[发明专利]一种超疏水二氧化钛纳米管阵列薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种超疏水二氧化钛纳米管阵列薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将经预处理至表面平整光滑的钛片进行首次阳极氧化反应，在钛片表面制备阳极氧化钛纳米管阵列；然后去除阳极氧化反应所制备纳米管结构；

2)将步骤1)所得材料进行二次阳极氧化反应；

3)用浸泡法对步骤2)所制备的阳极氧化钛纳米管阵列进行疏水改性；所用溶液为十二烷酸的十六烷溶液；

所述制备方法还包括空蚀处理；所述空蚀处理在步骤2)二次阳极氧化反应之前进行，或者在步骤2)二次阳极氧化反应之后与步骤3)浸泡法疏水改性之前进行。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)和/或步骤2)所述阳极氧化反应所用电解液为NaF与Na₂SO₄的混合水溶液，其中NaF的浓度为0.25-0.5％；

优选地，电解电压为15-30V，更优选为15-20V；和/或，

优选地，电解时间为2-6h，更优选为5-6h；和/或，

优选地，阴阳极间距为5cm左右；和/或，

优选地，以所述预处理过的钛片作阳极，以石墨电极为阴极进行阳极氧化反应。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤1)和/或步骤2)所用电解液为NaF与Na₂SO₄的混合水溶液，其中NaF的浓度为0.5％，阳极氧化电压为20V，阳极氧化时间为5h。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述十二烷酸的十六烷溶液浓度为5×10^-3mol/L。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述空蚀处理方法包括：将待空蚀处理的试样置于磁致伸缩超声振动空蚀设备上；其中，钛合金振动端头直径15-30mm，振动频率为20kHz，功率170-250W，温度不高于30℃，单次实验时间为3-5min，其中每振动9s，间歇4-6s。

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述钛片的晶粒大小为100μm-120μm，纯度为99.99％。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，所述预处理主要包括将钛片机械抛光、化学抛光和超声清洗三个步骤；其中所用化学抛光液为氢氟酸、硝酸、去离子水按照1:3:4的体积比进行混合得到的。

8.权利要求1-7任一项所述方法制备的超疏水二氧化钛纳米管阵列薄膜。

9.根据权利要求8所述的超疏水二氧化钛纳米管阵列薄膜，其特征在于，其水的接触角为150.5°-166.0°。

10.权利要求8或9所述超疏水二氧化钛纳米管阵列薄膜在生物医学、光催化领域的应用。