[发明专利]一种用于液体定向运输的图案化超疏液多孔膜的制备方法

摘要

本发明涉及一种用于液体定向运输的图案化超疏液多孔膜的制备方法，基于碳纳米线优异的光热效应和羟基磷灰石纳米线良好的热稳定性和易成膜性采用高温水热处理和真空抽滤的方式成功制备出具有稳定多孔结构的薄膜。该薄膜在经石蜡浸涂后表现出疏水特性。因石蜡在常温下易固化，液滴在固化的薄膜表面无法自由滑移。辅以近红外光照射注蜡薄膜表面，碳纳米线吸光发热使表面固化的石蜡融化，此时表面液滴即可从表面自由滑落。此外，在薄膜表面覆盖具有特定形状的遮罩，该遮罩可遮挡住特定形状区域外入射的近红外光。因此，膜表面石蜡按照遮罩的形状融化出相应图案的滑道。水滴、部分有机液滴以及水下气泡均可在图案化的滑道上定向滑移。

主权项

1.一种用于液体定向运输的图案化超疏液多孔膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：A.羟基磷灰石纳米线制备：将一定量的氯化钙、氢氧化钠溶液加入到油酸乙醇、去离子水的混合溶液中反应一段时间后再加入一定量的磷酸二氢钠溶液，然后将得到的乳白色反应前驱物转入高温反应釜中水热反应一段时间，即可得到羟基磷灰石纳米线；B.多孔薄膜制备：将碳纳米线和羟基磷灰石纳米线按照一定质量比磁力分散于乙醇溶液中，混合的纳米纤维经真空抽滤即可自主装成多孔薄膜，该薄膜在一定温度干燥一段时间后，注入一定量的石蜡；C.图案化超疏液表面制备：将所制备的注蜡薄膜置于一定光强度的近红外光照环境中，并在薄膜与近红外光之间放置特定图案的遮罩，光照一段时间后表面石蜡按照遮罩的图案融化成相应的滑道；D.超疏液图案化表面上单液滴的操控与运输：在由直线、斜线、S线的遮罩所制备的图案化表面上注入一定体积液体的单个液滴，并通过缓慢抬高表面一端实现液滴的定向移动；E.超疏液图案化表面用作微型反应器：在由直线、S形线、Y形线的遮罩所制备的图案化表面上分别注入一定体积的AgNO₃和K₂CrO₄,AgNO₃和NaCl,FeCl₃和KSCN液滴，并通过缓慢抬高表面一端实现液滴在表面上反应和定向滑移；F.温水环境下气泡的操控与运输：温水环境下，在直线和S形线形成的图案化表面上分别注入两个一定体积的气泡，即可实现气泡在表面上的捕获、定向运动和释放。