/mL的多巴胺水溶液中22h，使其表面羟基 化，取出石墨烯薄膜材料再置于体积分数为2%的CH3SiCl3的甲苯溶液中浸泡2h，外界环 境的湿度控制于30%，完成后，将石墨烯薄膜材料取出，置于烘箱中，在温度50°C条件下烘 干，即得到具有超疏水性能的石墨烯薄膜材料。
[0045]超疏水石墨烯薄膜的接触角照片如图4,说明本实施例的超疏水石墨烯薄膜的确 具有超疏水性能。
[0046] 实施例6
[0047] 以碳粉末材料为超疏水材料的基体。
[0048] 将碳粉末材料置于臭氧和紫外灯照射下作用3h，使碳粉末材料的表面羟基化，取 出碳粉末材料再置于体积分数为〇. 5%的CH3SiCl3的正己烷溶液中浸泡lh，外界环境的湿 度控制于30%，完成后，将碳粉末材料取出，置于烘箱中，在温度20°C条件下烘干，即得到 具有超疏水性能的碳粉末材料。
[0049] 超疏水碳粉末材料的接触角照片如图5,说明本实施例的超疏水碳粉末材料的确 具有超疏水性能。
[0050] 实施例7
[0051] 以海绵为超疏水材料的基体。
[0052] 将海绵置于臭氧和紫外灯照射下作用0.5h，使海绵的表面羟基化，取出海绵再置 于体积分数为〇. 5%的C2H5SiCl2的正己烷溶液中浸泡lh，外界环境的湿度控制于30%，完 成后，将海绵取出，置于烘箱中，在温度50°C条件下烘干，即得到具有超疏水性能的海绵。
[0053] 实施例8
[0054] 以海绵为超疏水材料的基体。
[0055] 将海绵置于臭氧和紫外灯照射下作用0. 5h，使海绵的表面羟基化，取出海绵再置 于体积分数为〇. 5%的CF3SiCl3的正己烷溶液中浸泡lh，外界环境的湿度控制于30%，完 成后，将海绵取出，置于烘箱中，在温度50°C条件下烘干，即得到具有超疏水性能的海绵。
[0056] 实施例9
[0057] 以海绵为超疏水材料的基体。
[0058] 将海绵置于臭氧和紫外灯照射下作用0. 5h，使海绵的表面羟基化，取出海绵再置 于体积分数为〇. 5%的C2F5SiCl3的正己烷溶液中浸泡lh，外界环境的湿度控制于30%，完 成后，将海绵取出，置于烘箱中，在温度50°C条件下烘干，即得到具有超疏水性能的海绵。
[0059] 实施例10
[0060] 以泡沫镍金属材料为超疏水材料的基体。
[0061] 将泡沫镍金属材料置于臭氧和紫外灯照射下作用5h，使泡沫镍金属材料的表面羟 基化，取出泡沫镍金属材料再置于体积分数为〇. 5%的C2H5SiCl2的正己烷溶液中浸泡lh， 外界环境的湿度控制于30%，完成后，将泡沫镍金属材料取出，置于烘箱中，在温度50°C条 件下烘干，即得到具有超疏水性能的泡沫镍金属材料。
[0062] 实施例11
[0063] 以泡沫镍金属材料为超疏水材料的基体。
[0064] 将泡沫镍金属材料置于臭氧和紫外灯照射下作用0. 5h，使泡沫镍金属材料的表面 羟基化，取出泡沫镍金属材料再置于体积分数为〇. 5%的CF3SiCl3的正己烷溶液中浸泡lh， 外界环境的湿度控制于30%，完成后，将泡沫镍金属材料取出，置于烘箱中，在温度50°C条 件下烘干，即得到具有超疏水性能的泡沫镍金属材料。
[0065] 实施例12
[0066] 以碳粉末材料为超疏水材料的基体。
[0067] 将碳粉末材料置于臭氧和紫外灯照射下作用0. 5h，使碳粉末材料的表面羟基化， 取出碳粉末材料再置于体积分数为0. 5%的CF3SiCl3的正己烷溶液中浸泡lh，外界环境的 湿度控制于30 %，完成后，将碳粉末材料取出，置于烘箱中，在温度50°C条件下烘干，即得 到具有超疏水性能的碳粉末材料。
[0068] 实施例13
[0069] 以海绵为超疏水材料的基体。
[0070] 将海绵置于浓度为20mg/mL的多巴胺水溶液中3h，使海绵的表面羟基化，取出海 绵再置于体积分数为1 %的CH3SiCl3的正己烷溶液中浸泡3h，外界环境的湿度控制于30 %， 完成后，将海绵取出，置于烘箱中，在温度50°C条件下烘干，即得到具有超疏水性能的海绵。
[0071] 实施例14
[0072] 以泡沫镍金属材料为超疏水材料的基体。
[0073] 将泡沫镍金属材料置于浓度为5mg/mL的多巴胺水溶液中10h，使泡沫镍金属材料 的表面羟基化，取出泡沫镍金属材料再置于体积分数为0. 5%的C2H5SiClj^正己烷溶液中 浸泡lh，外界环境的湿度控制于30 %，完成后，将泡沫镍金属材料取出，置于烘箱中，在温 度50°C条件下烘干，即得到具有超疏水性能的泡沫镍金属材料。
[0074] 尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解， 本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申 请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可 以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布 局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
【主权项】
1. 一种具有普适性的简便超疏水材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤： (1) 将超疏水材料的基体置于臭氧和紫外灯照射下作用0. 2-5h，或者将超疏水材料的 基体置于多巴胺水溶液中反应3-24h，使所述基体的表面羟基化； (2) 将表面羟基化后的基体置于体积分数为0. 1% -2%的氯硅烷的有机溶剂溶液中搅 拌 0?l-3h; (3) 将经步骤（2)处理后的基体置于烘箱中于20-120°C下烘干，得到所述超疏水材料。2. 根据权利要求1所述的具有普适性的简便超疏水材料的制备方法，其特征在于所述 超疏水材料的基体的材质是金属、金属氧化物、有机材料、无机材料或高分子材料。3. 根据权利要求1所述的具有普适性的简便超疏水材料的制备方法，其特征在于所述 多巴胺水溶液的浓度是0. 5-20mg/mL。4. 根据权利要求1所述的具有普适性的简便超疏水材料的制备方法，其特征在于所述 氯硅烷的结构如下：其中，R是CH3、C2H5、CnH2n+1、CF3或者CnH2n+1A，1 彡n彡 36, 1 彡m彡 36。5. 根据权利要求1所述的具有普适性的简便超疏水材料的制备方法，其特征在于所述 氯硅烷的结构如下：其中，&和1?2是CH3、C2H5、CnH2n+1、CF3或者CnH2n+1九义和R2相同或 者不相同，n< 36,m< 36。6. 根据权利要求1所述的具有普适性的简便超疏水材料的制备方法，其特征在于所述 有机溶剂是正己烷、正辛烷、正葵烷或者甲苯。
【专利摘要】本发明公开了一种具有普适性的简便超疏水材料的制备方法，先将超疏水材料的基体置于臭氧和紫外灯照射下作用0.2-5h，或者将超疏水材料的基体置于多巴胺水溶液中反应3-24h，使所述基体的表面羟基化；然后置于体积分数为0.1％-2％的氯硅烷的有机溶剂溶液中搅拌0.1-3h；最后置于烘箱中于20-120℃下烘干，得到所述超疏水材料。本发明采用具有环境友好、易规模化生产、成本低廉、适用范围广泛、制备方法简单的溶液搅拌方法对原材料表面进行改性，制备具有超疏水性能的材料，具有无需任何专门昂贵的仪器设备和精准的试验条件的优势。
【IPC分类】C04B41/46, C08J9/36, C08J9/40, C23C22/02, C08J7/12, C01B31/02
【公开号】CN105111495
【申请号】CN201510426678
【发明人】祝青, 罗观, 刘慧慧, 肖春, 谢虓, 李尚斌
【申请人】中国工程物理研究院化工材料研究所
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月20日