CN107523832A - 超疏油铝表面的制备方法和微液滴反应器 - Google Patents

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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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    • C23F1/10—Etching compositions
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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Abstract

本申请公开了一种超疏油铝表面的制备方法和微液滴反应器，该方法包括步骤：(1)、将铝基底用清洗剂清洗，然后用丙酮和无水乙醇超声清洗10～15分钟，再用去离子水冲洗，去除表面油污；(2)、在铝基底表面形成纳米粗糙结构；(3)、在具有纳米粗糙结构的铝基底表面修饰CH3(CH2)6COOH和CF3(CF2)6COOH两种羧酸。本发明方法在铝基底表面制备粘附力可控的超疏油表面，可以应用于微液滴反应器。

Description

超疏油铝表面的制备方法和微液滴反应器
技术领域
本申请涉及一种超疏油铝表面的制备方法和微液滴反应器。
背景技术
铝和铝合金作为一类导电、轻质材料，在通讯、交通、建筑、航天、船舶等领域有着广泛的应用，但是一直以来人们很少关注其表面形貌对其性能、寿命的影响。而从1997年发展起来的超疏水表面相关研究发现：材料表面形貌对其润湿性、耐腐蚀性、防生物污染、防结冰等方面都有重要影响和潜在的应用价值。现实生活中，飞机结冰、输电线路覆冰、船体生物污染和电化学腐蚀等情况的发生都与表面材料表面形貌密切相关，而且给人们的日常生活和相关行业的发展带来严重挑战。因此，材料表面结构，特别是铝和铝合金表面结构，对其自清洁、耐腐蚀、防生物污染、防结冰等方面的性能提高已成为仿生功能表面研究关注的焦点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超疏油铝表面的制备方法和微液滴反应器，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开一种超疏油铝表面的制备方法，包括步骤：
(1)、将铝基底用清洗剂清洗，然后用丙酮和无水乙醇超声清洗10～15分钟，再用去离子水冲洗，去除表面油污；
(2)、在铝基底表面形成纳米粗糙结构；
(3)、在具有纳米粗糙结构的铝基底表面修饰CH3(CH2)6COOH和CF3(CF2)6COOH两种羧酸。
优选的，在上述的超疏油铝表面的制备方法中，所述步骤(3)中，将处理后具有纳米粗糙结构的铝基底浸泡在含有CH3(CH2)6COOH和CF3(CF2)6COOH两种羧酸的乙腈溶液中浸泡24～30小时，在铝基底表面修饰羧酸分子。
优选的，在上述的超疏油铝表面的制备方法中，所述步骤(2)中，先通过盐酸溶液在铝基底表面形成微米粗糙结构，然后将铝基底在沸水中处理处理20～25分钟，在铝基底表面形成纳米粗糙结构。
优选的，在上述的超疏油铝表面的制备方法中，所述步骤(2)中，将铝基底浸入盐酸溶液中10～15分钟，在铝基底表面形成微米粗糙结构。
优选的，在上述的超疏油铝表面的制备方法中，所述CF3(CF2)6COOH和CH3(CH2)6COOH的摩尔比大于0.8。
本申请还公开了一种微液滴反应器，包括所述的超疏油铝。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明方法在铝基底表面制备粘附力可控的超疏油表面，可以应用于微液滴反应器。
具体实施方式
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
超疏油铝表面的制备方法
将铝基底用清洗剂清洗，然后用丙酮和无水乙醇超声清洗15分钟，再用去离子水冲洗，去除表面油污。
将铝基底浸入盐酸溶液中10分钟，在铝基底表面形成微米粗糙结构，然后将铝基底在沸水中处理25分钟，在铝基底表面形成纳米粗糙结构。
将处理后具有纳米粗糙结构的铝基底浸泡在含有CH3(CH2)6COOH和CF3(CF2)6COOH两种羧酸的乙腈溶液中浸泡24小时，在铝基底表面修饰羧酸分子。
CF3(CF2)6COOH和CH3(CH2)6COOH的摩尔比大于0.8。
在空气中测量接触角可知，油滴接触角从大于150°，证明铝基底表面具有超疏油性能。
该具有超疏油性能的铝基底可应用于微液滴反应器。
实施例2
超疏油铝表面的制备方法
将铝基底用清洗剂清洗，然后用丙酮和无水乙醇超声清洗15分钟，再用去离子水冲洗，去除表面油污。
将铝基底浸入盐酸溶液中15分钟，在铝基底表面形成微米粗糙结构，然后将铝基底在沸水中处理25分钟，在铝基底表面形成纳米粗糙结构。
将处理后具有纳米粗糙结构的铝基底浸泡在含有CH3(CH2)6COOH和CF3(CF2)6COOH两种羧酸的乙腈溶液中浸泡30小时，在铝基底表面修饰羧酸分子。
CF3(CF2)6COOH和CH3(CH2)6COOH的摩尔比大于0.8。
在空气中测量接触角可知，油滴接触角从大于150°，证明铝基底表面具有超疏油性能。
实施例3
超疏油铝表面的制备方法
将铝基底用清洗剂清洗，然后用丙酮和无水乙醇超声清洗15分钟，再用去离子水冲洗，去除表面油污。
将铝基底浸入盐酸溶液中12分钟，在铝基底表面形成微米粗糙结构，然后将铝基底在沸水中处理22分钟，在铝基底表面形成纳米粗糙结构。
将处理后具有纳米粗糙结构的铝基底浸泡在含有CH3(CH2)6COOH和CF3(CF2)6COOH两种羧酸的乙腈溶液中浸泡28小时，在铝基底表面修饰羧酸分子。
CF3(CF2)6COOH和CH3(CH2)6COOH的摩尔比大于0.8。
在空气中测量接触角可知，油滴接触角从大于150°，证明铝基底表面具有超疏油性能。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

Claims (6)

1.一种超疏油铝表面的制备方法，其特征在于，包括步骤：
(1)、将铝基底用清洗剂清洗，然后用丙酮和无水乙醇超声清洗10～15分钟，再用去离子水冲洗，去除表面油污；
(2)、在铝基底表面形成纳米粗糙结构；
(3)、在具有纳米粗糙结构的铝基底表面修饰CH3(CH2)6COOH和CF3(CF2)6COOH两种羧酸。
2.根据权利要求1所述的超疏油铝表面的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，将处理后具有纳米粗糙结构的铝基底浸泡在含有CH3(CH2)6COOH和CF3(CF2)6COOH两种羧酸的乙腈溶液中浸泡24～30小时，在铝基底表面修饰羧酸分子。
3.根据权利要求1所述的超疏油铝表面的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，先通过盐酸溶液在铝基底表面形成微米粗糙结构，然后将铝基底在沸水中处理处理20～25分钟，在铝基底表面形成纳米粗糙结构。
4.根据权利要求3所述的超疏油铝表面的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，将铝基底浸入盐酸溶液中10～15分钟，在铝基底表面形成微米粗糙结构。
5.根据权利要求1所述的超疏油铝表面的制备方法，其特征在于：所述CF3(CF2)6COOH和CH3(CH2)6COOH的摩尔比大于0.8。
6.一种微液滴反应器，包括权利要求1至5任一所述的超疏油铝。
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侯瑞: "超疏油金属表面的制备及应用研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 *

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