[发明专利]一种楔形图案化超浸润性表面及其制备方法

权利要求书

1.一种制备楔形图案化超浸润性表面的方法，其特征在于，采用光刻技术或化学刻蚀的方法在洁净的基片上制备出楔形微米突起；再通过喷涂超疏水涂料获得超疏水层，或者水热氧化法构建氧化锌纳米阵列再采用氟硅烷修饰改性得到超疏水层，最后将楔形微米突起顶端的超疏水层磨去，在顶端获得亲水表面，从而得到楔形图案化超浸润性表面。

2.如权利要求1所述的制备楔形图案化超浸润性表面的方法，其特征在于，所述的楔形微米突起按以下方法制备：利用标准的光刻技术对基片表面涂覆光刻胶，并曝光、显影、去除光刻胶，在光刻胶覆盖区域形成楔形阵列图案，将基片放入过硫酸钾溶液，刻蚀，取出后立刻放入碳酸氢钾溶液阻止刻蚀反应，去除光刻胶得到。

3.如权利要求1所述的制备楔形图案化超浸润性表面的方法，其特征在于，所述的楔形微米突起按以下方法制备：利用标准的光刻技术对基片表面涂覆光刻胶，并曝光、显影、去除光刻胶，在光刻胶未覆盖区域形成楔形阵列图案，将基片先放入三氯化铁和盐酸混合水溶液中进行活化并粗糙化，采用电沉积或磁控溅射气相沉积法制备在基片表面沉积2～10μm厚铜膜，然后去除光刻胶得到。

4.如权利要求3所述的制备楔形图案化超浸润性表面的方法，其特征在于，电沉积时是采用双阳极法，插入CuSO_4`5H₂O和H₂SO₄混合溶液中，并加入十二烷基硫酸钠进行电沉积，先在2mA/cm²电流密度下电沉积，再在20～80mA/cm²电流密度条件下进行高速沉积电沉积，阴阳两极间距5cm，电沉积过程中配合搅拌。

5.如权利要求3所述的制备楔形图案化超浸润性表面的方法，其特征在于，所述混合水溶液中三氯化铁浓度为0.08～0.2g/mL，盐酸体积浓度为0.03～0.1％。

6.如权利要求3所述的制备楔形图案化超浸润性表面的方法，其特征在于，磁控溅射气相沉积法，以纯铜为靶材。

7.如权利要求1所述的制备楔形图案化超浸润性表面的方法，其特征在于，所述的楔形微米突起按以下方法制备：将刻蚀液过硫酸钾水溶液均匀涂抹在玻片表面，将具有阵列楔形孔结构的PDMS模板倒扣其上，将蘸有刻蚀液的PDMS模板，扣在放置于铜片表面进行刻蚀反应，随后将铜片取出，立刻放入碳酸氢钾溶液阻止刻蚀反应，再洗净烘干得到。

8.如权利要求1所述的制备楔形图案化超浸润性表面的方法，其特征在于，所述超疏水涂料为含有2～20mg/mL疏水性二氧化硅纳米链颗粒，1～10mg/mL疏水性有机硅或氟树脂，0.1～1％wt醋酸，0.1～1％wt氟硅烷，以有机溶剂混合均匀得到。

9.如权利要求1所述的制备楔形图案化超浸润性表面的方法，其特征在于，所述水热氧化法具体是将基片倒扣或垂直插入KOH和Zn(NO₃)₂的混合水溶液中反应，在基片表面生长氧化锌阵列纳米锥结构，再用氟硅烷乙醇溶液进行疏水化处理，烘干后，即获得超疏水表面。