[发明专利]一种具有单向集雾功能的复合结构膜的制备方法及其应用

摘要

本发明公开了一种具有单向集雾功能的复合结构膜的制备方法及其应用，属于化学仿生技术领域。该制备方法首先清洗铜网，配制聚合物溶液和氢氧化钾溶液，然后将聚合物溶液在铜网上进行电纺丝，最后进行电化学氧化，铜网被氧化成氢氧化铜，表面覆盖氢氧化铜纳米针，纳米针穿出聚合物纤维膜之间的孔径。氢氧化铜为亲水性的，聚合物纤维膜为疏水性的。雾气接触到纳米针后传递到亲水侧，或者接触到聚合物纤维膜聚集长大到接触纳米针，再传递到亲水侧，形成水膜。当雾滴碰到水膜，聚合物纤维膜或者纳米针时，雾滴依然从疏水侧传输到亲水侧，大大增加了集水效率。本发明制备方法简单易操作，得到的复合结构膜性质稳定，集水效率高，应用广泛。

主权项

1.一种具有单向集雾功能的复合结构膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：铜网的清洗；将铜网依次放入乙醇、丙酮以及去离子水中，分别超声清洗30min；步骤二：配制质量百分比浓度为10‑20％的聚合物溶液，以及浓度为1.0‑3.0mol/L的氢氧化钾溶液；将聚合物添加至溶剂中，搅拌5h以上，得到质量分数为10‑20％的聚合物溶液；将氢氧化钾颗粒添加至去离子水中，得到浓度为1.0‑3.0mol/L氢氧化钾溶液；步骤三：在清洗干净的铜网上通过静电纺丝法覆盖上一层聚合物纤维膜：将清洗干净的铜网上贴在滚轴的中央，作为接收基底，将制备好的聚合物溶液置于静电纺丝设备的注射器中；调整注射器针头与滚轴的相对位置，使聚合物纤维均匀的落在铜网上，最后得到的铜网和聚合物纤维膜的复合结构；所述聚合物纤维膜孔径尺寸在1‑22μm之间；步骤四：电化学氧化：将铜网与聚合物纤维膜的复合结构先用乙醇浸润，然后将其放入制备好的氢氧化钾溶液中进行电化学阳极氧化，得到具有单向集雾功能的复合结构膜；阳极氧化后铜网被氧化为氢氧化铜网，表面生长氢氧化铜纳米针，在聚合物纤维膜一侧，氢氧化铜纳米针穿出聚合物纤维膜的孔径，氢氧化铜纳米针的长度在3‑12μm之间。