[发明专利]一种多巴胺协助下的分级结构超疏水表面的制备方法

说明书

本发明公开了一种多巴胺协助下的分级结构超疏水表面的制备方法，包括以下步骤：步骤一、将基底浸泡在多巴胺溶液中，使其表面形成聚多巴胺功能层；将基底倾斜置于容器中，倒入超纯水至基底完全浸入水中；将微米光子晶体悬浮液分散到水面上，再沉积到基底的表面上；步骤二、将步骤一得到的沉积有微米光子晶体薄膜的基底浸泡在多巴胺溶液中，使其表面再次形成聚多巴胺功能层；将基底倾斜置于容器中，倒入超纯水至基底完全浸入水中；将纳米光子晶体悬浮液分散到水面上，再沉积到基底的表面上，基底表面上获得微纳分级结构薄膜；步骤三、氟硅烷修饰步骤二获得的微纳分级结构薄膜表面。本发明具有方法简单、操作方便、价格低廉等优点。

技术领域

本发明属于生物材料领域，涉及一种超疏水表面，尤其涉及一种多巴胺协助下的分级结构超疏水表面的制备方法。

背景技术

固体表面的超疏水行为是表面性质的一个非常重要的方面，在日常生活、医疗、工业和农业中有着广泛的实际应用。一般来说，制备超疏水表面有两种方法：一种是在分子水平上用低表面能材料修饰粗糙表面，另一种是用自组装方法或微结构制造方法改变表面粗糙度。显然，制备超疏水表面的技术关键是有效构建低表面能涂层和赋予独特的表面粗糙度结构。

一种较为广泛的方法是通过光子晶体自组装来构建粗糙表面。尽管单分散光子晶体的自组装在超疏水表面已经取得了重大进展，但它们的主要用途仍然局限于创建具有复杂形貌的纳米结构，且大多数自组装方法只能应用于平面基底。此外，现有的表面润湿性观测策略通常需要精密的仪器，这限制了对表面润湿性的实时监测。

发明内容

本发明提供一种多巴胺协助下的分级结构超疏水表面的制备方法，以克服现有传统自组装制备超疏水表面方法制备材料昂贵、步骤繁琐、局限于平面基底等缺点。

为实现上述目的，本发明提供一种多巴胺协助下的分级结构超疏水表面的制备方法，具有这样的特征：包括以下步骤：步骤一、将基底浸泡在多巴胺溶液中，使其表面形成聚多巴胺功能层；将修饰有聚多巴胺功能层的基底倾斜置于容器中，倒入超纯水至基底完全浸入水中；配置含有微米光子晶体的微米光子晶体悬浮液，并将微米光子晶体悬浮液分散到水面上，形成二维微米光子晶体薄膜，再沉积到基底的表面上；步骤二、将步骤一得到的沉积有二维微米光子晶体薄膜的基底浸泡在多巴胺溶液中，使其表面再次形成聚多巴胺功能层；将修饰有聚多巴胺功能层、且沉积有二维微米光子晶体薄膜的基底倾斜置于容器中，倒入超纯水至基底完全浸入水中；配置含有纳米光子晶体的纳米光子晶体悬浮液，并将纳米光子晶体悬浮液分散到水面上，形成二维纳米光子晶体薄膜，再沉积到基底的表面上，基底表面上获得微纳分级结构薄膜；步骤三、氟硅烷修饰步骤二获得的微纳分级结构薄膜表面。

其中，二维微米/纳米光子晶体薄膜指单层的微米/纳米光子晶体薄膜。

进一步，本发明提供一种多巴胺协助下的分级结构超疏水表面的制备方法，还可以具有这样的特征：其中，微米光子晶体为微米聚苯乙烯；纳米光子晶体为纳米二氧化硅。

进一步，本发明提供一种多巴胺协助下的分级结构超疏水表面的制备方法，还可以具有这样的特征：其中，微米光子晶体的粒径范围为1μm-25μm；纳米光子晶体的粒径范围为180nm-310nm。

进一步，本发明提供一种多巴胺协助下的分级结构超疏水表面的制备方法，还可以具有这样的特征：其中，微米光子晶体悬浮液由浓度为20％的聚苯乙烯水溶液与正丙醇以2：1的体积比混合制成；纳米光子晶体悬浮液由浓度为20％的二氧化硅纳米颗粒的正丁醇溶液与无水乙醇以2：1的体积比混合制成。

进一步，本发明提供一种多巴胺协助下的分级结构超疏水表面的制备方法，还可以具有这样的特征：其中，基底为二维基底或三维基底。

进一步，本发明提供一种多巴胺协助下的分级结构超疏水表面的制备方法，还可以具有这样的特征：其中，基底为柔性基底、玻璃基底或金属基底。