[发明专利]一种金属基巢穴式微结构超疏水表面及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种金属基巢穴式微结构超疏水表面的制备方法，其特征在于，该方法包括在金属基体表面构造巢穴式微结构以及低表面能物质内向生长两步，具体工艺步骤如下：

一、巢穴式微结构的构造：

S1、配制电解液：所述的电解液为含有氯离子的有机溶液；

S2、将金属基体作为阳极、石墨作为阴极，然后置于所述电解液中并通电反应，在金属基体上刻蚀构造出巢穴式微结构；

S3、反应后将阳极取出，清洗，烘干；

二、低表面能物质内向生长：

S1、配制反应溶液：所述的反应溶液是低表面能物质肉豆蔻酸铜反应溶液；

S2、将构造出巢穴式微结构的金属基体作为阴极、石墨作为阳极，然后浸入所述反应溶液中并通电反应；反应后将阴极取出，烘干，得到金属基巢穴式微结构超疏水表面。

2.根据权利要求1所述的一种金属基巢穴式微结构超疏水表面的制备方法，其特征在于，步骤一、巢穴式微结构的构造：S1中所述的含有氯离子的有机溶液由氯化胆碱、过氧化氢和乙二醇配制而成。

3.根据权利要求2所述的一种金属基巢穴式微结构超疏水表面的制备方法，其特征在于，所述的含有氯离子的有机溶液的制备方法，包括如下步骤：

(1)将所述氯化胆碱溶于40-60℃的乙二醇中并搅拌均匀，配制0.2-0.3mol/L的氯化胆碱乙二醇溶液；

(2)按照体积比50：(2-5)，向氯化胆碱乙二醇溶液中加入过氧化氢并搅拌均匀，获得含有氯离子的有机溶液。

4.根据权利要求1所述的一种金属基巢穴式微结构超疏水表面的制备方法，其特征在于，步骤一、巢穴式微结构的构造：S2、将金属基体作为阳极、石墨作为阴极，置于所述电解液中，阴、阳极间距为2cm，然后通40-60V电压，在室温下反应10-20分钟，在金属基体上刻蚀构造出巢穴式微结构。

5.根据权利要求1所述的一种金属基巢穴式微结构超疏水表面的制备方法，其特征在于，步骤二、低表面能物质内向生长：S1中所述的反应溶液是通过肉豆蔻酸乙醇溶液和Cu(NO₃)₂·9H₂O溶液反应得到的肉豆蔻酸铜反应液。

6.根据权利要求5所述的一种金属基巢穴式微结构超疏水表面的制备方法，其特征在于，所述的肉豆蔻酸铜反应液的制备方法，包括如下步骤：

(1)将肉豆蔻酸溶于乙醇中，配制0.1-0.2mol/L的肉豆蔻酸乙醇溶液；

(2)按照体积比20：(1-3)，将所述肉豆蔻酸乙醇溶液与0.2mol/L的Cu(NO₃)₂·9H₂O溶液混合均匀，即得到肉豆蔻酸铜反应液。

7.根据权利要求1所述的一种金属基巢穴式微结构超疏水表面的制备方法，其特征在于，步骤二、低表面能物质内向生长：S2、将构造出巢穴式微结构的金属基体作为阴极、石墨作为阳极，然后浸入所述反应溶液中，阴、阳极间距为2cm，通电，在室温、恒压55-65V条件下反应25-30分钟，在电场作用下使肉豆蔻酸铜内向生长于巢穴式微结构中，然后烘干，获得金属基巢穴式微结构超疏水表面。

8.一种金属基巢穴式微结构超疏水表面，其特征在于，所述的金属基巢穴式微结构超疏水表面采用权利要求1-7任一项所述的制备方法制得，且所述金属基巢穴式微结构超疏水表面中的巢穴式微结构具有蚂蚁巢穴的典型形状。

9.根据权利要求8所述的一种金属基巢穴式微结构超疏水表面，其特征在于，所述蚂蚁巢穴的口径为1-5μm。

10.一种金属基巢穴式微结构超疏水表面的应用，其特征在于，权利要求1-7任一项所述的制备方法制得的金属基巢穴式微结构超疏水表面在长效超疏水材料中的应用。