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专利号: 2018104023443
申请人: 北京航空航天大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-10-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种ZnO复合超润滑界面的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)在导电基材的表面制备长径比为13.3~28.3的ZnO纳米阵列薄膜;

2)将所述ZnO纳米阵列薄膜采用N3染料敏化;

3)将敏化后的ZnO纳米阵列薄膜在氟硅烷的醇溶液中进行修饰,即得;

其中,所述N3染料中N3的分子式为

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述导电基材选自石墨烯、Si、Zn、ITO、FTO中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述ZnO纳米阵列薄膜的ZnO纳米棒的长度为0.83~2.36μm,ZnO纳米棒的直径为62.2~83.5nm,ZnO纳米棒间的孔隙大小为51.3~78.9nm,水接触角为20~23°。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤1)具体包括如下步骤:

1)将质量比为3~4:1的醋酸锌和乙醇胺加入甲氧基乙醇中,制得摩尔浓度为0.2~

0.8mol/L的ZnO的晶种溶液;

2)采用旋涂法将ZnO的晶种溶液涂覆在所述导电玻璃表面,退火处理后,获得ZnO晶种层薄膜;

3)将ZnO晶种层薄膜置于ZnO生长液中生长,获得ZnO纳米阵列薄膜。

5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述生长液采用如下方式配制:按硝酸锌和六亚甲基四胺质量比2~2.5:1计,将硝酸锌充分溶于水中后,再加入六亚甲基四胺,配成0.02~0.06mol/L的ZnO生长液溶液。

6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述生长的温度为70~90℃,时间为5~7h。

7.根据权利要求1~6任一项所述的制备方法,其特征在于,所述N3染料中N3的浓度为

0.04~0.06mol/L;所述敏化的时间为20~40min。

8.根据权利要求7所述的制备方法,所述N3染料中N3的浓度为0.05mol/L;所述敏化的时间为30min。

9.根据权利要求1~6任一项所述的制备方法,其特征在于,所述氟硅烷的醇溶液中醇选自乙醇、异丙醇、丁醇中一种或多种。

10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述氟硅烷与所述醇的体积比为1:2~100。

11.根据权利要求10所述的制备方法,其特征在于,所述氟硅烷与所述醇的体积比为1:

5~20。

12.根据权利要求1~6任一项所述的制备方法,其特征在于,所述修饰的时间为1~

12h。

13.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,所述修饰的时间为5~7h。

14.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述修饰的时间为6h。

15.根据权利要求1~6任一项所述的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)以导电玻璃为基材,在其表面制备长径比为13.3~28.3的ZnO纳米阵列薄膜;

2)将所述ZnO纳米阵列薄膜采用浓度为0.04~0.06mol/L的N3染料敏化20~40min;

3)将敏化后的ZnO纳米阵列薄膜在氟硅烷的乙醇溶液中,修饰5~7h,即得;

其中,所述氟硅烷与所述醇的体积比为1:8~12;

所述N3染料中的N3分子式为

16.权利要求1~15任一项所述制备方法制得ZnO复合超润滑界面。

17.权利要求16所述的ZnO复合超润滑界面在精准调控液滴滑动和图案化书写上的应用。