[发明专利]一种基于共轭微孔聚合物修饰的金属表面的制备方法

说明书

本发明公开了一种基于共轭微孔聚合物修饰的金属表面的制备方法。该方法先制备硅烷偶联剂改性的泡沫金属，然后制备2,5‑二溴‑1,4,‑二羟基苯改性的泡沫金属，再制备表面被共轭微孔聚合物修饰的泡沫金属；将表面被共轭微孔聚合物修饰的泡沫金属、磺酸内酯和碱性物质加入有机溶剂中，制得基于共轭微孔聚合物修饰的金属表面。本发明功能化共轭微孔聚合物材料在金属表面的亲疏水改性方面的应用丰富了现有的表面改性的方法，所公开的制备技术对金属的表面改性具有普适性，为以目标为导向地功能性表面构筑提供了新的途径。

技术领域

本发明涉及有机多孔材料和表面改性技术领域，特别是涉及一种以功能化的共轭微孔聚合物为表面修饰物的双亲表面及其制备方法；属于固体表面改性领域。

背景技术

近年来，共轭微孔聚合物(Conjugated Microporous Polymers,CMPs)材料的合成、功能化与应用的研究一直备受关注。CMPs是主要由碳、氮、氧等以共价键相连而形成的、具有二维或三维结构的多孔有机聚合物，其孔道结构由CMPs分子上的刚性结构支撑，纳米级的孔道结构和尺寸均可调控。因此，CMPs的比表面积较无机多孔材料大，质量较轻，稳定性好，结构多样，可设计性强，且易于功能化，因而其构筑途径多，结构的可调控性强。CMPs材料的这些优势使其作为一种极具潜力的功能材料，近年来引起了人们极大的研究兴趣。

具有特殊浸润性的表面，尤其是超亲/疏液表面，往往具有优异的自清洁/易清洁、减阻、防污、抗生物粘附、抗腐蚀等特性，在船舶、医疗器械、流体输送材料保护等领域展示出了极为广阔的应用前景。近年来，疏水/超疏液表面的构筑与应用已成为功能表面领域中最重要的研究方向之一。其中，固体表面化学组成与表面粗糙结构是决定固体表面疏液性的两个重要因素；低表面能物质和亲水性物质通常对构筑特殊浸润性表面是必不可少的，而表面的微纳尺度的粗糙结构则可进一步增强表面的亲/疏水性，从而实现超亲/疏液表面的构筑。

目前，构筑具有特殊浸润性的固体表面的方法主要是通过表面涂覆、表面聚合改性等方法来实现。如Zhou等人通过聚多巴胺浸渍涂覆泡沫铜后，在表面附着一层表面含烷基链的银粒子，实现泡沫铜表面超疏水改性(W.Zhou,G.Li,L.Wang,Z.Chen,Y.Lin,AfacileMethod for The Fabrication of a Superhydrophobic Polydopamine-coated CopperFoam for Oil/Water Separation,Applied Surface Science,2017,413,140-148.)。这种改性泡沫铜材料利用其超疏水表面，可以实现高效的油水分离。但该材料的超疏水性主要是通过其表面的银粒子实现的，当使用机械外力摩擦以模拟实际使用或储存过程中对材料表面银粒子的脱附或剥离时，其疏水性有较明显的降低，使得材料的性能有所下降。