CN109482112B - 蜡烛灰液体弹珠及其制备方法 - Google Patents
蜡烛灰液体弹珠及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109482112B CN109482112B CN201811467359.4A CN201811467359A CN109482112B CN 109482112 B CN109482112 B CN 109482112B CN 201811467359 A CN201811467359 A CN 201811467359A CN 109482112 B CN109482112 B CN 109482112B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- candle
- candle ash
- liquid
- substrate
- coating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 239000004579 marble Substances 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 29
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 21
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 11
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 4
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 4
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 claims description 3
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 claims description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 abstract 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 8
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 210000001671 embryonic stem cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 1
- 229910021392 nanocarbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000000391 smoking effect Effects 0.000 description 1
- 230000003075 superhydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J13/00—Colloid chemistry, e.g. the production of colloidal materials or their solutions, not otherwise provided for; Making microcapsules or microballoons
- B01J13/02—Making microcapsules or microballoons
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Fats And Perfumes (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
本发明涉及蜡烛灰液体弹珠，该液体弹珠采用蜡烛灰涂层作为颗粒源制备而成。蜡烛灰涂层具有一定的结合力，使蜡烛灰颗粒不易向空气中飘散；当液滴在蜡烛灰涂层上滚动时，液滴与蜡烛灰之间的粘附力又能克服蜡烛灰颗粒间的结合力，从而使一部分蜡烛灰颗粒转移至液滴表面，形成蜡烛灰液体弹珠。本发明还涉及了该蜡烛灰液体弹珠的制备方法，采用蜡烛灰涂层制备液体弹珠，制造成本低，而且避免了原料利用率不高，易造成粉尘污染，有害人体健康等问题。
Description
技术领域
本发明属于界面浸润技术领域，具体涉及到一种蜡烛灰液体弹珠，还涉及该蜡烛灰液体弹珠的制备方法。
背景技术
水滴或以水为主体的液滴与微米或纳米级的疏水颗粒接触后，颗粒会转移至液滴表面，形成液体弹珠。液体弹珠不会润湿亲水基底，甚至可以漂浮在水面上。由于液体弹珠在微量流体传输及微型反应容器方面表现出了很大的应用潜力，因此具有相当大的科研和商业价值。
目前制备液体弹珠所普遍采用的方法是：将疏水粉末均匀撒在基底上，然后利用注射器将液滴滴在粉末上，晃动基底，使粉末中的微/纳米颗粒与液滴接触并转移至液滴表面，当液滴被完全包裹后就被称为液体弹珠。这种方法操作简单，实用性强，但也存在一些问题，如颗粒利用率低，而且易于飘散，造成粉尘污染，从而对人体和环境产生较大危害；此外，疏水粉末通常导电性差，而且价格较高，不易获得。
除了粉末，很多涂层材料也包含疏水颗粒，但因为颗粒之间以及颗粒与基底之间的结合力较强，在与水滴接触时颗粒无法转移到水滴表面。近年来，人们发现利用蜡烛燃烧时的烟在材料表面薰烤会形成蜡烛灰涂层，该涂层由纳米级的疏水性碳颗粒构成。由于结合力弱，很容易被刮擦掉，因此蜡烛灰涂层从来不直接用作超疏水表面，而是作为结构模板用于材料制备。而本发明恰恰利用了蜡烛灰涂层结合力弱的特点，对其加以直接利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种蜡烛灰液体弹珠；同时，本发明还提供了该蜡烛灰液体弹珠的制备方法，采用蜡烛灰涂层制备液体弹珠，避免了原料利用率不高，易造成粉尘污染，有害人体健康等问题。蜡烛灰涂层具有一定的结合力，这使得蜡烛灰颗粒不易向空气中飘散；但是，当液滴在蜡烛灰涂层上滚动时，液滴与蜡烛灰之间的粘附力又能克服蜡烛灰颗粒之间的结合力，从而使一部分蜡烛灰颗粒转移至液滴表面，形成蜡烛灰液体弹珠。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：蜡烛灰液体弹珠，该液体弹珠采用蜡烛灰涂层作为颗粒源制备而成。
上述蜡烛灰液体弹珠的制备方法，包括以下技术步骤：
步骤(1)，制备蜡烛灰涂层：
取一支主要成分为石蜡的蜡烛，点燃蜡烛；待火焰稳定后，将基底置于火焰上方来回晃动以均匀受热；预热后，将基底置于蜡烛火焰上，保持基底匀速晃动，在此过程中，不充分燃烧产生的碳颗粒会沉积在基底上形成蜡烛灰涂层；
步骤(2)，制备液体弹珠：
待蜡烛灰涂层及基底恢复至室温后，用注射器在蜡烛灰涂层上滴注一定体积的液滴，轻轻晃动基底令液滴滚动，滚动一定时间后，液滴表面粘满蜡烛灰颗粒，即可得到蜡烛灰液体弹珠。
在上述技术方案基础上，步骤(1)中，预热后，将基底置于蜡烛火焰的距火焰顶部1/2至1/4的高度范围内，保持基底匀速晃动，得到颗粒尺寸在20-200nm的蜡烛灰涂层。
在上述技术方案基础上，步骤(1)和步骤(2)中的基底是平面玻璃、凹面玻璃、培养皿中的一种。
在上述技术方案基础上，步骤(2)中的液滴是纯水滴、以水为主体的水溶液、纯甘油以及甘油溶液中的一种。
在上述技术方案基础上，所述以水为主体的水溶液为盐溶液、胶体溶液、细胞培养液中的一种。
本发明与现有技术相比具有的有益效果是：本发明制备液体弹珠所采用的颗粒源不是粉末而是蜡烛灰涂层，该涂层具有一定的结合力，可以较为稳定地贴附在基底上，相比于结构松散的粉末，避免了原料利用率不高、易造成粉尘污染、有害人体健康等问题。此外，相对于昂贵的疏水粉末，蜡烛灰作为颗粒源极易获得，价格低廉。此外，大多数疏水颗粒导电性都很差，而蜡烛灰的主要成分是纳米碳颗粒，导电性良好，更有利于液体弹珠的电场调控。此外，由于碳颗粒对可见光的强吸收，本发明制得的蜡烛灰液体弹珠透明度极低，非常适用于避光条件下的化学反应、材料合成或生物培养。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种蜡烛灰液体弹珠，该液体弹珠采用蜡烛灰涂层作为颗粒源制备而成。
实施例一：
上述蜡烛灰液体弹珠的制备方法，包括以下技术步骤：
步骤(1)，制备蜡烛灰涂层：
取一支主要成分为石蜡的蜡烛和一个直径为8cm、侧壁高度为1.5cm的培养皿，将培养皿表面清洁干净，点燃蜡烛，待火焰稳定后，将培养皿置于火焰上方来回晃动以均匀受热，防止受热不均炸裂；预热后，将培养皿置于距火焰顶部1/2至1/4的高度范围内，保持培养皿匀速晃动，得到颗粒尺寸在20-200nm的蜡烛灰涂层。
步骤(2)，制备液体弹珠：
待蜡烛灰涂层及培养皿恢复至室温后，用注射器向蜡烛灰涂层上注20μL的液滴，该液滴为纯水滴，轻轻晃动培养皿，让液滴在蜡烛灰上滚动，几秒钟后，液滴表面粘满蜡烛灰颗粒，即可得到蜡烛灰液体弹珠。
实施例二：
本实施例与实施例一不同之处仅在于，本实施例步骤(2)中所采用的液滴是小鼠胚胎干细胞的细胞培养液。
Claims (1)
1.蜡烛灰液体弹珠，其特征在于，该液体弹珠采用蜡烛灰涂层作为颗粒源制备而成；具体制备方法，包括以下技术步骤：
步骤(1)，制备蜡烛灰涂层：
取一支主要成分为石蜡的蜡烛，点燃蜡烛；待火焰稳定后，将基底置于火焰上方来回晃动以均匀受热；预热后，将基底置于蜡烛火焰上，距火焰顶部1/2至1/4的高度范围内，保持基底匀速晃动，在此过程中，不充分燃烧产生的碳颗粒会沉积在基底上形成颗粒尺寸在20-200nm的蜡烛灰涂层；
步骤(2)，制备液体弹珠：
待蜡烛灰涂层及基底恢复至室温后，用注射器在蜡烛灰涂层上滴注一定体积的液滴，轻轻晃动基底令液滴滚动，滚动一定时间后，液滴表面粘满蜡烛灰颗粒，即可得到蜡烛灰液体弹珠；
所述液滴是纯水滴、以水为主体的水溶液、纯甘油以及甘油溶液中的一种；所述以水为主体的水溶液为盐溶液、胶体溶液、细胞培养液中的一种；
步骤(1)和步骤(2)中的基底是平面玻璃、凹面玻璃、培养皿中的一种。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811467359.4A CN109482112B (zh) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | 蜡烛灰液体弹珠及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811467359.4A CN109482112B (zh) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | 蜡烛灰液体弹珠及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109482112A CN109482112A (zh) | 2019-03-19 |
| CN109482112B true CN109482112B (zh) | 2022-02-08 |
Family
ID=65699041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811467359.4A Expired - Fee Related CN109482112B (zh) | 2018-12-03 | 2018-12-03 | 蜡烛灰液体弹珠及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109482112B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111298731B (zh) * | 2020-03-05 | 2021-06-15 | 清华大学 | 一种光驱动液体弹珠及其制备方法和运动方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006176378A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Nagoya Institute Of Technology | 酸化物針状構造物の製造方法 |
| KR20080103655A (ko) * | 2007-05-25 | 2008-11-28 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 액체 구슬의 파괴 방법, 이를 이용한 목적액 전달체 |
| CN104313576A (zh) * | 2014-11-11 | 2015-01-28 | 湖南工业大学 | 一种在铁片上制备超疏水表面的新方法 |
| KR101558240B1 (ko) * | 2014-04-22 | 2015-10-19 | 한국에너지기술연구원 | 메조포러스 산화물 거대입자의 제조방법 및 그에 의하여 제조된 메조포러스 산화물 거대입자 |
| CN105362086A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-03-02 | 江南大学 | 一种基于液体弹珠的“固体”香水及其制备方法 |
| CN106814059A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-06-09 | 北京芯创睿胜科技有限公司 | Sers活性液滴、制备方法及分子检测方法 |
-
2018
- 2018-12-03 CN CN201811467359.4A patent/CN109482112B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006176378A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-06 | Nagoya Institute Of Technology | 酸化物針状構造物の製造方法 |
| KR20080103655A (ko) * | 2007-05-25 | 2008-11-28 | 재단법인서울대학교산학협력재단 | 액체 구슬의 파괴 방법, 이를 이용한 목적액 전달체 |
| KR101558240B1 (ko) * | 2014-04-22 | 2015-10-19 | 한국에너지기술연구원 | 메조포러스 산화물 거대입자의 제조방법 및 그에 의하여 제조된 메조포러스 산화물 거대입자 |
| CN104313576A (zh) * | 2014-11-11 | 2015-01-28 | 湖南工业大学 | 一种在铁片上制备超疏水表面的新方法 |
| CN105362086A (zh) * | 2015-11-02 | 2016-03-02 | 江南大学 | 一种基于液体弹珠的“固体”香水及其制备方法 |
| CN106814059A (zh) * | 2017-01-16 | 2017-06-09 | 北京芯创睿胜科技有限公司 | Sers活性液滴、制备方法及分子检测方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Properties of liquid marbles";PASCALE AUSSILLOUS 等;《Proc. R. Soc. A》;20060117;第462卷;第973-999页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109482112A (zh) | 2019-03-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Darmanin et al. | Recent advances in the potential applications of bioinspired superhydrophobic materials | |
| JP4102583B2 (ja) | 自浄性表面、その製造方法、その使用及び表面の製造に適した粒子 | |
| US7524531B2 (en) | Structured self-cleaning surfaces and method of forming same | |
| CN111647290B (zh) | 一种超疏水自清洁涂层及其制备方法 | |
| CN105565678B (zh) | 一种减反增透的超疏水自清洁SiO2纳米涂层 | |
| CN109482112B (zh) | 蜡烛灰液体弹珠及其制备方法 | |
| CN111454000B (zh) | 一种耐磨超双疏自清洁贴膜及其制备方法 | |
| CN103433032B (zh) | 一种核壳中空结构WO3@mSiO2微球及其制备方法和应用 | |
| CN106319601A (zh) | 一种超疏水型多孔金属涂层的制备方法 | |
| CN108761581A (zh) | 一种折射率可调的SiO2减反射膜的制备方法 | |
| CN103787586A (zh) | 一种自清洁亲水复合材料及其制备方法 | |
| CN102535255A (zh) | 一种储能调温壁纸及其制备方法 | |
| Fu et al. | Simple reactor for ultrasonic spray synthesis of nanostructured materials | |
| CN108373610B (zh) | 微纳结构表面构筑纳米涂层的方法及其在减反射上的应用 | |
| CN111906009A (zh) | 一种无氟多尺度超疏水表面的制备方法 | |
| Li et al. | Microstructure and transparent super-hydrophobic performance of vacuum cold-sprayed Al 2 O 3 and SiO 2 aerogel composite coating | |
| CN101613872B (zh) | 具有电润湿特性的超疏水表面制备方法 | |
| Sun et al. | Combining robocasting and alkali-induced starch gelatinization technique for fabricating hierarchical porous SiC structures | |
| CN104087906A (zh) | 氧化锌锡陶瓷靶的制备工艺及使用该靶材制备氧化锌锡镀膜的方法 | |
| CN103060773B (zh) | 一种透明超疏水表面材料的制备方法 | |
| Cao et al. | Morphology-controlled synthesis of SiO2 hollow microspheres using pollen grain as a biotemplate | |
| CN103937320A (zh) | 一种可适应建筑墙体底色的纳米TiO2光催化自清洁涂层及其制备方法 | |
| JP5683404B2 (ja) | コーティング組成物及びその製造方法、並びに防汚性多孔質物品及びその製造方法 | |
| CN114015350A (zh) | 一种浸润性可调控的自洁超疏水-超疏油膜材料及其制备方法 | |
| CN105585910A (zh) | 车用玻璃纳米自洁净膜工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20221216 Address after: 519000 Room 105, No. 6, Baohua Road, Hengqin New District, Zhuhai, Guangdong Province - 45078 (centralized office area) Patentee after: Zhuhai Senke Technology Co.,Ltd. Address before: 710072 No. 127 Youyi West Road, Shaanxi, Xi'an Patentee before: Northwestern Polytechnical University |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220208 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |