[发明专利]一种Co3O4纳米阵列超疏水材料涂层及其制备方法

权利要求书

1.一种Co₃O₄纳米阵列超疏水材料涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)四氧化三钴纳米阵列的合成：将预处理碳布放入六水合氯化钴（CoCl₂·6H₂O）、氟化铵（NH₄F）、尿素（CO(NH₂)₂）的混合液中，然后将浸入预处理碳布的混合液放入反应釜内的烘箱中进行水热反应，得到表面生成粉紫色固体的碳布，即四氧化三钴前驱体；之后用无水乙醇、蒸馏水清洗及干燥所述四氧化三钴前驱体，之后放入管式炉中焙烧，当所述碳布表面的粉紫色固体变黑，即得到四氧化三钴纳米阵列碳布；其中所述CoCl₂·6H₂O、NH₄F、CO(NH₂)₂三者物质的量之比为5：7：9；混合液配制时所用CoCl₂·6H₂O溶液的浓度控制在0.08~0.1 mol/L，所用NH₄F溶液的浓度控制在0.11~0.14 mol/L，所用CO(NH₂)₂溶液的浓度控制在0.14~0.18 mol/L；所述管式炉中焙烧温度为340-360℃，反应时间为2 h；

（2）碳布基底上的疏水材料的合成：将步骤（1）所合成的四氧化三钴纳米阵列碳布放入熔融状态的十四酸中浸泡，浸泡后将其取出分别用无水乙醇和蒸馏水超声清洗、干燥，即得到Co₃O₄纳米阵列超疏水材料涂层；其中所述熔融状态的十四酸是采用80℃加热1~2h至熔融状态，且保持温度不变的方法得到的；所述浸泡时间为30 min；所述无水乙醇和蒸馏水超声清洗的时间各为1 min。

2.根据权利要求1所述的一种Co₃O₄纳米阵列超疏水材料涂层的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述烘箱中进行水热反应的温度为100-140℃，反应时间为12 h。

3.根据权利要求2所述的一种Co₃O₄纳米阵列超疏水材料涂层的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述预处理碳布的工艺为分别用丙酮、无水乙醇超声清洗5 min，再用蒸馏水清洗干燥。

4.根据权利要求3所述的一种Co₃O₄纳米阵列超疏水材料涂层的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述用无水乙醇、蒸馏水清洗及干燥所述四氧化三钴前驱体的干燥温度为60℃；步骤（2）中所述用无水乙醇和蒸馏水超声清洗、干燥的干燥温度为60℃。

5.根据权利要求4所述的一种Co₃O₄纳米阵列超疏水材料涂层的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述烘箱中进行水热反应的温度为100℃或120℃。

6.一种Co₃O₄纳米阵列超疏水材料涂层，其特征在于，根据权利要求1-5中任意一项所述的一种Co₃O₄纳米阵列超疏水材料涂层的制备方法制备得到。