CN110743203A - 一种超疏水铜网的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超疏水铜网的制备方法，具体为一种同时含甲基和氟硅烷基的超疏水铜网的制备方法，该铜网主要用于油水分离。所述超疏水铜网的制备方法，包括如下步骤：（1）采用氧气气相氧化法制备氧化铜网；（2）将步骤（1）得到的氧化铜网在氮气气氛下通入六甲基二硅氮烷进行气相沉积，即得到表面含甲基的铜网；（3）采用十三氟代正辛基三乙氧基硅烷制备氟硅烷溶液；（4）将步骤（2）制备的氧化铜网浸泡在步骤（3）制备的氟硅烷溶液中进行液相沉积，完成后，经干燥得到同时含甲基和氟硅烷基的超疏水铜网。本发明具有如下优点：（1）在铜网表面同时引入甲基和氟硅烷基，构筑不同层次的表面有机微纳米结构；（2）在铜网表面同时引入甲基和氟硅烷基，提高表面疏水性，制得超疏水铜网；（3）该超疏水铜网具有良好的油水分离效率；（4）方法重复性好，易于工业规模化生产。

Description

一种超疏水铜网的制备方法

技术领域

本发明涉及化工产品超疏水材料制备领域，具体涉及一种表面同时含甲基和氟硅烷基的超疏水铜网的制备方法，该铜网主要应用于油水分离。

背景技术

数十年以来，随着工业经济和人民生活的发展，各类油污污染对环境和社会造成严重危害。比如，海洋石油泄露、内河航道船舶动力油污、油田和油企含油废水、生活餐废污水等是主要的污染源。由于这些来源形式、数量、组成和浓度均有不同，治理难度较大，目前尚未有广泛适用、效果良好的方法去除油污污染。比如，用于海洋和内河油污治理的围栏回收、燃烧、吸油材料吸收、消油剂分解等方法受天气、水面不平稳等因素影响，作业难度大、效果差；用于油田和油企废水所采用的乳化破乳分离回收法则存在耗费药剂量大且动力消耗大的问题；而日常的生活含油废水则要采用隔油池进行悬浮分离，存在设施占地大、周期长等缺陷。因此，亟待开发一种效果好、操作方便（如设备可拆卸、更换）、适用面广的油水分离技术、设备或材料。

目前，利用一些特殊浸润性滤膜或滤网实现油水分离的尝试已经取得一定进展，其中模仿荷叶的超疏水超亲油滤网成为该领域的主要成果。一般地，基于荷叶效应的超疏水表面的获取主要通过两种方式：一是在粗糙结构表面修饰低表面能物质，二是在低表面能材料表面构建粗糙结构。但是，在低表面能构建粗糙结构需要根据Cassie–Baxter方程尽量降低与液体实际接触的固体表面所占的比例，才可获得更高的接触角。因此，具体的实施过程，需要精密设计并制备具有特殊尖头结构的微纳米表面凸起，才能实现上述目标。采用的方法有电化学法、激光刻蚀法、水热法和溶胶凝胶法等，制备过程需要用到精密贵重设备、条件苛刻、重复性差、难以实现工业规模化生产，这些缺陷严重限制了构造粗糙结构这一思路的应用。相对应的，第一种思路，即在粗糙结构表面修饰低表面能物质，则克服了上述缺陷。比如，可以通过浸渍法、沉积法在基材表面接枝或涂覆低表面能物质，并且这些低表面能物质大多已经商业化，整体制备过程符合重复性好、易于工业规模化和原料易得等诸多优点。因此，目前，在铜网、铝网、海绵等基材表面修饰低表面能物质已成为制备超疏水油水分离材料的重要手段。

文献报道，在铜网表面引入的低表面能物质主要包括脂肪酸（CN201610713702.3;CN201611023975.1）、脂肪醇（CN201611023975.1）、烷氧基长链硅烷（CN201710101269.2）和氟硅烷（CN201710101269.2），其中的脂肪酸和醇不能与铜表面形成牢固的共价键连接，所以耐受性较差；而有机硅氧烷是常用的、且能够与铜网表面通过Cu-O-Si键形成较强的连接，在表面形成低表面能涂层，实现高疏水性能。文献（CN201811135588.6）采用六甲基二硅氮烷气相沉积法在铜网表面引入三甲基硅基，该技术工艺具有不用溶剂、温度易于控制等优点，但该铜网的水接触角最高只能达到151 ^o。同时，上述方法中所用的氧化铜网均采用过氧化物溶液氧化法制备，需耗费大量溶剂，且与后续步骤均为间歇操作，不利于工业规模化生产。

因此，通过多种方法结合，在铜网表面引入由共价键连接的多种基团，构筑多层微纳米结构，且方法重复性好、适合工业规模生产是设计开发超疏水铜网的正确思路。

发明内容

为了克服上述现有技术中只使用引入甲基或只使用引入氟硅烷的单一方法而不能有效提高材料疏水性的不足，本发明提供了一种将引入甲基和引入氟烷基两种方法结合，且采取先引入甲基后引入氟硅烷的技术，制备同时含甲基和氟烷基的超疏水铜网的方法。

本发明的目的是这样实现的：

一种超疏水铜网的制备方法，包括如下步骤：

（1）采用氧气气相氧化法制备氧化铜网；

（2）将步骤（1）得到的氧化铜网在氮气气氛下通入六甲基二硅氮烷进行气相沉积，即得到表面含甲基的铜网；

（3）采用十三氟代正辛基三乙氧基硅烷制备氟硅烷溶液；

（4）将步骤（2）制备的氧化铜网浸泡在步骤（3）制备的氟硅烷溶液中进行液相沉积，完成后，经干燥得到同时含甲基和氟硅烷基的超疏水铜网。

步骤（1）所述采用氧气气相氧化法制备氧化铜网的具体过程为依次使用稀盐酸、丙酮、无水乙醇、蒸馏水超声清洗铜网，晾干，然后放置于管式电阻炉中，通入氮气和氧气混合气体，升高温度，先进行吹扫和干燥，再进行气相氧化，反应结束后，停止通入氧气，继续通入氮气吹扫和干燥，得到氧化铜网。

所述吹扫的氮气流量为100-200mL·min^-1，氮气和氧气混合气体中二者的流量分别为100-200mL·min^-1和100-200mL·min^-1。

所述稀盐酸的浓度为0.15-0.20mol·L^-1；所述超声清洗时间为40-60min；所述氧化反应过程中需要保证整个气体流路畅通；所述氧化反应的温度为400-600℃，所述氧化反应过程中的反应时间为60-120min；所述氮气吹扫和干燥的温度为150-200℃，吹扫和干燥时间为90-150min。

步骤（2）所述气相沉积的具体过程为：将步骤（1）得到的氧化铜网置于管式电阻炉的石英管中，第一次通入氮气，调节管式电阻炉温度控制器为160-220℃，待温度稳定后，通入由40-60℃水浴加热的六甲基二硅氮烷进行气相沉积，气相沉积结束后第二次通入氮气吹扫，停止通入六甲基二硅氮烷，待管式电阻炉降温后，停止通氮气，即得到表面含甲基的铜网。

步骤（2）所述第一次通入氮气的时间为90-150min，所述第一次通入氮气的流量为100-200 mL·min^-1；第二次通入氮气的时间为90-150min，第二次通入氮气的流量为50-100mL·min^-1；所述管式电阻炉的升温速率为2-5℃·min^-1；气相沉积结束后，管式电阻炉降温至80-100℃时，停止通氮气；所述管式电阻炉的降温过程为自然降温或程序降温，所述程序降温的速率为0.5-1.5℃·min^-1。

步骤（3）所述采用十三氟代正辛基三乙氧基硅制备氟硅烷溶液的具体过程为：称取1.00g的十三氟代正辛基三乙氧基硅烷，放于干净的试剂瓶中，用量筒量取50-100g无水乙醇，25-50g去离子水加入到此试剂瓶中，振荡10min，静置30min，即制得氟硅烷溶液。

步骤（4）所述氟硅烷的液相沉积步骤为：把步骤（2）气相沉积甲基的铜网浸入加热至30-50℃的第一步配制的氟硅烷溶液中，浸泡时间为60-120min；将铜网取出，在60-90℃下干燥60-120min，即为同时含甲基和氟硅烷基的铜网成品。

上述超疏水铜网的制备方法，包括如下步骤：

（1）采用氧气气相氧化法制备氧化铜网：

剪取3cm×1cm的铜网若干，依次用0.17mol·L^-1稀盐酸、丙酮、无水乙醇、蒸馏水各超声清洗铜网50min，取出铜网在空气中晾干；然后放置于管式炉中，通入氮气（流量为150mL·min^-1），升高温度至170℃，先进行吹扫和干燥120min，再升温至500℃，通入氮气（流量为150mL·min^-1）和氧气（流量为150mL·min^-1）的混合气体，进行气相氧化90min，反应结束后，停止通入氧气，继续通入氮气（流量为150mL·min^-1）吹扫和干燥120min，得到氧化铜网。

（2）采用气相沉积法制备含甲基的铜网：

将步骤（1）得到的氧化铜网置于管式电阻炉的石英管中，第一次通入氮气，第一次通入氮气的时间为120min，所述第一次通入氮气的流量为150mL·min^-1，调节管式电阻炉温度控制器为200℃，所述管式电阻炉的升温速率为3.5℃·min^-1，待温度稳定后，通入由50℃水浴加热的六甲基二硅氮烷进行气相沉积，气相沉积结束后第二次通入氮气，第二次通入氮气的时间为120min，第二次通入氮气的流量为75mL·min^-1，管式电阻炉程序降温至90℃时，所述程序降温的速率为1℃·min^-1，停止通氮气，取出，即得到表面含甲基的铜网；

（3）制备氟硅烷溶液：

准确称取1.00g的十三氟代正辛基三乙氧基硅烷，放于干净的试剂瓶中，称取70g无水乙醇和40g去离子水加入到此试剂瓶中，振荡10min，静置30min，即制得氟硅烷溶液；

（4）氟硅烷液相沉积法制备含甲基和氟硅烷基的超疏水铜网

把步骤（2）气相沉积甲基的铜网浸入40℃的第一步配制的氟硅烷溶液中，浸泡时间为90min。将铜网取出，在75℃下干燥90min，即为同时含甲基和氟硅烷基的超疏水铜网成品。

积极有益效果：本发明方法提供一种先由氧气气相制备氧化铜网、气相沉积六甲基二硅氮烷而引入甲基、再液相沉积氟硅烷而引入氟硅烷基从而制备同时含甲基和氟硅烷基的超疏水性铜网的制备方法；1、在铜网表面同时引入甲基和氟硅烷基，构筑不同层次的表面有机微纳米结构；2、在铜网表面同时引入甲基和氟硅烷基，提高表面疏水性，制得超疏水铜网；3、该超疏水铜网具有良好的油水分离效率；4、方法重复性好，易于工业规模化生产。

附图说明：

图1为本发明所述超疏水铜网制备过程反应原理示意图；

图2为实施例1~3和对比实验1~3中铜网样品的接触角测试图；

图3为实施例1中超疏水铜网样品的扫描电镜照片（左为放大300和右为2750倍）；

图4为油水分离装置示意图；

图中为：右边末端为漏斗的油水池1、铜网2、烧杯3、锥形瓶4。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

一种超疏水铜网的制备方法，包括如下步骤：

（1）采用氧气气相氧化法制备氧化铜网：

剪取3cm×1cm的铜网若干，依次用0.17mol·L^-1稀盐酸、丙酮、无水乙醇、蒸馏水各超声清洗铜网50min，取出铜网在空气中晾干；然后放置于管式炉中，通入氮气（流量为150mL·min^-1），升高温度至170℃，先进行吹扫和干燥120min，再升温至500℃，通入氮气（流量为150mL·min^-1）和氧气（流量为150mL·min^-1）的混合气体，进行气相氧化90min，反应结束后，停止通入氧气，继续通入氮气（流量为150mL·min^-1）吹扫和干燥120min，得到氧化铜网。

（2）采用气相沉积法制备含甲基的铜网：

将步骤（1）得到的氧化铜网置于管式电阻炉的石英管中，第一次通入氮气，第一次通入氮气的时间为120min，所述第一次通入氮气的流量为150mL·min^-1，调节管式电阻炉温度控制器为200℃，所述管式电阻炉的升温速率为3.5℃·min^-1，待温度稳定后，通入由50℃水浴加热的六甲基二硅氮烷进行气相沉积，气相沉积结束后第二次通入氮气，第二次通入氮气的时间为120min，第二次通入氮气的流量为75mL·min^-1，管式电阻炉程序降温至90℃时，所述程序降温的速率为1℃·min^-1，停止通氮气，取出，即得到表面含甲基的铜网。

（3）制备氟硅烷溶液：

准确称取1.00g的十三氟代正辛基三乙氧基硅烷，放于干净的试剂瓶中，称取70g无水乙醇和40g去离子水加入到此试剂瓶中，振荡10min，静置30min，即制得氟硅烷溶液；

（4）氟硅烷液相沉积法制备同时含甲基和氟硅烷基的超疏水铜网

把步骤（2）气相沉积甲基的铜网浸入40℃的第一步配制的氟硅烷溶液中，浸泡时间为90min。将铜网取出，在75℃下干燥90min，即为同时含甲基和氟硅烷基的超疏水铜网成品。

测定铜网的接触角为159 ^o，见图2；油水分离效率为93.0%。

实施例2

一种超疏水铜网的制备方法，包括如下步骤：

（1）采用氧气气相氧化法制备氧化铜网：

剪取3cm×1cm的铜网若干，依次用0.15mol·L^-1稀盐酸、丙酮、无水乙醇、蒸馏水各超声清洗铜网60min，取出铜网在空气中晾干；然后放置于管式炉中，通入氮气（流量为100mL·min^-1），升高温度至200℃，先进行吹扫和干燥150min，再升温至600℃，通入氮气（流量为100mL·min^-1）和氧气（流量为200mL·min^-1）的混合气体，进行气相氧化120min，反应结束后，停止通入氧气，继续通入氮气（流量为200mL·min^-1）吹扫和干燥90min，得到氧化铜网。

（2）采用气相沉积法制备含甲基的铜网：

将步骤（1）得到的氧化铜网置于管式电阻炉的石英管中，第一次通入氮气，第一次通入氮气的时间为150min，所述第一次通入氮气的流量为100mL·min^-1，调节管式电阻炉温度控制器为220℃，所述管式电阻炉的升温速率为2℃·min^-1，待温度稳定后，通入由40℃水浴加热的六甲基二硅氮烷进行气相沉积，气相沉积结束后第二次通入氮气，第二次通入氮气的时间为150min，第二次通入氮气的流量为100mL·min^-1，管式电阻炉程序降温至80℃时，所述程序降温的速率为1.5℃·min^-1，停止通氮气，取出，即得到表面含甲基的超铜网。

（3）制备氟硅烷溶液：

准确称取1.00g的十三氟代正辛基三乙氧基硅烷，放于干净的试剂瓶中，称取50g无水乙醇和50g去离子水加入到此试剂瓶中，振荡10min，静置30min，即制得氟硅烷溶液；

（4）氟硅烷液相沉积法制备同时含甲基和氟硅烷基的超疏水铜网

把步骤（2）气相沉积甲基的铜网浸入30℃的第一步配制的氟硅烷溶液中，浸泡时间为120min。将铜网取出，在90℃下干燥60min，即为同时含甲基和氟硅烷基的超疏水铜网成品。

测定铜网的接触角为157 ^o，见图2；油水分离效率为92.0%。

实施例3

一种超疏水铜网的制备方法，包括如下步骤：

（1）采用氧气气相氧化法制备氧化铜网：

剪取3cm×1cm的铜网若干，依次用0.20mol·L^-1稀盐酸、丙酮、无水乙醇、蒸馏水各超声清洗铜网40min，取出铜网在空气中晾干；然后放置于管式电阻炉中，通入氮气（流量为200mL·min^-1），升高温度至150℃，先进行吹扫和干燥90min，再升温至400℃，通入氮气（流量为200mL·min^-1）和氧气（流量为100mL·min^-1）的混合气体，进行气相氧化60min，反应结束后，停止通入氧气，继续通入氮气（流量为100mL·min^-1）吹扫和干燥150min，得到氧化铜网。

（2）采用气相沉积法制备含甲基的铜网：

将步骤（1）得到的氧化铜网置于管式电阻炉的石英管中，第一次通入氮气，第一次通入氮气的时间为90min，所述第一次通入氮气的流量为200mL·min^-1，调节管式电阻炉温度控制器为160℃，所述管式电阻炉的升温速率为5℃·min^-1，待温度稳定后，通入由60℃水浴加热的六甲基二硅氮烷进行气相沉积，气相沉积结束后第二次通入氮气，第二次通入氮气的时间为90min，第二次通入氮气的流量为50mL·min^-1，管式电阻炉程序降温至100℃时，所述程序降温的速率为0.5℃·min^-1，停止通氮气，取出，即得到表面含甲基的超铜网。

（3）制备氟硅烷溶液：

准确称取1.00g的十三氟代正辛基三乙氧基硅烷，放于干净的试剂瓶中，称取100g无水乙醇和25g去离子水加入到此试剂瓶中，振荡10min，静置30min，即制得氟硅烷溶液；

（4）氟硅烷液相沉积法制备同时含甲基和氟硅烷基的超疏水铜网

把步骤（2）气相沉积甲基的铜网浸入50℃的第一步配制的氟硅烷溶液中，浸泡时间为60min。将铜网取出，在60℃下干燥120min，即为同时含甲基和氟硅烷基的超疏水铜网成品。

测定铜网的接触角为154 ^o，见图2；油水分离效率为91.0%。

对比实验1

（1）采用氧气气相氧化法制备氧化铜网：

剪取3cm×1cm的铜网若干，依次用0.17mol·L^-1稀盐酸、丙酮、无水乙醇、蒸馏水各超声清洗铜网50min，取出铜网在空气中晾干；然后放置于管式电阻炉中，通入氮气（流量为150mL·min^-1），升高温度至170℃，先进行吹扫和干燥120min，再升温至500℃，通入氮气（流量为150mL·min^-1）和氧气（流量为150mL·min^-1）的混合气体，进行气相氧化120min，反应结束后，停止通入氧气，继续通入氮气（流量为150mL·min^-1）吹扫和干燥120min，得到氧化铜网。

（2）采用气相沉积法制备含甲基的铜网：

将步骤（1）得到的氧化铜网置于管式电阻炉的石英管中，第一次通入氮气，第一次通入氮气的时间为120min，所述第一次通入氮气的流量为150mL·min^-1，调节管式电阻炉温度控制器为200℃，所述管式电阻炉的升温速率为3.5℃·min^-1，待温度稳定后，通入由50℃水浴加热的六甲基二硅氮烷进行气相沉积，气相沉积结束后第二次通入氮气，第二次通入氮气的时间为120min，第二次通入氮气的流量为75mL·min^-1，管式电阻炉程序降温至90℃时，所述程序降温的速率为1℃·min^-1，停止通氮气，取出，即得到表面含甲基的铜网。

测定铜网的接触角为128 ^o，见图2；油水分离效率为77.0%。

对比实验2

（1）采用氧气气相氧化法制备氧化铜网：

剪取3cm×1cm的铜网若干，依次用0.17mol·L^-1稀盐酸、丙酮、无水乙醇、蒸馏水各超声清洗铜网50min，取出铜网在空气中晾干；然后放置于管式电阻炉中，通入氮气（流量为150mL·min^-1），升高温度至170℃，先进行吹扫和干燥120min，再升温至500℃，通入氮气（流量为150mL·min^-1）和氧气（流量为150mL·min^-1）的混合气体，进行气相氧化120min，反应结束后，停止通入氧气，继续通入氮气（流量为150mL·min^-1）吹扫和干燥120min，得到氧化铜网。

（2）制备氟硅烷溶液：

准确称取1.00g的十三氟代正辛基三乙氧基硅烷，放于干净的试剂瓶中，称取70g无水乙醇和40g去离子水加入到此试剂瓶中，振荡10min，静置30min，即制得氟硅烷溶液；

（3）氟硅烷液相沉积法制备同时含甲基和氟硅烷基的超疏水铜网

把步骤（1）制得的氧化铜网浸入40℃的步骤（2）配制的氟硅烷溶液中，浸泡时间为90min。将铜网取出，在75℃下干燥90min，即得到含氟硅烷基的铜网。

测定铜网的接触角为143 ^o，见图2；油水分离效率为85.0%。

对比实验3

（1）采用氧气气相氧化法制备氧化铜网：

剪取3cm×1cm的铜网若干，依次用0.17mol·L^-1稀盐酸、丙酮、无水乙醇、蒸馏水各超声清洗铜网50min，取出铜网在空气中晾干；然后放置于管式电阻炉中，通入氮气（流量为150mL·min^-1），升高温度至170℃，先进行吹扫和干燥120min，再升温至500℃，通入氮气（流量为150mL·min^-1）和氧气（流量为150mL·min^-1）的混合气体，进行气相氧化120min，反应结束后，停止通入氧气，继续通入氮气（流量为150mL·min^-1）吹扫和干燥120min，得到氧化铜网。

（2）制备氟硅烷溶液：

准确称取1.00g的十三氟代正辛基三乙氧基硅烷，放于干净的试剂瓶中，称取70g无水乙醇和40g去离子水加入到此试剂瓶中，振荡10min，静置30min，即制得氟硅烷溶液；

（3）氟硅烷液相沉积法制备同时含甲基和氟硅烷基的超疏水铜网

把步骤（1）制得的氧化铜网浸入40℃的步骤（2）配制的氟硅烷溶液中，浸泡时间为90min。将铜网取出，在75℃下干燥90min，即得到含氟硅烷基的铜网。

（4）采用气相沉积法制备含甲基的铜网：

将步骤（3）得到的氧化铜网置于管式电阻炉的石英管中，第一次通入氮气，第一次通入氮气的时间为120min，所述第一次通入氮气的流量为150mL·min^-1，调节管式电阻炉温度控制器为200℃，所述管式电阻炉的升温速率为3.5℃·min^-1，待温度稳定后，通入由50℃水浴加热的六甲基二硅氮烷进行气相沉积，气相沉积结束后第二次通入氮气，第二次通入氮气的时间为120min，第二次通入氮气的流量为75mL·min^-1，管式电阻炉程序降温至90℃时，所述程序降温的速率为1℃·min^-1，停止通氮气，取出，即得到即得到同时含氟硅烷基和甲基的铜网。

测定铜网的接触角为148 ^o，见图2；油水分离效率为89.5%。

表1 实验结果对比

注释和补充说明（油水分离效果测试方法）：

用甲苯和水混合物作为模型油水混合物，用次甲基蓝作为染色剂。过程如下：用量筒准确量取15.0mL的蒸馏水，加入到烧杯中，接着加入两滴次甲基蓝溶液将蒸馏水染色，再量取15.0mL甲苯，和染色的蒸馏水混合均匀，用图4装置进行油水分离。用胶头滴管将油水混合物慢慢滴到铜网上面，会看到带有颜色的水滴顺着铜网滑到一侧的烧杯中，未被染色的油相则通过铜网进入到锥形瓶中，将混合液全部滴加到铜网后，将一侧烧杯中的溶液倒入量筒中，观察量筒中被次甲基蓝染色的蒸馏水的体积。

以上实施案例仅用于说明本发明的优选实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在所述领域普通技术人员所具备的知识范围内，本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替代及改进等，均应视为本申请的保护范围。

Claims (9)

1.一种超疏水铜网的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）采用氧气气相氧化法制备氧化铜网；

（2）将步骤（1）得到的氧化铜网在氮气气氛下通入六甲基二硅氮烷进行气相沉积，即得到表面含甲基的铜网；

（3）采用十三氟代正辛基三乙氧基硅烷制备氟硅烷溶液；

（4）将步骤（2）制备的氧化铜网浸泡在步骤（3）制备的氟硅烷溶液中进行液相沉积，完成后，经干燥得到同时含甲基和氟硅烷基的超疏水铜网。

2.根据权利要求1所述超疏水铜网的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述采用氧气气相氧化法制备氧化铜网的具体过程为依次使用稀盐酸、丙酮、无水乙醇、蒸馏水超声清洗铜网，晾干，然后放置于管式电阻炉中，通入氮气和氧气混合气体，升高温度，先进行吹扫和干燥，再进行气相氧化，反应结束后，停止通入氧气，继续通入氮气吹扫和干燥，得到氧化铜网。

3.根据权利要求2所述超疏水铜网的制备方法，其特征在于：所述吹扫的氮气流量为100-200mL·min^-1，氮气和氧气混合气体中二者的流量分别为100-200mL·min^-1和100-200mL·min^-1。

4.根据权利要求2所述超疏水铜网的制备方法，其特征在于：所述稀盐酸的浓度为0.15-0.20mol·L^-1；所述超声清洗时间为40-60min；所述氧化反应过程中需要保证整个气体流路畅通；所述氧化反应的温度为400-600℃，所述氧化反应过程中的反应时间为60-120min；所述氮气吹扫和干燥的温度为150-200℃，吹扫和干燥时间为90-150min。

5.根据权利要求1所述超疏水铜网的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述气相沉积的具体过程为：将步骤（1）得到的氧化铜网置于管式电阻炉的石英管中，第一次通入氮气，调节管式电阻炉温度控制器为160-220℃，待温度稳定后，通入由40-60℃水浴加热的六甲基二硅氮烷进行气相沉积，气相沉积结束后第二次通入氮气吹扫，停止通入六甲基二硅氮烷，待管式电阻炉降温后，停止通氮气，即得到表面含甲基的铜网。

6.根据权利要求5所述含甲基铜网的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述第一次通入氮气的时间为90-150min，所述第一次通入氮气的流量为100-200 mL·min^-1；第二次通入氮气的时间为90-150min，第二次通入氮气的流量为50-100mL·min^-1；所述管式电阻炉的升温速率为2-5℃·min^-1；气相沉积结束后，管式电阻炉降温至80-100℃时，停止通氮气；所述管式电阻炉的降温过程为程序降温，所述程序降温的速率为0.5-1.5℃·min^-1。

7.根据权利要求1所述超疏水铜网的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述采用十三氟代正辛基三乙氧基硅制备氟硅烷溶液的具体过程为：称取1.00g的十三氟代正辛基三乙氧基硅烷，放入干净的试剂瓶中，用量筒量取50-100g无水乙醇，25-50g去离子水加入到此试剂瓶中，振荡10min，静置30min，即制得氟硅烷溶液。

8.根据权利要求1所述超疏水铜网的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述氟硅烷的液相沉积步骤为：把步骤（2）气相沉积甲基的铜网浸入加热至30-50℃的第一步配制的氟硅烷溶液中，浸泡时间为60-120min；将铜网取出，在60-90℃下干燥60-120min，即为同时含甲基和氟硅烷基的铜网成品。

9.根据权利要求1所述的一种超疏水铜网的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）采用氧气气相氧化法制备氧化铜网：

剪取3cm×1cm的铜网若干，依次用0.17mol·L^-1稀盐酸、丙酮、无水乙醇、蒸馏水各超声清洗铜网50min，取出铜网在空气中晾干；然后放置于管式电阻炉中，通入氮气（流量为150mL·min^-1），升高温度至170℃，先进行吹扫和干燥120min，再升温至500℃，通入氮气（流量为150mL·min^-1）和氧气（流量为150mL·min^-1）的混合气体，进行气相氧化90min，反应结束后，停止通入氧气，继续通入氮气（流量为150mL·min^-1）吹扫和干燥120min，得到氧化铜网；

（2）采用气相沉积法制备含甲基的铜网：

将步骤（1）得到的氧化铜网置于管式电阻炉的石英管中，第一次通入氮气，第一次通入氮气的时间为120min，所述第一次通入氮气的流量为150mL·min^-1，调节管式电阻炉温度控制器为200℃，所述管式电阻炉的升温速率为3.5℃·min^-1，待温度稳定后，通入由50℃水浴加热的六甲基二硅氮烷进行气相沉积，气相沉积结束后第二次通入氮气，第二次通入氮气的时间为120min，第二次通入氮气的流量为75mL·min^-1，管式电阻炉程序降温至90℃时，所述程序降温的速率为1℃·min^-1，停止通氮气，取出，即得到表面含甲基的铜网；

（3）制备氟硅烷溶液：

准确称取1.00g的十三氟代正辛基三乙氧基硅烷，放于干净的试剂瓶中，称取70g无水乙醇和40g去离子水加入到此试剂瓶中，振荡10min，静置30min，即制得氟硅烷溶液；

（4）氟硅烷液相沉积法制备同时含甲基和氟硅烷基的超疏水铜网

把步骤（2）气相沉积甲基的铜网浸入40℃的第一步配制的氟硅烷溶液中，浸泡时间为90min；将铜网取出，在75℃下干燥90min，即为同时含甲基和氟硅烷基的超疏水铜网成品。

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