[发明专利]超疏水铜锥调控水下气体的方法及其于压力感应器中的应用

权利要求书

1.超疏水铜锥调控水下气体的方法，包括以下步骤：

(1)铜丝预处理：将铜丝打磨，并依次用氢氧化钠、盐酸、乙醇、丙酮、去离子水超声冲洗15min，之后用氮气吹干待用；

(2)铜锥的制备：将步骤(1)中预处理后的铜丝浸在硫酸铜溶液中，将其作为阳极，用铜片作为阴极，电解电压为10V，将小玻璃槽固定在升降台上，约300次循环过后，形成铜锥；

(3)超疏水铜锥的制备：将步骤(2)中制备的铜锥用0.1mol/L的盐酸和去离子水依次清洗，用氮气吹干；用超疏水SiO₂纳米粒子溶液对铜锥进行梯度修饰，从而制备出超疏水铜锥；

(4)超疏水铜锥调控水下气体：将步骤(3)制备的超疏水铜锥的底端固定于铁架上，并将其置于盛有去离子水的石英槽中，用注射泵以5mL/h的速度往锥的表面注射气泡，制得悬挂着气泡的超疏水铜锥装置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(3)中采用超疏水SiO₂纳米粒子溶液为：0.2gSiO₂纳米粒子溶于PMMA浓度为5g/L的CHCl₃中。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)制备的超疏水铜锥对水的接触角为160.5°，对气的接触角为0°。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的步骤(4)中超疏水铜锥上的不同位置悬挂不同体积的气泡，锥尖端悬挂的气泡的体积是最大的。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)中的打磨为将直径为1mm的市售铜丝用P1500的砂纸打磨。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中硫酸铜溶液浓度为0.1mol/L。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(2)中升降台升降速度为1.0mm/s。

8.一种压力感应器，使用权利要求1-7任一项制备的悬挂着气泡的超疏水铜锥装置。

9.根据权利要求8的压力感应器，其特征在于：将悬挂着气泡的超疏水铜锥装置置于真空干燥器中，用油泵降低此装置内部压力。

10.根据权利要求8的压力感应器，其特征在于：随着压力的减小，气泡的体积增大并从锥的底端移动至锥的顶端。