒量为：10～12g/m2；3）、纳米纤丝植绒表面超双疏功能化：步骤（2）中得到的纳米纤丝植绒表面在含氟修饰液中室温浸泡一定时间，随后依次用甲苯，乙醇润洗，润洗后在一定条件下干燥，干燥处理温度为80～120℃，干燥处理时间为5～10min，得到具有精细纳米结构的超双疏自清洁表面。