[发明专利]一种实现玻璃表面超亲水和超疏水可控逆变的方法

摘要

本发明属于表面处理技术领域，涉及一种实现玻璃表面超亲水和超疏水可控逆变的方法。其特征在于：通过在玻璃表面生长不同的纳米层，实现玻璃表面超亲水和超疏水的可控逆变。本发明提出了一种实现玻璃表面超亲水和超疏水可控逆变的方法，能通过调控材料表面微结构变化，实现超亲水和超疏水可控逆变，克服了现有技术中超亲水和超疏水逆变不可控、以及在光束照射下性能不稳定的缺点。

主权项

1.一种实现玻璃表面超亲水和超疏水可控逆变的方法，其特征在于：通过在玻璃表面生长不同的纳米层，实现玻璃表面超亲水和超疏水的可控逆变，步骤如下：1.1、实现玻璃表面超亲水：在玻璃表面生长一层TiO₂一维纳米棒阵列，使玻璃表面具有超亲水的界面性能；生长TiO₂一维纳米棒阵列的方法是：1.1.1、制备盐酸溶液：将去离子水和等量体积的30％的盐酸混合，得到盐酸溶液，在空气中搅拌至少1min；1.1.2、制备钛酸四丁酯和盐酸的混合溶液：向盐酸溶液中加入钛酸四丁酯，钛酸四丁酯和盐酸溶液的体积比为0.01～0.03,搅拌至少5min，将得到的钛酸四丁酯和盐酸的混合溶液放入不锈钢高压反应釜；1.1.3、清洗玻璃：将玻璃放入装有清洗液的超声波清洗器中清洗至少30min后取出，用蒸馏水冲洗至少1min后烘干；清洗液为蒸馏水：丙酮：异丁醇＝1：1：1的混合溶液；1.1.4、制备超亲水表面：将玻璃放入不锈钢高压反应釜内，浸没在钛酸四丁酯和盐酸的混合溶液中，将高压反应釜在温度为135℃的烘箱中反应至少8h，然后将玻璃取出，用蒸馏水冲洗至少1min后烘干，此时的玻璃表面具有超亲水界面性能；1.2、将超亲水界面性能的玻璃表面转变为超疏水界面性能的玻璃表面：通过在超亲水界面性能的玻璃表面溅射碲化镉，将超亲水界面性能的玻璃表面转变为超疏水界面性能的玻璃表面；溅射碲化镉的方法是：将碲化镉靶材放入磁控溅射仪真空室中的射频台上；把超亲水界面性能的玻璃放置于样品台上；调节样品台与射频台的距离d＝60mm～120mm；对真空室抽真空，使真空室内的真空度达到1.0×10^－3Pa～4.0×10^－4Pa；把超亲水界面性能的玻璃加热至25℃～100℃；向真空室中充入氩气，并将氩气压强调节至0.4Pa～4.0Pa；施加射频电流10mA～140mA，射频电压调节为0.1kV～0.60kV；沉积时间为5min～20min，然后自然冷却至室温，此时的玻璃表面具有超疏水界面性能；1.3、将超疏水的玻璃表面转变为超亲水：通过去除溅射在超亲水界面性能的玻璃表面的碲化镉，将超疏水的玻璃表面转变为超亲水的玻璃表面；去除的方法是：超疏水界面性能的玻璃放置于高温快速退火炉中，加热温度为600℃～800℃，保温时间至少20min，然后自然冷却到室温，此时的玻璃表面恢复为超亲水界面性能。