[发明专利]一种超亲水铜网的制备方法

说明书

本发明提出了一种通过酸洗和烧结过程使铜网的铜丝表面形成了微米和纳米复合尺度的沟槽结构，并使表面能增大，最后将铜网的疏水特性转变为了超亲水特性的超亲水铜网的制备方法；包括如下步骤：S1将铜网进行超声清洗，并将超声清洗后的铜网进行浸泡；后浸泡于去离子水中，形成饱和铜网待用；S2将S1中处理过的饱和铜网进行烧结处理，结束后即得到具有超亲水特性的铜网；本发明提出的超亲水铜网的制备方法成本降低的同时使得操作简单易控制。

技术领域

本发明涉及固体材料表面改性领域，特别是指一种超亲水铜网的制备方法。

背景技术

超亲水表面是指与水的接触角小于5°的表面，其在防雾、自清洁、强化传热、生物医学等领域均有重要应用。近年来，由于材料科学和微加工技术的不断发展，超亲水表面的制备成为了研究热点。

例如铜、铝等常规高能金属表面，一般只具有亲水性，为了进一步提高其亲水性，在表面构筑微纳尺度结构是获得超亲水特性的有效方法。根据Cassie理论，铜网一般具有疏水性，而在油水分离和毛细芯制作等应用领域，我们需要其具有超亲水特性，以提高其分离效率和毛细抽吸力等。有效地将铜网的疏水状态转变为超亲水状态，具有很大的应用价值。

公开号为CN105797432A的中国发明专利公开了一种超亲水油水分离膜的制备方法，利用电沉积技术，将超亲水的Ni晶粒沉积到铜网上，从而获得表面覆盖Ni晶枝的超亲水铜网。Pi等(A novel superhydrophilic-underwater superoleophobic Cu2S coatedcopper mesh for efficient oil-water separation，Materials Letters，2016，182.68-71.)利用电化学阳极氧化技术在紫铜网表面沉积了一层Cu2S，呈弯曲薄片状，使紫铜网具有了超亲水特性。Cheng等(pH-Controllable Water Permeation through aNanostructured Copper Mesh Film，ACS Applied Materials&Interfaces，2012，4.5826-5832.)通过在紫铜网表面生长一层针状的Cu(OH)2膜，使其变得超亲水。另外，Yang等(Flexible heat pipes with integrated bioinspired design，Progress in NaturalScience：Materials International，2015，25.51-57.)也制得了具有针状Cu(OH)2膜的超亲水紫铜网。

不难发现，现有技术中都是在铜网表面沉积或生长一层具有微纳尺度结构的薄膜，以获得超亲水铜网。这些方法需要的试剂种类及处理步骤较多，伴随着的影响因子就多，增加了控制难度。另外，沉积或生长的微纳结构薄膜在受到外界作用力时易损坏，势必影响铜网的超亲水特性。

发明内容

本发明提出一种通过酸洗和烧结过程使铜网的铜丝表面形成了微米和纳米复合尺度的沟槽结构，并使表面能增大，最后将铜网的疏水特性转变为了超亲水特性的超亲水铜网的制备方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种超亲水铜网的制备方法，包括如下步骤：

S1：将铜网进行超声清洗，并将超声清洗后的铜网进行浸泡；后浸泡于去离子水中，形成饱和铜网待用；

S2：将S1中处理过的饱和铜网进行烧结处理，结束后即得到具有超亲水特性的铜网。

作为进一步的技术方案，S1步骤为：

将铜网依次浸于去离子水和丙酮中进行超声清洗，并将超声清洗后的铜网进行浸泡，最后浸于去离子水中，形成饱和铜网待用。

作为进一步的技术方案，S1步骤为：