[发明专利]超疏水铜锥调控水下气体的方法及其于压力感应器中的应用

摘要

本发明涉及超疏水铜锥调控水下气体的方法，包括铜丝预处理、铜锥的制备、超疏水铜锥的制备、超疏水铜锥用于水下气体的调控及其应用于压力感应器等步骤。本发明的制备方法简单，通过梯度电化学腐蚀，超疏水SiO₂纳米粒子梯度修饰，即可制备仿生超疏水铜锥，其对水的接触角高达160.5°。本发明实现了对气体的精确调控并且为制备新型压力感应器提供的另一个方向。

主权项

1.超疏水铜锥调控水下气体的方法，包括以下步骤：(1)铜丝预处理：将铜丝打磨，并依次用氢氧化钠、盐酸、乙醇、丙酮、去离子水超声冲洗15min，之后用氮气吹干待用；(2)铜锥的制备：将步骤(1)中预处理后的铜丝浸在盛有硫酸铜溶液的小玻璃槽中，将其作为阳极，用铜片作为阴极，电解电压为10V，将小玻璃槽固定在升降台上，300次循环过后，形成铜锥；(3)超疏水铜锥的制备：将步骤(2)中制备的铜锥用0.1mol/L的盐酸和去离子水依次清洗，用氮气吹干；用超疏水SiO2纳米粒子溶液对铜锥进行梯度修饰，从而制备出超疏水铜锥；(4)超疏水铜锥调控水下气体：将步骤(3)制备的超疏水铜锥的底端固定于铁架上，并将其置于盛有去离子水的石英槽中，用注射泵以5mL/h的速度往锥的表面注射气泡，制得悬挂着气泡的超疏水铜锥装置；其中超疏水铜锥上的不同位置悬挂不同体积的气泡，锥尖端悬挂的气泡的体积是最大的；将悬挂着气泡的超疏水铜锥装置置于真空干燥器中，用油泵降低此装置内部压力，随着压力的减小，气泡的体积增大并从锥的底端移动至锥的顶端。