CN109233366B - 一种制备具有梯度浸润性的纳米二氧化钛涂层方法 - Google Patents

Abstract

一种制备具有梯度浸润性的纳米二氧化钛涂层方法，用正辛基三氯硅烷改性后的纳米二氧化钛分散液对食人鱼溶液浸泡后的玻璃片进行倾斜涂布，通过紫外光梯度照射的方法，得到具有梯度浸润性的蜂窝状表面纳米涂层材料，该涂层与去离子水的接触角从26.9°～139.7°，在长75mm的载玻片上呈现梯度分布，且接触角梯度状态能维持1周左右不变化。本发明方法简便，耗时少，不需要特殊仪器，所制备的蜂窝状纳米凹凸涂层能实现微量蛋白质的梯度吸附，可用于生化分离和分析检测领域，在无损失液体输送、微流体、生物芯片等领域具有广阔的应用前景。

Description

一种制备具有梯度浸润性的纳米二氧化钛涂层方法

技术领域

本发明涉及表面涂层材料技术领域，具体来说是具有梯度浸润性的纳米二氧化钛涂层方法。

背景技术

在自然环境中，浸润性梯度的应用可谓是十分广泛，不论是蛛丝上的水定向移动，还是沙漠甲虫StenOcara利用浸润性梯度于空气取水的现象，都体现出浸润性梯度的应用价值。近些年来，随着仿生学的快速发展，以及从大自然中的各种生物受到启发，科研工作者们对浸润性梯度表面展开了大量的科研工作，浸润性梯度表面作为固体表面材料的一个重要分支，对于构建可控性浸润表面具有重要意义。在过去半个世纪中，浸润性梯度表面在材料和生物学研究的许多方面发挥了关键作用而被广泛应用于能源、生物、医学及微流控等领域。

就目前的研究进展来看，制备表面梯度浸润性的方法有：利用化学方法改变固体表面形貌(见[1]Linke,H.,et al.Self-propelled leidenfrostdroplets.Phys.Rev.Lett.,96,154502.2006；[2]Liu,C.et al.Asymmetric ratcheteffect for directional transport of fog drops on static and dynamic butterflywings.ACS Nano,8,1321-1329,2014)，改变温度(见[3]Wang,C.,et al.Sticky orslippery wetting:network formation conditions can provide a one-way streetfor water flow on platinum-cured silicone.ACS Applied Material Interfaces,8,14252-14262,2016)，利用电力(见[4]Sandre,O.,et al.Moving droplets onasymmetrically structured surfaces.Phys.Rev.E 60,2964-2972,1999；[5]Tian,D.L.,et al.Electric field and gradient microstructure for cooperative driving ofdirectional motion of underwater oil droplets.Adv.Funct.Mater.26,7986-7992,2016)，利用机械振动(见[6]Daniel,S.,et al.Vibration-actuated drop motion onsurfaces for batch microfluidic processes.Langmuir 21,4240-4248,2005；[7]Malvadkar,N.A.,et al.An engineered anisotropic nanofilm with unidirectionalwetting properties.Nat.Mater..9,1023-1028,2010)，利用pH诱导([8]Lagzi,In.,etal.Maze solving by chemotactic droplets.J.Am.Chem.Soc.132,1198-1199,2010)，利用空间等离子体技术(见[9]Han,X.,et al.Fabrication of Chemical Gradient UsingSpace Limited Plasma Oxidation and its Application for DropletMotion.Adv.Funct.Mater..22,4533-4538,2012)，利用静电纺丝技术(王姝英，李敏，龚光明，王景明，吴俊涛，江雷.静电纺丝制备具有浸润性梯度的聚酰亚胺纳米纤维膜.高等化学学报,5,1090-1094,2012)。

在上述这些策略中需要复杂的制备工艺和高能外部能源，如压力源、电源或等离子源以产生浸润性梯度，这种方法限制了浸润性表面的使用的灵活性，制备过程需要价值高昂的仪器设备，成为梯度浸润性表面应用的限制。基于以上不足，开发简便快捷的梯度浸润性涂层制备方法仍是一个持续的挑战。

发明内容

鉴于现有技术上的不足，本发明旨在提供一种梯度浸润性纳米TiO₂涂层的制备方法，使之克服现有缺点。

本发明的目的通过如下手段来实现。

一种简易快捷制备具有梯度浸润性的纳米二氧化钛涂层方法，采用如下的步骤：

(a)纳米颗粒的改性：取锐钛矿型TiO₂纳米颗粒，倒入质量百分比浓度为30％的H₂O₂中(TiO₂纳米颗粒和H₂O₂的比例为0.8g:15mL)，超声分散5分钟，将分散液封口，黑暗条件下以500rpm磁力搅拌4小时后，静置自然沉降分离，去除上清液后置于45℃烘箱中烘干6～8小时，将干燥后的TiO₂块状物在市售研钵中研磨30分钟，即得羟基化的TiO₂粉末；配置体积比为5％的正辛基三氯硅烷与正己烷的混合液，取20mL加入到研磨好的TiO₂粉末中，超声分散5分钟，再在转速500rpm下磁力搅拌6小时，期间不断补充正己烷维持初始液面不变，将此TiO₂分散液在10,000rpm转速下离心10分钟，除去上清液得TiO₂沉淀；向此沉淀中加入正己烷洗涤，用手提式离心分散器以15,000rpm分散1～2分钟，再以10,000rpm离心10分钟，弃去上清液并收集沉淀，重复上述正己烷洗涤操作2～3次，得到疏水改性的TiO₂沉淀后置于烘箱中45℃下烘干6～8小时，取出干燥后TiO₂块状物研磨30分钟，制得疏水改性的TiO₂纳米颗粒。

(b)涂层的制备：取(a)步骤得到的改性TiO₂纳米颗粒加入正己烷中(改性TiO₂纳米颗粒和正己烷的比例为3.75g:100mL)，超声分散15分钟，制得改性纳米TiO₂纳米颗粒的正己烷分散液；将干净市售载玻片浸入90℃的食人鱼溶液中(浓H₂SO₄:H₂O₂的体积比为7:3)处理90分钟后，用去离子水洗涤3次并用氮气吹干备用。用滴管吸取适量正己烷分散的改性纳米TiO₂纳米颗粒分散液，从倾斜的食人鱼处理后的载玻片(长75mm×宽25mm×高1mm)顶端开始滴(玻片与水平面的夹角为60°)，使分散液在玻片表面流淌直至在玻片表面均匀分布，待玻片表面正己烷挥发干，即完成1次涂布，重复涂布过程10-20次，即得具有蜂窝状结构的疏水TiO₂纳米颗粒涂层。

(c)浸润性梯度的制备：将改性TiO₂纳米颗粒涂层涂布的载玻片在黑暗条件下置于紫外灯下倾斜照射1～2小时(紫外灯与水平桌面的距离为300mm，载玻片与水平桌面的夹角为80°，载玻片顶端紫外光照射强度为0.3mW/cm²，底端照射强度为0.05mW/cm²)，如附图1所示。即得具有梯度浸润性的TiO₂纳米颗粒涂层，该涂层与去离子水的接触角从26.9°～139.7°，在长75mm的市售载玻片上呈现梯度分布。

(d)取适量市售FITC-BSA(荧光标记牛血清白蛋白)用去离子水配置成浓度为4.5×10^-13g/mL的溶液，将上述制备得到的具有梯度浸润性的载玻片置于其中避光浸泡5分钟后，取出避光晾干，用荧光显微镜可观察载玻片表面呈现梯度荧光分布。由于载玻片表面具有纳米凹凸，对极低浓度蛋白质具有梯度吸附作用，可应用于生化分离和分析检测领域。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用本发明方法获得的在紫外光梯度照射下制备表面梯度浸润性的表面涂层，具有很好的紫外光响应能力，经过1～2小时的紫外光梯度照射就能在涂层表面形成接触角26.9°～139.7°的梯度变化(如附图2所示)，并且长时间(1周左右)保持接触角梯度状态不变化。和以往制备材料表面梯度浸润性的方法相比，本制备方法操作简便，耗时少，不需要特殊仪器，也适用于其他材料表面梯度浸润性的制备。在分析化学、微流控、液滴自发定向移动等领域有良好的应用前景。该涂层主要依靠材料表面锐钛矿型纳米TiO₂颗粒在紫外光响应下，TiO₂的价电子被激发形成空穴-电子对，即光生载流子，然后迅速迁移到其表面并激活被吸附的O₂和H₂O，产生高活性的羟基自由基，表现出紫外光照射后的亲水特性。由于采用梯度照射形式，不同部位的表面接受的紫外光照强度不同，产生羟基自由基的数量不同，表现出的亲水性不同，从而形成浸润性梯度。

由于TiO₂的物理化学特性以及光响应性能，使得含有TiO₂的表面材料在工农业生产和人们生活中广泛应用，其中基于TiO₂的光致浸润性转变对于制备浸润性梯度表面，调控微流体运动方向以及改善传感器等具有重要意义。目前利用紫外光梯度照射TiO₂形成具有浸润性梯度表面的制备方法还未见报道，而该浸润性梯度表面在分析化学、无损输送、生物芯片等领域具有重要应用价值。

附图说明

附图1为本发明在紫外光下梯度照射的示意图。紫外光源：紫外光UV胶固化灯(365nm)，型号78UU，生产厂家：中山市好丰光照明电器厂，产地：中国广东省中山市(图中θ＝80°，D＝300mm，H＝67mm，L＝12mm)。

附图2为本发明制成的梯度浸润性表面接触角测试结果。横坐标是位置参数，它是以市售载玻片长边边界为起点的长度。

附图3为普通玻片表面(a)和具有梯度浸润性的纳米TiO₂涂层(b)表面扫描电子显微镜照片。观察仪器：扫描电子显微镜，型号：INSPECT-F50,生产厂家：FEI,产地：美国俄勒冈州波特兰。

附图4为普通玻片表面(a)和本发明制成的具有梯度浸润性的纳米TiO₂颗粒涂层(b)吸附荧光蛋白的结果。观察仪器：荧光显微镜，型号OLYMPUS-IX71，生产厂家：奥林巴斯株式会社，产地：日本东京。

附图5为本发明制成的梯度浸润性表面吸附荧光蛋白的结果。观察仪器：荧光显微镜，型号：OLYMPUS-IX71，生产厂家：奥林巴斯株式会社，产地：日本东京。(a)示意本发明制成的梯度浸润性表面从左到右是亲水到疏水的变化，(b)～(f)示意对应玻片上5个位置的荧光强度。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施作进一步的描述。但是应该强调的是，下面的实施方式只是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及应用。工艺步骤中所涉及化学原料与试剂均为常规市售工业纯。

实施例1

(a)取锐钛矿型TiO₂纳米颗粒0.8g，倒入15mL质量百分比浓度比为30％的H₂O₂中(TiO₂纳米颗粒和H₂O₂的比例约为0.8g:15mL)，超声分散5分钟。将分散液封口，置于黑暗条件下500rpm磁力搅拌4小时后，静置自然沉降分离，去除上清液后置于45℃烘箱中烘干6小时，将干燥后的TiO₂块状物在市售研钵中研磨30分钟，即得羟基化的TiO₂粉末。配置体积比为5％的正辛基三氯硅烷与正己烷的混合液20mL，加入到研磨好的TiO₂粉末中，超声分散5分钟后，500rpm磁力搅拌6小时，期间不断补充正己烷来维持初始液面不变，制得改性的TiO₂分散液。将改性TiO₂分散液，10,000rpm离心10分钟，除去上清液，得到改性的TiO₂沉淀。用正己烷洗涤改性TiO₂沉淀，加入正己烷，用手提式离心分散器以15,000rpm分散2分钟，然后10,000rpm高速离心10分钟，弃去上清液，收集沉淀，重复正己烷洗涤操作2～3次，得到较纯的改性TiO₂沉淀。将改性TiO₂沉淀置于烘箱中45℃下烘干6小时，取出干燥后的TiO₂块状物充分研磨30分钟，制得正辛基三氯硅烷改性的TiO₂纳米颗粒。

(b)取40mL正己烷，加入制得的正辛基三氯硅烷改性的TiO₂纳米颗粒0.15g，超声分散15分钟，制得正己烷分散的改性纳米TiO₂分散液。将干净载玻片浸入食人鱼溶液(浓H₂SO₄:H₂O₂的体积比为7:3)，90℃处理90分钟，去离子水超声洗涤确保残留杂质清除并吹干。用滴管吸取适量正己烷分散的改性纳米TiO₂分散液，从倾斜的市售载玻片顶端开始滴(玻片与水平面的夹角为60°)，使分散液在玻片表面缓慢流淌，直至分散液在玻片表面均匀分布，待玻片表面正己烷挥发，即完成1次涂布。重复涂布过程10次，即得表面具有正辛基三氯硅烷改性TiO₂纳米颗粒涂层的玻片，该涂层疏水且呈现蜂窝状结构，如附图2所示。

(c)将正辛基三氯硅烷改性TiO₂纳米颗粒涂布的玻片在黑暗条件下置于紫外灯下倾斜照射1.5小时，紫外灯与水平桌面的距离为300mm，载玻片与水平桌面的夹角为80°，载玻片顶端紫外光照射强度为0.3mW/cm²，底端照射强度为0.05mW/cm²，如附图1所示，即得表面具有梯度浸润性的玻片。

采用本发明方法获得的在紫外光梯度照射下制备表面梯度浸润性的表面涂层，具有很好的紫外光响应能力，经过1.5小时的紫外光梯度照射就可以在涂层表面形成接触角26.9°～139.7°的梯度变化(如附图2所示)，并且长时间(1周左右)保持接触角梯度状态不变化。和以往制备材料表面梯度浸润性的方法相比，本制备方法操作简便，耗时少，不需要特殊仪器，也适用于其他材料表面梯度浸润性的制备。在分析化学、微流控、液滴自发定向移动等领域有良好的应用前景。该涂层主要依靠材料表面锐钛矿型纳米TiO₂颗粒在紫外光响应下，TiO₂的价电子被激发形成空穴-电子对，即光生载流子，然后迅速迁移到其表面并激活被吸附的O₂和H₂O，产生高活性的羟基自由基，表现出紫外光照射后的亲水特性。由于采用梯度照射形式，不同部位的表面接受的紫外光照强度不同，产生的羟基自由基数量不同，表现出的亲水性不同，从而形成表面浸润性梯度。

实施例2

(a)取锐钛矿型TiO₂纳米颗粒0.8g，倒入15mL质量百分比浓度比为30％的H₂O₂中(TiO₂纳米颗粒和H₂O₂的比例约为0.8g:15mL)，超声分散5分钟。将分散液封口，置于黑暗条件下500rpm磁力搅拌4小时后，静置自然沉降分离，去除上清液后置于45℃烘箱中烘干8小时，将干燥后的TiO₂块状物在市售研钵中研磨30分钟，即得羟基化的TiO₂粉末。配置体积比为5％的正辛基三氯硅烷与正己烷的混合液20mL，加入到研磨好的TiO₂粉末中，超声分散5分钟后，500rpm磁力搅拌6小时，期间不断补充正己烷来维持初始液面不变，制得改性的TiO₂分散液。将改性TiO₂分散液，10,000rpm离心10分钟，除去上清液，得到改性的TiO₂沉淀。用正己烷洗涤改性TiO₂沉淀，加入正己烷，用手提式离心分散器以15,000rpm分散2分钟，然后10,000rpm高速离心10分钟，弃去上清液，收集沉淀，重复正己烷洗涤操作2～3次，得到较纯的改性TiO₂沉淀。将改性TiO₂沉淀置于烘箱中45℃下烘干8小时，取出干燥后的改性TiO₂充分研磨30分钟，制得正辛基三氯硅烷改性的TiO₂纳米颗粒。

(b)取40mL正己烷，加入制得的正辛基三氯硅烷改性的TiO₂纳米颗粒0.15g，超声分散15分钟，制得正己烷分散的改性纳米TiO₂分散液。将干净载玻片浸入食人鱼溶液(浓H₂SO₄:H₂O₂的体积比为7:3)，90℃处理90分钟，去离子水超声洗涤确保残留杂质清除并吹干。用滴管吸取适量正己烷分散的改性纳米TiO₂分散液，从倾斜的市售载玻片顶端开始滴(玻片与水平面的夹角为60°)，使分散液在玻片表面缓慢流淌，直至分散液在玻片表面均匀分布，待玻片表面正己烷挥发，即完成1次涂层的涂布。重复涂布过程10次，即得表面具有正辛基三氯硅烷改性TiO₂纳米颗粒涂层的玻片，该涂层疏水且呈现蜂窝状结构。

(c)将完成改性TiO₂纳米颗粒涂层涂布的玻片在黑暗条件下置于紫外灯下倾斜照射1.5小时，紫外灯与水平桌面的距离为300mm，载玻片与水平桌面夹角为80°，载玻片顶端紫外光照射强度为0.3mW/cm²，底端照射强度为0.05mW/cm²)，如附图1所示，即得表面具有梯度浸润性的玻片。

(d)取适量的FITC-BSA用去离子水配置成浓度为4.5×10^-13g/mL的溶液，将普通玻片及上述制备具有梯度浸润性玻片置于其中避光浸泡5分钟后，取出避光晾干，用荧光显微镜观察玻片表面荧光亮度。如附图4，因玻片表面具有梯度浸润性的纳米凹凸，对极低浓度蛋白质具有吸附作用。

采用本发明方法获得梯度浸润性的表面涂层，在长度为75mm的载玻片表面形成接触角26.9°～139.7°的梯度变化(如附图2所示)，并且长时间(1周左右)保持接触角梯度状态不变化。和以往制备材料表面梯度浸润性的方法相比，本制备方法操作简便，耗时少，不需要特殊仪器，也适用于其他材料表面梯度浸润性的制备。在分析化学、微流控和液滴自发定向移动等领域有良好的应用前景。该涂层主要依靠材料表面锐钛矿型纳米TiO₂颗粒在紫外光响应下，TiO₂的价电子被激发形成空穴-电子对，即光生载流子，然后迅速迁移到其表面并激活被吸附的O₂和H₂O，产生高活性的羟基自由基，表现出紫外光照射后的亲水特性。由于采用梯度照射形式，不同部位的表面接受紫外光照强度不同，产生的羟基数量不同，表现出的亲水性不同，从而形成表面浸润性梯度。

实施例3

(a)取锐钛矿型TiO₂纳米颗粒0.8g，倒入15mL质量百分比浓度比为30％的H₂O₂中(TiO₂纳米颗粒和H₂O₂的比例约为0.8g:15mL)，超声分散5分钟。将分散液封口，置于黑暗条件下500rpm磁力搅拌4小时后，静置自然沉降分离，去除上清液后置于45℃烘箱中烘干6小时，将干燥后的TiO₂块状物在市售研钵中研磨30分钟，即得羟基化的TiO₂粉末。配置体积比为5％的正辛基三氯硅烷与正己烷的混合液20mL，加入到研磨好的TiO₂粉末中，超声分散5分钟后，500rpm磁力搅拌6小时，期间不断补充正己烷来维持初始液面不变，制得改性的TiO₂分散液。将改性TiO₂分散液，10,000rpm离心10分钟，除去上清液，得到改性的TiO₂沉淀。用正己烷洗涤改性TiO₂沉淀，加入正己烷，用手提式离心分散器以15,000rpm分散2分钟，然后10,000rpm高速离心10分钟，弃去上清液，收集沉淀，重复正己烷洗涤操作2～3次，得到较纯的改性TiO₂沉淀。将改性TiO₂沉淀置于烘箱中45℃下烘干6小时，取出干燥后的TiO₂块状物充分研磨30分钟，制得正辛基三氯硅烷改性的TiO₂纳米颗粒。

(b)取40mL正己烷，加入制得的正辛基三氯硅烷改性的TiO₂纳米颗粒0.15g，超声分散15分钟，制得正己烷分散的改性纳米TiO₂分散液。将干净载玻片浸入食人鱼溶液(浓H₂SO₄:H₂O₂的体积比为7:3)，90℃处理90分钟，去离子水超声洗涤确保残留杂质清除并吹干。用滴管吸取适量正己烷分散的改性纳米TiO₂分散液，从倾斜的市售载玻片顶端开始滴(玻片与水平面的夹角为60°)，使分散液在玻片表面缓慢流淌，直至分散液在玻片表面均匀分布，待玻片表面正己烷挥发，即完成1次涂布。重复涂布过程10次，即得表面具有正辛基三氯硅烷改性TiO₂纳米颗粒涂层的玻片，该涂层疏水且呈现蜂窝状结构。

(c)将完成改性TiO₂纳米颗粒涂层涂布的玻片置于黑暗条件紫外灯下倾斜照射1.5小时，紫外灯与水平桌面的距离为300mm，载玻片与水平桌面的夹角为80°，载玻片顶端紫外光照射强度为0.3mW/cm²，底端照射强度为0.05mW/cm²，如附图1所示，即得表面具有梯度浸润性的玻片。

(d)取适量的FITC-BSA用去离子水配置成浓度为4.5×10^-13g/mL的溶液，将得到的具有梯度浸润性的玻片置于其中避光浸泡5分钟后，取出避光晾干，用荧光显微镜观察玻片表面荧光亮度。如附图5所示，由于载玻片表面具有梯度浸润性的纳米凹凸，对极低浓度蛋白质具有梯度吸附作用，且梯度浸润性使得涂层表面总会存在荧光蛋白最强的位置，这一特点可应用于分析化学领域。

采用本发明的基本方案，在实际实施中可有多种常规性的改变，试验表明，也可达到良好的效果。样品可包括常规玻璃、陶瓷等。

本发明获得的梯度浸润性二氧化钛复合涂层在功能纳米界面材料研究领域具有重要意义。这项研究成果在分析化学、无损失液体输送、微流体、生物芯片等领域具有广阔的应用前景。

Claims (2)

1.一种制备具有梯度浸润性的纳米二氧化钛涂层方法，其特征在于，采用如下的步骤：

(a) 纳米颗粒的改性：取锐钛型TiO₂纳米颗粒0.8 g，倒入15 mL质量百分比浓度为30%的H₂O₂中，超声分散5分钟，将分散液封口，黑暗条件下以500 rpm磁力搅拌4小时后，静置自然沉降分离，去除上清液后置于45 ^oC烘箱中烘干6~8小时，将干燥后的TiO₂块状物在研钵中研磨30分钟，即得羟基化的TiO₂粉末；配置体积比为5%的正辛基三氯硅烷与正己烷的混合液，取20 mL加入到研磨好的TiO₂粉末中，超声分散5分钟，再在转速500 rpm下磁力搅拌6小时，期间不断补充正己烷维持初始液面不变，将此TiO₂分散液在10,000 rpm转速下离心10分钟，除去上清液得TiO₂沉淀；向此沉淀中加入正己烷洗涤，先用手提式离心分散器以15,000 rpm分散1~2分钟，再以10,000 rpm离心10分钟，弃去上清液并收集沉淀，重复上述正己烷洗涤操作2 ～ 3次，得到疏水改性的TiO₂沉淀后置于烘箱中45 ^oC下烘干6~8小时，取出干燥后TiO₂块状物研磨30分钟，制得疏水改性的TiO₂纳米颗粒；

(b) 涂层的制备：取(a)步骤得到的改性TiO₂纳米颗粒加入正己烷中，改性TiO₂纳米颗粒和正己烷的比例为3.75 g : 100 mL，超声分散15分钟，制得改性纳米TiO₂纳米颗粒的正己烷分散液；将干净载玻片浸入90 ^oC的食人鱼溶液中，其中，浓H₂SO₄ : H₂O₂的体积比为7 :3，处理90分钟后，用去离子水洗涤3次并用氮气吹干备用；用滴管吸取适量正己烷分散的改性纳米TiO₂纳米颗粒分散液，从倾斜的食人鱼溶液处理后的载玻片顶端开始滴，载玻片与水平面的夹角为60^o，使分散液在玻片表面流淌直至在玻片表面均匀分布，待载玻片表面正己烷挥发干，即完成1次涂布，重复涂布过程10-20次，即得具有蜂窝状结构的疏水TiO₂纳米颗粒涂层；

(c) 浸润性梯度的制备：将改性TiO₂纳米颗粒涂层涂布的载玻片在黑暗条件下置于紫外灯下倾斜照射1~2小时，紫外灯与水平桌面的距离为300 mm，载玻片与水平桌面的夹角为80^o，载玻片顶端紫外光照射强度为0.3 mW/cm²，底端照射强度为0.05 mW/cm²，即得具有梯度浸润性的TiO₂纳米颗粒涂层，该涂层与去离子水的接触角从26.9^o ~ 139.7^o，在长75 mm的载玻片上呈现梯度分布，且接触角梯度状态能维持1周左右不变化；

取适量荧光标记牛血清白蛋白FITC-BSA，用去离子水配置成浓度为4.5×10^-13 g/mL的溶液，将步骤（c）制备得到的具有梯度浸润性的载玻片置于其中避光浸泡5分钟后，取出避光晾干，用荧光显微镜可观察载玻片表面呈现梯度荧光分布；由于载玻片表面具有梯度浸润性的纳米凹凸，对极低浓度蛋白质具有梯度吸附作用，应用于生化分离和分析检测领域；

采用多次倾斜涂布以及紫外光梯度照射的方式制作具有梯度浸润性的蜂窝状表面涂层；所述的具有梯度浸润性的蜂窝状表面涂层能梯度吸附蛋白质。

2.根据权利要求1所述的制备具有梯度浸润性的纳米二氧化钛涂层方法，其特征在于，所述的方法能用于其他基底材料的梯度浸润性表面纳米二氧化钛涂层。

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