[发明专利]疏水性空心SiO2球形纳米粒子及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种疏水性空心SiO₂球形纳米粒子，其特征是：所述的疏水性空心SiO₂球形纳米粒子是在粒径为30~80nm的空心SiO₂球形纳米粒子的表面修饰有硬脂酸，且在硬脂酸及所述的粒径为30~80nm的空心SiO₂球形纳米粒子的未修饰有硬脂酸的表面修饰有氟硅烷。

2.根据权利要求1所述的疏水性空心SiO₂球形纳米粒子，其特征是：所述的硬脂酸是十八碳酸，所述的氟硅烷是1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷。

3.一种根据权利要求1或2所述的疏水性空心SiO₂球形纳米粒子的制备方法，其特征是，所述的制备方法为：将在制备粒径为30~80nm的空心SiO₂球形纳米粒子时得到的含有粒径为30~80nm的空心SiO₂球形纳米粒子的乙醇悬浮液，在室温下放置除去氨水后加热到50~70℃，然后加入硬脂酸，且硬脂酸在上述除去氨水后得到的含有粒径为30~80nm的空心SiO₂球形纳米粒子的乙醇悬浮液中的质量分数为2%~4%，在温度为50~70℃的加热条件下进行反应，使硬脂酸修饰在粒径为30~80nm空心SiO₂球形纳米粒子的表面；然后在温度为40~60℃下，向含有表面经硬脂酸修饰的粒径为30~80nm空心SiO₂球形纳米粒子的乙醇悬浮液中加入氟硅烷，且氟硅烷在上述含有表面经硬脂酸修饰的粒径为30~80nm空心SiO₂球形纳米粒子的乙醇悬浮液中的质量分数为0.2~1%，在温度为40~60℃下反应2~4小时，使氟硅烷修饰在硬脂酸及所述的粒径为30~80nm的空心SiO₂球形纳米粒子的未修饰有硬脂酸的表面，得到含有在粒径为30~80nm的空心SiO₂球形纳米粒子的表面修饰有硬脂酸，且在硬脂酸及所述的粒径为30~80nm的空心SiO₂球形纳米粒子的未修饰有硬脂酸的表面修饰有氟硅烷的疏水性空心SiO₂球形纳米粒子的乙醇悬浮液，分离，得到疏水性空心SiO₂球形纳米粒子。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征是：所述的在温度为50~70℃的加热条件下进行反应的时间为5~7小时。

5.一种根据权利要求1或2所述的疏水性空心SiO₂球形纳米粒子的应用，其特征是：所述的疏水性空心SiO₂球形纳米粒子用于在玻璃片的表面制备超疏水自清洁涂层，该超疏水自清洁涂层是由所述的疏水性空心SiO₂球形纳米粒子层构成，且该超疏水自清洁涂层的表面具有粗糙结构。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征是：所述的玻璃片表面的超疏水自清洁涂层是由以下方法制备得到的：

(1)使用喷枪将含有疏水性空心SiO₂球形纳米粒子的乙醇悬浮液喷涂在清洗干净的玻璃片的表面，使玻璃片的表面沉积有疏水性空心SiO₂球形纳米粒子涂层；

(2)将步骤(1)得到的表面沉积有疏水性空心SiO₂球形纳米粒子涂层的玻璃片放置到烘箱中，在温度为60~300℃下进行热处理1~15小时，经过上述热处理之后，在玻璃片的表面得到表面粗糙的超疏水自清洁涂层。

7.一种根据权利要求1或2所述的疏水性空心SiO₂球形纳米粒子的应用，其特征是：所述的疏水性空心SiO₂球形纳米粒子用于在菲涅尔透镜的表面制备超疏水自清洁的减反增透涂层，该超疏水自清洁的减反增透涂层是由粒径为5~50nm的实心SiO₂球形纳米粒子和所述的疏水性的空心SiO₂球形纳米粒子构成的复合纳米粒子涂层，且该复合纳米粒子涂层的表面具有粗糙结构。