[发明专利]一种利用聚电解质/纳米粒子自组装制备仿生超滑表面的方法

权利要求书

1.一种利用聚电解质/纳米粒子自组装制备仿生超滑表面的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)以表面带有电荷的聚电解质为构筑单元，表面带有相反电荷的纳米粒子为另一构筑单元，通过层层自组装技术，在基体上构建聚电解质/纳米粒子多层膜，烧结后形成纳米多孔结构；

(2)以全氟硅烷为表面修饰剂，对步骤(1)处理后的基体表面进行修饰；(3)将全氟油滴加至经步骤(2)修饰后的基体表面，直至基体表面全部被全氟油液膜覆盖，再倾斜90°放置12h后移除表面多余全氟油，得到仿生超滑表面。

2.如权利要求1所述的利用聚电解质/纳米粒子自组装制备仿生超滑表面的方法，其特征在于：所述步骤(1)中包括以下步骤：

(a)对基体进行活化处理；

(b)将基体依次在带电荷的聚电解质的溶液和带有相反电荷的纳米粒子溶液中浸泡，每次浸泡结束后冲洗并吹干再放入下一个溶液中浸泡；

(c)重复步骤(b)，生长多层膜至理想层数；(d)对步骤(c)处理后的样品，进行烧结处理。

3.如权利要求2所述的利用聚电解质/纳米粒子自组装制备仿生超滑表面的方法，其特征在于：所述步骤(a)中，所述的基体包括钢铁、铝及其铝合金、硅片、陶瓷、玻璃或塑料；所述的活化处理工艺包括紫外处理、氧等离子体处理、食人鱼溶液处理；经过活化处理之后，样品表面带有负电荷。

4.如权利要求2所述的利用聚电解质/纳米粒子自组装制备仿生超滑表面的方法，其特征在于：所述步骤(b)中，将基体依次在带电荷的聚电解质的溶液和带有相反电荷的纳米粒子溶液中浸泡，保证两种溶液所带的电荷性质相反即可；可能的组合有：基体/(阳离子聚电解质/带负电的纳米粒子)_n，基体/阳离子聚电解质(阴离子聚电解质/带正电的纳米粒子)_n，基体/阳离子聚电解质(带负电的纳米粒子/带正电的纳米粒子)_n，基体/(阳离子聚电解质/带负电的纳米粒子)_n/(带正电的纳米粒子/阴离子聚电解质)_m；n、m为各自独立的任意整数。

5.如权利要求4所述的利用聚电解质/纳米粒子自组装制备仿生超滑表面的方法，其特征在于：所述的带正电荷的聚电解质来源于碱性高分子，包括壳聚糖、聚乙烯亚胺、聚二甲基二烯丙基氯化铵、聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、聚丙烯酰胺；所述的带电荷的聚电解质溶液可为浓度为0.1～100mg/mL的带正电荷的聚电解质溶解于去离子水或者pH＝8.5的Tris溶液中所形成的溶液。

6.如权利要求4所述的利用聚电解质/纳米粒子自组装制备仿生超滑表面的方法，其特征在于：所述的带负电荷的聚电解质来源于酸性高分子，包括透明质酸、聚丙烯酸、聚苯乙烯磺酸钠、聚乳酸、聚乙醇酸、聚乳酸聚乙醇酸共聚物；所述的带有相反电荷的纳米粒子溶液可为带负电荷的聚电解质溶解于去离子水中形成的浓度为0.1～100mg/mL的溶液，pH＝7～13；所述的带负电荷的纳米粒子是酸性氧化物，包括但不限于二氧化硅、二氧化钛、三氧化钨；所述的带负电荷的纳米粒子的粒径为10～100nm；所述的带正电荷的纳米粒子是碱性氧化物，包括但不限于氧化镁、四氧化三铁、氧化铜、氧化锌；所述的带正电荷的纳米粒子的粒径为10～100nm；所述的带有相反电荷的纳米粒子溶液可为带正电荷的纳米粒子溶解于去离子水中，浓度为0.1～100mg/mL，pH＝7～10。

7.如权利要求2所述的利用聚电解质/纳米粒子自组装制备仿生超滑表面的方法，其特征在于：所述步骤(c)中层层自组装的参数：组装时间1～30min，组装层数1～20层。

8.如权利要求1所述的利用聚电解质/纳米粒子自组装制备仿生超滑表面的方法，其特征在于：所述步骤(2)配置体积百分比浓度为0.1～5％的硅烷/醇溶液，将表面构筑纳米多孔涂层的基体浸入到上述溶液中，5～60min后取出，取出后在100～150℃的环境中处理30-90min。

9.如权利要求1所述的利用聚电解质/纳米粒子自组装制备仿生超滑表面的方法，其特征在于：所述步骤(3)中，全氟油为含-(CF₂)_n-O-(CF₂)_m-的常温不挥发液体。n、m为各自独立的任意整数。