[发明专利]超疏或超亲气体铜网及其制备方法及去除或收集水下气泡的装置

说明书

本发明提出一种超疏或超亲气体铜网及其制备方法及去除或收集水下气泡的装置。通过处理铜网，在铜网表面形成一层纳米针层，形成超疏气体铜网，进一步处理，形成超亲气体铜网，去除气泡的装置首先利用超疏气体铜网将气泡隔离在管体一侧，并在此侧管体打孔并覆盖超亲气体铜网，气泡通过铜网，排出管体外。但是对于液体中的毒性或者有使用价值的气体，可以使用气体收集装置。圆柱体容器底部所覆盖的超亲气体铜网只允许气泡通过，因此在容器上方收集气泡即可。这两种装置价格低廉，可以大面积使用生产，并且适用于各种气体。

技术领域

本发明涉及一种可以实现去除或收集水下气泡的装置，具体涉及一种超疏或超亲气体铜网及其制备方法及具有该超疏或超亲气体铜网用于去除或收集水下气泡的装置。

背景技术

液体中经常会产生气泡，在某些领域中产生的气泡会带来诸多不利的影响如，静脉注射时，从针头进入的气体会随注射液体进入人体血管中，严重时会发生气体栓塞，引起心衰，甚至会导致死亡；在有气体生成的电化学反应中，粘附在电极的气泡会影响电极与反应物之间的接触，从而大大降低了电化学反应的速率；微流控装置中的气泡，会增大液体之间的流动损耗，降低流动速度，甚至会堵塞微流控装置；水下作业时，粘附在潜水镜上的气泡，会引起人视觉模糊；因此，在这些相关领域中往往需要将液体中的气泡去除，以减少气泡带来的不良影响。

也可以将液体中的有些气体收集起来加以利用。如，制取氢气的一个主要方法就是从水中分解出氢气，此时，就需要从水中高效地、大面积的收集氢气。再如，海底经常会泄漏甲烷气体，并释放到气体中，但是甲烷气体会引起温室效应，造成环境污染，同时，甲烷又是一种优质的气体燃料，也是制造许多化工产品的重要原料。因此，收集海底泄漏的甲烷气体，不仅抑制了环境污染，还可以解决能源问题。

发明内容

为了去除或收集水下或水溶液中的气泡，本发明提出一种超疏或超亲气体铜网及其制备方法及去除或收集水下气泡的装置，工艺简单，价格低廉，面积可控，可以大规模生产及使用。

本发明的技术解决方案是提供一种超疏气体铜网，其特殊之处在于：包括铜网，上述铜网表面具有一层纳米针层，纳米针层中的纳米针相互交织，垂直于铜网铜线；纳米针直径在150-260nm之间，长度为10-15μm。

本发明还提供一种超亲气体铜网，其特殊之处在于：包括上述超疏气体铜网，通过将超疏气体铜网浸泡在氟硅烷溶液后干燥制备。

本发明还提供一种上述的超疏气体铜网的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：清洗基质材料铜网；

步骤二：将步骤一清洗后的铜网浸泡在NaOH和(NH₄)₂S₂O₈水溶液中；

步骤三：用去离子水清洗步骤二浸泡之后的铜网；

步骤四：将步骤三清洗后的铜网放置在氮气中常温干燥，得到超疏气体铜网。

优选地，步骤一中基质材料铜网网孔直径为76μm；

步骤二中NaOH浓度为2.5M，(NH₄)₂S₂O₈浓度为0.1M，在室温条件下浸泡5min-10min。

本发明还提供一种超亲气体铜网的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将制备的超疏气体铜网浸泡在氟硅烷溶液中；

步骤二：将步骤一浸泡后的铜网在真空干燥箱中干燥，得到超亲气体铜网。

优选地，步骤一中氟硅烷溶液为氟硅烷无水乙醇溶液，氟硅烷的质量分数为0.2％，浸泡时间为24h；

步骤二中真空干燥箱的温度为100℃，干燥时间为2h。