[发明专利]二氧化钛微球和纳米线双结构的超疏水薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种二氧化钛微球和纳米线双结构的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于，超疏水薄膜是由微米级的TiO₂微球和纳米级TiO₂纳米线组成的二元微纳结构以及低表面能物质构成，包括以下制备步骤：

（1）将钛酸异丙酯、十二胺、无水乙醇混合搅拌均匀后作为前驱液，加入去离子水搅拌6-10小时后，进行水热反应得到TiO₂微球；

（2）取出反应釜中TiO₂微球，离心、洗涤后加入聚氨酯树脂和无水乙醇，搅拌均匀得到疏水微球TiO₂胶体，将胶体通过旋涂法制膜后在75-85℃干燥后获得疏水TiO₂微球多孔薄膜；

（3）将步骤（2）中疏水TiO₂微球多孔薄膜浸入TiCl₄水溶液中，在65-75℃下加热后用去离子水洗净，经退火得到附着TiO₂纳米线种子层的TiO₂微球薄膜；

（4）将钛酸异丙酯作为钛源，盐酸作为反应催化剂，去离子水混合搅拌均匀作为前驱液，将附着TiO₂纳米线种子层的TiO₂微球薄膜放入装有前驱液的内衬中，进行水热反应；

（5）取出步骤（4）中水热反应后的薄膜在干燥后，用无水乙醇洗净干燥，然后在低表面能物质下浸泡后得TiO₂超疏水薄膜。

2.根据权利要求1所述的二氧化钛微球和纳米线双结构的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中钛酸异丙酯和十二胺的添加质量比为1：0.1-1.5。

3.根据权利要求1所述的二氧化钛微球和纳米线双结构的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中水热反应温度为220-250℃，水热反应时间为10-15h。

4.根据权利要求1所述的二氧化钛微球和纳米线双结构的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于， 步骤（2）中的聚氨酯树脂、TiO₂微球和无水乙醇的体积比为0.3-1：1：2-6。

5.根据权利要求1所述的二氧化钛微球和纳米线双结构的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）中TiCl₄水溶液的摩尔浓度为0.01-0.05M。

6.根据权利要求1所述的二氧化钛微球和纳米线双结构的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）中退火温度为450-550℃，退火时间为28-35min。

7.根据权利要求1所述的二氧化钛微球和纳米线双结构的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（4）中将钛酸异丙酯、盐酸、去离子水的体积比为0.4：25-40：25-40。

8.根据权利要求1所述的二氧化钛微球和纳米线双结构的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（4）中水热反应温度为120-160℃，水热反应时间为0.8-1.5h。

9.根据权利要求1所述的二氧化钛微球和纳米线双结构的超疏水薄膜的制备方法，其特征在于，步骤（5）中低表面能物质为0.03-0.08 M辛基三甲氧基硅烷的无水乙醇溶液。