一种界面性能可逆转换的多孔金属薄膜及其制备方法与应用
阅读：372发布：2024-02-25
专利汇可以提供一种界面性能可逆转换的多孔金属薄膜及其制备方法与应用专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种界面性能可逆转换的多孔金属 薄膜 及其制备方法与应用，具有界面性质可逆转换(如 润湿性 和斥液性)的可设计表面，本发明通过一步电化学沉积工艺十分方便地制备出了前所未有的同时具有润湿性转化能 力 和优良液体排斥性能的金属多孔表面。通过控制在 电沉积 期间附着在多孔膜上的阴离子基团的动态取向变化，能够实现润湿性的转换并能很好的调节排斥液体的性能。具有可调节润湿性的多孔膜能够在其孔内捕捉不同的润滑液以形成不同种类液体注入的多孔超滑表面。实现了(液体注入的)多孔膜在加密，液滴转移和集 水 领域方面的应用，此外，多孔 银 膜还可以电沉积在 铜 网上，形成智能 门 控制液体的流通，也能根据需要选择性的让油或水通过。，下面是一种界面性能可逆转换的多孔金属薄膜及其制备方法与应用专利的具体信息内容。
1.一种界面性能可逆转换的多孔金属薄膜，其特征在于，所述金属薄膜由金属颗粒组成，所述的金属颗粒通过化学键连接有阴离子基团，所述的阴离子基团具有如下结构式：
(CnH2n+1—R)—,其中，CnH2n+1为烷烃链，n≥8，R为酸根离子，金属颗粒对应的金属离子可与酸根离子形成微溶或难溶性盐。
2.一种权利要求1所述的界面性能可逆转换的多孔金属薄膜的制备方法，其特征在于，该方法为：以碳棒为阳极，以金属片为阴极，进行电沉积；其中，电解液中含有阴离子表面活性剂和金属盐溶液，在金属片表面得到多孔金属薄膜。所述金属盐溶液中的金属离子与所述多孔金属薄膜上的金属为同种金属，且金属盐溶液中的金属离子与阴离子表面活性剂的摩尔比为1：3～10；阴离子表面活性剂中的阴离子基团可与金属离子形成微溶或难溶性的盐；沉积电压为1～2V，电沉积时间为4min以上。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述阴离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述金属片为银片或铅片。对应的金属盐溶液为：硝酸银，醋酸铅。阴离子基团为十二烷基硫酸根离子或十二烷基磺酸根离子。
对应的得到的金属薄膜分别为：由Ag颗粒构成的薄膜、由Pb颗粒构成的薄膜。
5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述金属片为银片，金属盐溶液为硝酸银溶液，阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠，电沉积电压为1.5V，沉积时间为10min。
6.权利要求1所述的多孔金属薄膜的界面性能转换方法，其特征在于，该方法为，利用有机溶剂浸泡多孔金属薄膜，浸泡时间为60s以上，烷烃链朝向外部，形成超疏水界面；在水溶液中，构建双电极体系，其中，多孔金属薄膜施加负电势，电压大小为1.5～5V，时间为2～
10min，烷烃链朝向内部，形成超亲水界面。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂的浓度可以为任意浓度，有机溶剂为乙醇，乙二醇或丙醇。
8.权利要求1所述的多孔金属薄膜的应用，其特征在于，所述应用为：作为密文纸件或作为电控阀门；
作为密文纸件的应用具体为：当多孔金属薄膜在超疏水状态下，采用与负极相连的电极在多孔金属薄膜上输入密文，密文部分呈亲水状态；通过将多孔金属薄膜置于水溶液中，即可获得密文图案；用有机溶剂浸泡多孔金属薄膜后，即可销毁密文图案；
所述电控阀门为：当多孔金属薄膜在超疏水状态下，阀门为关闭状态；对多孔金属薄膜连接电源负极，多孔金属薄膜转换成超亲水状态，阀门导通。
9.权利要求1所述的多孔金属薄膜的在构建易形成液体注入的超滑表面中的应用，其特征在于，构建方法为：当薄膜表面在超疏水情况下，往表面注油，即形成油注入式超滑表面，不与油相溶的液体在该油注入式超滑表面超滑；当薄膜表面在超亲水情况下，往表面注水，即形成水注入式超滑表面，不与水相溶的液体在该水注入式超滑表面超滑。
10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所构建的油注入式超滑表面通过如下方法转变为超亲水表面：将油注入式超滑表面与电源负极相连，烷烃链朝向内部，油脱离，形成超亲水界面；所构建的水注入式超滑表面通过如下方法转变为超疏水表面：将水注入式超滑表面置于有机溶剂中，烷烃链朝向外部，形成超疏水界面。
一种界面性能可逆转换的多孔金属薄膜及其制备方法与应用
技术领域
[0001] 本发明涉及一种新型薄膜材料，特别涉及一种界面性能可逆转换的多孔金属薄 膜及其制备方法与应用。
背景技术
[0002] 具有界面性质可逆转换(如润湿性和斥液性)的可设计表面，在液体、热等多个相 关领域(包括微流体，水滴的收集及传输，液相分离，传感器和药物运输等方面)都具 有重要意义。目前有关润湿性可逆转换的表面对不同刺激的响应，如光，pH值，热， 电化学处理等，已经得到了广泛的研究。通过设计类似荷叶的微、纳米结构，润湿 性的转换上甚至可以实现从超亲水到超疏水的转变。以光滑的猪笼草口缘处为模型， 设计出了具有优良斥液性能的液体注入多孔超滑表面(SLIPS)。稳定的SLIPS需要 多孔基质通过和润滑剂之间形成表面能匹配才能将润滑剂锁在孔内，否则，润滑剂 易被所排斥的液体取代。为了形成不同液体作为润滑剂的SLIPS，必须进行繁琐的润 滑剂依赖性表面功能化过程。类似地，现有大多数具有润湿性可转换性的表面也需 要复杂的表面冠能官能化过程。因此，人们希望设计出具有润湿性可转换的表面并 能同时容纳多种润滑剂的多孔基材，以形成稳定的SLIPS而无需表面官能化过程。 此外，具有润湿性可转换性和液体排斥性的多功能表面在许多应用是非常有应用前 景的，但是这种表面很少见。
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供制备一种界面性能可逆 转换的多孔金属薄膜及其制备方法与应用。
[0004] 本发明所提供的技术方案为：
[0005] 一种界面性能可逆转换的多孔金属薄膜，所述金属薄膜由金属颗粒组成，所述 的金属颗粒通过化学键连接有阴离子基团，所述的阴离子基团具有如下结构式： (CnH2n+1—R)—,其中，CnH2n+1为烷烃链，n≥8，R为酸根离子，金属颗粒对应的金属 离子可与酸根离子基团形成微溶或难溶性盐。
[0006] 由于在电沉积的过程中，阴离子表面活性剂会在水中电离以形成酸根离子，酸 根离子与其对应的金属在水中有较强的亲和力(例如硫酸根和银)，阴离子表面活性 剂的酸根离子基团头部将牢固地附着在多孔银膜上，形成类似于单层的自组装结构。 同时，由于烷烃链的疏水性，其尾部将“隐藏”在多孔银膜内，导致亲水性的酸根 离子“暴露”在外，故而电沉积出来的多孔银膜呈现超亲水性。当超亲水表面暴露 于有机试剂(例如乙醇)时，由于烷烃链尾与有机液体之间的强亲和力，“隐藏的” 烷烃链尾部将被拉出，这些暴露的烷基链尾部即赋予多孔银膜超疏水性。在负电势 下，由于电荷俘获效应，烷基链尾部将带正电，因此带正电荷的烷基链尾部将向带 负电的银膜方向移动，再次将硫酸根“暴露”在外，实现了从超疏水到超亲水性的 润湿性转变。
[0007] 转换方法为：利用有机溶剂浸泡多孔金属薄膜，浸泡时间为60s以上，烷烃链 朝向外部，形成超疏水界面；在水溶液中，构建双电极体系，其中，多孔金属薄膜 施加负电势，电压大小为1.5～5V，时间为2～10min，烷烃链朝向内部，形成超亲水 界面。
[0008] 有机溶剂用于将多孔金属薄膜上附着的烷烃链暴露在有机环境中，从而将烷烃 链拉出，因此，上述的述有机溶剂可以为任意有机溶剂，如链烷烃、烯烃、醇、醛、 胺、酯、醚、酮、芳香烃、氢化烃、萜烯烃、卤代烃、杂环化物、含氮化合物及含 硫化合物等，浓度可以为任意浓度。
[0009] 负电势用于使烷烃链荷上电荷，靠静电作用将烷烃链再次“隐藏”到多孔金属膜内。
[0011] 作为密文纸件的应用具体为：当多孔金属薄膜在超疏水状态下，采用与负极相 连的电极在多孔金属薄膜上输入密文，密文部分呈亲水状态；通过将多孔金属薄膜 置于水溶液中，即可获得密文图案；用有机溶剂浸泡多孔金属薄膜后，即可销毁密 文图案；
[0012] 所述电控阀门为：当多孔金属薄膜在超疏水状态下，阀门为关闭状态；对多孔 金属薄膜连接电源负极，多孔金属薄膜转换成超亲水状态，阀门导通。
[0013] 构建超滑表面的方法为：当薄膜表面在超疏水情况下，往表面注油，即形成油 注入式超滑表面，不与油相溶的液体在该油注入式超滑表面超滑；当薄膜表面在超 亲水情况下，往表面注水，即形成水注入式超滑表面，不与水相溶的液体在该水注 入式超滑表面超滑。
[0014] 所构建的油注入式超滑表面通过如下方法转变为超亲水表面：将油注入式超滑 表面与电源负极相连，烷烃链朝向内部，油脱离，形成超亲水界面；所构建的水注 入式超滑表面通过如下方法转变为超疏水表面：将水注入式超滑表面置于有机溶剂 中，烷烃链朝向外部，形成超疏水界面。
[0015] 本发明还提供上述多孔金属薄膜的制备方法：以碳棒为阳极，以金属片为阴极， 进行电沉积；其中，电解液中含有阴离子表面活性剂和金属盐溶液，在金属片表面 得到多孔金属薄膜。所述金属盐溶液中的金属离子与所述多孔金属薄膜上的金属为 同种金属，且金属盐溶液中的金属离子与阴离子表面活性剂的摩尔比为1：3～10；阴 离子表面活性剂中的阴离子基团可与金属离子形成微溶或难溶性的盐；沉积电压为 1～2V，电沉积时间为4min以上。
[0016] 进一步地，所述阴离子表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠。
[0017] 进一步地，所述金属片为银片或铅片。对应的金属盐溶液为：硝酸银，醋酸铅。 阴离子基团为十二烷基硫酸根离子或十二烷基磺酸根离子。对应的得到的金属薄膜 分别为：由Ag颗粒构成的薄膜、由Pb颗粒构成的薄膜。
[0018] 进一步地，所述金属片为银片，金属盐溶液为硝酸银溶液，阴离子表面活性剂 为十二烷基硫酸钠，电沉积电压为1.5V，沉积时间为10min。
[0019] 本发明中所述的微溶或难溶，在本领域中，是指：在室温20℃时某种物质溶解 度在1克以下，一般可以称其为微溶或难溶物质。
[0020] 与现有技术相比，本发明的优点体现在：
[0021] 本发明通过对金属薄膜的结构设计，只需通过有机溶液和/或电势来改变烷烃链 的取向即可实现多孔薄膜表面能的调控，在液体/热调控等领域有着广阔的应用前景。 为了得到这种结构的金属薄膜，本发明采用了一步电沉积，不再需要进行官能化等 繁杂的实验步骤，与复杂的微、纳米加工技术有着良好兼容性。附图说明
[0022] 图1为实例1中制备多孔Ag膜的a，扫描电镜图。b，粗糙度随电沉积时间变 化图。c，不同条件下水滴表观接触角随电沉积时间变化图。I：代表乙醇处理后的疏 水/超疏水Ag膜，II：代表电解液体系中不含十二烷基硫酸钠沉积出来的Ag膜，III： 电沉积制备出来的亲水/超亲水Ag膜。d，不同种类有机溶液处理后，薄膜上液滴的 表观接触角，从左到右采用的有机溶剂依次为：甲苯，乙二醇，丙酮，环己烷，正 己烷，乙醚，二甲苯，苯乙烯，乙腈，三氯甲烷，二氯甲烷，甲醇，异戊烷，正戊 烷，正己烷，异辛烷，三甲基戊烷，环戊烷，对二甲苯，二甲亚砜，三氯乙烯，异 丁醇，正丙醇，正庚烷，正丁醇。e，不同体积分数的乙醇溶液处理后，薄膜上水滴 的表观接触角和滚动角。f，10轮循环条件下对应的水滴表观接触角变化图。g，两 种超浸润状态下对应的数码照片，以及对应的微观扫描形貌图。
[0024] 图3为实例3中对多孔Ag膜润湿性转换的研究。a，乙醇处理后的超疏水Ag 膜和十二烷基硫酸钠粉末的傅里叶红外图谱。b，超疏水样品处于负电势下烷烃链荷 电并移动的原理示意图。c，电解液中无十二烷基硫酸钠时制备的Ag膜和两种超浸 润状态下银膜的拉曼测试图谱。d，两种超浸润状态下烷烃链在“热点”周围的分布 状态示意图。e，f，两种超浸润状态下硫酸银和烷烃链对应的拉曼强度分布图谱。
[0025] 图4为实例4和应用例2中对SLIPS的表征及应用。a，SLIPS润湿性转换及构 造的光学示意图。b，集水效率图。
[0026] 图5为应用例1中的信息加密应用的示意图。a，信息加密示意图。b，信息加 密装置示意图。c，信息加密效果图。d，在不同电位下液滴轨迹宽度的变化趋势。e， 在10V电位下液滴轨迹变化过程的数码照片。
[0027] 图6为应用例3中基于超亲水和超疏水状态下搭建的智能门装置。a，智能门 装置示意图。b，当智能门处于负电位下，将由阻止液体通过的超疏水状态变为允许 液体通过的超亲水状态，实现智能门控制液体通过的效果。
[0028] 图7为应用例4中油水分离应用实例。a，构建不同类型SLIPS用于油水分离的 示意图。b，油水分离后的数码照片。c，三轮循环后油水分离效率示意图。具体实施方式：
[0029] 实施例1
[0030] (1)取一片硅片，放在蒸镀仪中。第一层蒸镀2nm钛作为缓冲层，第二层蒸 镀50nm金，蒸镀速度保持在0.1nm/s。把蒸镀好的硅片切割为1cm×1.5cm大小， 得到工作电极。得到的工作电极依次分别放在乙醇、去离子水中超声清洗10min。
[0031] (2)取30mM硝酸银和7mM十二烷基硫酸钠溶于50ml去离子水中得到电解 液。
[0032] (3)在简单的两电极系统里，以(1)中制备的电极为工作电极，直径为2mm 的碳棒为对电极，工作电极和对电极的距离保持在4cm。电沉积温度保持在25℃， 也就是室温。在两电极系统里，选用恒电压模式，1.5V下电沉积600s得到多孔状 微、纳米级Ag膜，如图1a所示。图1b为薄膜粗糙度随着电沉积时间的延长而增加。 当电沉积时间超过4分钟后所制备的金属Ag膜是超亲水的，而当电沉积时间小于4 分钟的时候，由于膜的厚度不足，不足以阻挡液滴和金基底的接触，如图1c所示。
[0033] 将电沉积4分钟后的Ag膜分别浸泡于25种常用有机液体：甲苯，乙二醇，丙 酮，环己烷，正己烷，乙醚，二甲苯，苯乙烯，乙腈，三氯甲烷，二氯甲烷，甲醇， 异戊烷，正戊烷，正己烷，异辛烷，三甲基戊烷，环戊烷，对二甲苯，二甲亚砜， 三氯乙烯，异丁醇，正丙醇，正庚烷，正丁醇，均能转变成超疏水状态，如图1d所 示，由此可以确定，有机溶剂均可以诱导银膜发生从超亲液(超亲水)到超疏水状 态的转变。实际上，用微量乙醇(例如1％体积)组成的水溶液处理制备的Ag膜， 可以使其超亲水膜变为超疏水膜，如图1e所示。
[0034] 超疏水Ag膜在水溶液中处于负电势下立即转变回超亲水状态，如图1f-g所示， 从超亲水到超疏水的可逆润湿性转换重复10次以上性能均不会发生明显的降低。以 上则验证了本方法制备出多孔Ag膜的优良的润湿性转换性能。
[0035] 实施例2
[0036] (1)取一片硅片，放在蒸镀仪中。第一层蒸镀2nm钛作为缓冲层，第二层蒸 镀50nm金，蒸镀速度保持在0.1nm/s。把蒸镀好的硅片切割为1cm×1.5cm大小， 得到工作电极。得到的工作电极依次分别放在乙醇、去离子水中超声清洗10min。
[0037] (2)取15mM三水合乙酸铅和7mM十二烷基硫酸钠溶于50ml去离子水中得 到电解液。
[0038] (3)在简单的两电极系统里，以(1)中制备的电极为工作电极，直径为2mm 的碳棒为对电极，工作电极和对电极的距离保持在4cm。电沉积温度保持在25℃， 也就是室温。在两电极系统里，选用恒电压模式，5V电压下电沉积600s。得到多孔 状微、纳米级Pb及Pb的氧化物薄膜，并展现出与Ag膜同样的润湿性可逆性，如图 2所示。从而反映出本发明为制备润湿性可转换的表面并能同时容纳多种润滑剂的多 孔基材提供了一种全新通用的方法。
[0039] 实施例3
[0040] (1)取一片硅片，放在蒸镀仪中。第一层蒸镀2nm钛作为缓冲层，第二层蒸 镀50nm金，蒸镀速度保持在0.1nm/s。把蒸镀好的硅片切割为1cm×1.5cm大小， 得到工作电极。得到的工作电极依次分别放在乙醇、去离子水中超声清洗10min。
[0041] (2)取30mM硝酸银和7mM十二烷基硫酸钠溶于50ml去离子水中得到电解 液。
[0042] (3)在简单的两电极系统里，以(1)中制备的电极为工作电极，直径为2mm 的碳棒为对电极，工作电极和对电极的距离保持在4cm。电沉积温度保持在25℃， 也就是室温。在两电极系统里，选用恒电压模式，1.5V电压下电沉积600s。
[0043] (4)为了研究Ag膜在有机溶剂和电势的影响下润湿性的潜在转变机制，我们 进行了大量系统的研究，我们利用傅里叶变换红外光谱证明了多孔银膜内十二烷基 硫酸根离子的存在，如图3a。因为在电沉积的过程中，十二烷基硫酸钠会在水中电 离以形成十二烷基硫酸根离子，硫酸根离子与Ag在水中有较强的亲和力，十二烷基 硫酸根离子的硫酸根离子头部将牢固地附着在多孔Ag膜上，形成类似于单层的自组 装结构。同时，由于烷烃链的疏水性，其尾部将“隐藏”在多孔Ag膜内，导致亲水 性的硫酸根离子“暴露”在外，故而电沉积出来的多孔Ag膜呈现超亲水性。当超亲 水表面暴露于有机试剂(例如乙醇)时，由于烷烃链尾与有机液体之间的强亲和力， “隐藏的”烷烃链尾部将被拉出，这些暴露的烷基链尾部即赋予多孔Ag膜超疏水性。 在负电势下，由于电荷俘获效应，烷基链尾部将带正电，因此带正电荷的烷基链尾 部将向带负电的Ag膜方向移动，再次将硫酸根“暴露”在外，如图3b所示，实现 了从超疏水到超亲水性的润湿性转变。
[0044] (5)为了证明(4)中理论的可信性，我们实施了大量的实验进行进一步证明。 如图3c所示，我们通过能够提供甚至单个分子指纹信息的表面增强拉曼散射测量 (SERS)，存在硫酸银的SERS信号，证实了十二烷基硫酸根离子与Ag表面的牢固 连接。硫酸银的SERS信号的存在主要是来自化学增强机制，因此，其强度不会受到 烷烃链取向变化的显著影响，这可以作为源自电磁场增强机制的烷烃链的SERS信号 强度的参考目标。当多孔Ag膜处于超亲水状态时，烷烃链“隐藏”在位于SERS敏 感位点(“热点”)的孔内，如图3d所示，因此可以-1
观察到极强的烷烃链的SERS信 号。烷烃链的1297cm SERS峰与硫酸银的强度比可以达到
1.02。相反，当多孔Ag 膜处于超疏水状态时，观察到烷烃链的弱SERS信号，因为烷烃链远离SERS“热点” 所在的孔。烷烃链的1297cm-1SERS峰与硫酸银的强度比降低至约0.18。SERS测量 结果进一步证实了可以通过有机溶液和/或电势调控附着在金属薄膜上阴离子表面活 性剂离子的烷烃链取向，进而改变薄膜表面能。无论多孔Ag膜处于超亲水状态还是 超疏水状态，在映射区域都可以观察到硫酸银的强SERS信号。而当膜处于超亲水状 态观察到的烷烃链SERS信号要明显强于超疏水状态下的烷烃链SERS信号，如图 3e-f。
观察到极强的烷烃链的SERS信 号。烷烃链的1297cm SERS峰与硫酸银的强度比可以达到
1.02。相反，当多孔Ag 膜处于超疏水状态时，观察到烷烃链的弱SERS信号，因为烷烃链远离SERS“热点” 所在的孔。烷烃链的1297cm-1SERS峰与硫酸银的强度比降低至约0.18。SERS测量 结果进一步证实了可以通过有机溶液和/或电势调控附着在金属薄膜上阴离子表面活 性剂离子的烷烃链取向，进而改变薄膜表面能。无论多孔Ag膜处于超亲水状态还是 超疏水状态，在映射区域都可以观察到硫酸银的强SERS信号。而当膜处于超亲水状 态观察到的烷烃链SERS信号要明显强于超疏水状态下的烷烃链SERS信号，如图 3e-f。
[0045] 实施例4
[0046] (1)取一片硅片，放在蒸镀仪中。第一层蒸镀2nm钛作为缓冲层，第二层蒸 镀50nm金，蒸镀速度保持在0.1nm/s。把蒸镀好的硅片切割为1cm×1.5cm大小， 得到工作电极。得到的工作电极依次分别放在乙醇、去离子水中超声清洗10min。
[0047] (2)取30mM硝酸银和7mM十二烷基硫酸钠溶于50ml去离子水中得到电解 液。
[0048] (3)在简单的两电极系统里，以(1)中制备的电极为工作电极，直径为2mm 的碳棒为对电极，工作电极和对电极的距离保持在4cm。电沉积温度保持在25℃， 也就是室温。在两电极系统里，选用恒电压模式，1.5V电压下电沉积600s。
[0049] (4)根据以前的研究，稳定SLIPS的形成需要多孔基质和注入的润滑剂之间形 成良好的能量匹配。本发明所制备的超亲水多孔Ag膜可以将水捕获在孔内，形成注 入水的SLIPS 1。SLIPS 1可以排斥与水不混溶的油，接触角滞后约为0.15°，如图 4a所示。当用与水可混溶的有机试剂(例如乙醇)冲洗样品后，SLIPS 1将转变为超 疏水状态，因此，乙醇处理后的超疏水多孔Ag膜能够将油捕获在孔内，形成注入油 的SLIPS 2，其接触角滞后为0.54°，对与注入油不混溶的液体油良好的排斥性(例 如水)。当SLIPS 2在水溶液中处于负电势下，烷烃链尾部将再次“隐藏”在多孔结 构内部，被捕获的油即会从孔中释放，留下超亲水多孔膜如图4a所示。简而言之， 多孔Ag膜可以在超亲水，SLIPS 1，超疏水和SLIPS 2之间进行循环转换。具有如 此复杂的润湿性转变和液体排斥性能的多孔表面以前从未报道过。这是使用相同多 孔膜制备不同种类SLIPS的首次演示，通过动态调整其润湿性来匹配不同的润滑剂。
[0050] 应用例1
[0051] (1)取一片硅片，放在蒸镀仪中。第一层蒸镀2nm钛作为缓冲层，第二层蒸 镀50nm金，蒸镀速度保持在0.1nm/s。把蒸镀好的硅片切割为1cm×1.5cm大小， 得到工作电极。得到的工作电极依次分别放在乙醇、去离子水中超声清洗10min。
[0052] (2)取30mM硝酸银和7mM十二烷基硫酸钠溶于50ml去离子水中得到电解 液。
[0053] (3)在简单的两电极系统里，以(1)中制备的电极为工作电极，直径为2mm 的碳棒为对电极，工作电极和对电极的距离保持在4cm。电沉积温度保持在25℃， 也就是室温。在两电极系统里，选用恒电压模式，1.5V电压下电沉积600s。
[0054] (4)乙醇处理后的超疏水多孔Ag膜可用于信息加密，如图5所示。例如，将 铅笔作为阴极浸入超疏水表面上的液滴，并拖动液滴写入字母“ZJU”。不可见的“ZJU” 轨道将变得亲水，如图5a-c所示。亲水性轨道宽度取决于写入速度，如图5d-e所示。 例如，液滴在2V电位下转变为膜上的超亲水状态需要40s，当施加高达10V电位时， 只需不到10s即可达到超亲水状态。当表面暴露于水蒸汽或浸入水中时，水滴将附着 在亲水性“ZJU”轨道上，显示出了加密信息。
[0055] 应用例2
[0056] (1)取一片硅片，放在蒸镀仪中。第一层蒸镀2nm钛作为缓冲层，第二层蒸 镀50nm金，蒸镀速度保持在0.1nm/s。把蒸镀好的硅片切割为1cm×1.5cm大小， 得到工作电极。得到的工作电极依次分别放在乙醇、去离子水中超声清洗10min。
[0057] (2)取30mM硝酸银和7mM十二烷基硫酸钠溶于50ml去离子水中得到电解 液。
[0058] (3)在简单的两电极系统里，以(1)中制备的电极为工作电极，直径为2mm 的碳棒为对电极，工作电极和对电极的距离保持在4cm。电沉积温度保持在25℃， 也就是室温。在两电极系统里，选用恒电压模式，1.5V电压下电沉积600s。
[0059] (4)为了获得良好的集水能力，受纳米布沙漠甲虫的启发，我们利用了液滴易 在亲水表面区域成核，遇SLIPS 2表面易滑落的特点，设计制备了亲水表面与SLIPS 2表面相互交错的杂交化表面，相比于其他表面具有更加优异的集水效率，如图4b 所示。
[0060] 应用例3
[0061] (1)取200目的铜网，放在蒸镀仪中。第一层蒸镀2nm钛作为缓冲层，第二 层蒸镀50nm金，蒸镀速度保持在0.1nm/s。把蒸镀好的铜网切割为1cm×1.5cm大 小，得到工作电极。得到的工作电极依次分别放在乙醇、去离子水中超声清洗10min。
[0062] (2)取30mM硝酸银和7mM十二烷基硫酸钠溶于50ml去离子水中得到电解 液。
[0063] (3)在简单的两电极系统里，以(1)中制备的电极为工作电极，直径为2mm 的碳棒为对电极，工作电极和对电极的距离保持在4cm。电沉积温度保持在25℃， 也就是室温。在两电极系统里，选用恒电压模式，1.5V电压下电沉积600s。
[0064] (4)多孔银膜可以通过电沉积在铜网上，故而可以作为智能门来控制液体的流 通，超疏水性铜网阻止了水的通过，当它处于负电势下立即会变为超亲水状态，允 许水的通过。再次暴露在乙醇蒸汽后又能变成能阻止水通过的超疏水铜网，供以循 环使用，如图6所示。
[0065] 应用例4
[0066] (1)取200目的铜网，放在蒸镀仪中。第一层蒸镀2nm钛作为缓冲层，第二 层蒸镀50nm金，蒸镀速度保持在0.1nm/s。把蒸镀好的铜网切割为1cm×1.5cm大 小，得到工作电极。得到的工作电极依次分别放在乙醇、去离子水中超声清洗10min。
[0067] (2)取30mM硝酸银和7mM十二烷基硫酸钠溶于50ml去离子水中得到电解 液。
[0068] (3)在简单的两电极系统里，以(1)中制备的电极为工作电极，直径为2mm 的碳棒为对电极，工作电极和对电极的距离保持在4cm。电沉积温度保持在25℃， 也就是室温。在两电极系统里，选用恒电压模式，1.5V电压下电沉积600s。
[0069] (4)通过向沉积上多孔银膜的铜网上，注入水形成SLIPS 1，注入油形成SLIPS 2，两者可通过有机溶液和/或电势相互转换，可以实现对油/水的高效分离，如图7a-b。 即使在3个循环后，分离效率仍能达到98％左右如图7c所示。
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