申請號:201410040025
申請人:吉林大學
摘要:本發明的金剛石網及其分離油水混合物和轉移液滴的應用,屬于材料表面浸潤性質應用的技術領域。金剛石網由金屬網襯底與金剛石涂層構成;金剛石涂層是連續的CVD金剛石膜,并經過氫終止或氧終止表面處理;金屬網襯底是微米孔徑尺寸的銅網、鈦網或不銹鋼網。本發明金剛石涂層具有優良的耐強酸強堿的化學穩定性,并且當涂層表面為氫終止時體現為超疏水性,同時具有超親油性,當涂層表面為氧終止時體現為親水性,氫終止或氧終止表面能夠相互轉換,因此可以在任何酸堿度條件下實現高效油水分離和液滴轉移;油水分離或液滴轉移后的金剛石網經清水清洗后,可重復多次使用,性能沒有任何變化,具備了自清潔性。
獨立權利要求:1.一種金剛石網,其特征在于,由金屬網襯底與金剛石涂層構成;所述的金剛石涂層,是連續的化學氣相沉積金剛石膜,金剛石膜由微米或/和納米晶粒組成;金剛石涂層厚度為0.2~10μm;金剛石膜是經過氫終止或氧終止表面處理的金剛石膜;所述的金屬網襯底,是微米孔徑尺寸的網狀金屬材料編織或軋制而成。
2.根據權利要求1所述的金剛石網,其特征在于,所述的金屬材料,是銅、鈦或不銹鋼。
3.根據權利要求1或2所述的金剛石網,其特征在于,所述的氫終止,是利用化學氣相沉積方法,在金屬網襯底表面沉積的氫終止金剛石膜。
4.根據權利要求3所述的金剛石網,其特征在于,所述的化學氣相沉積方法,是微波等離子體化學氣相沉積方法;制備金剛石膜所用氣體為氫氣、甲烷,按體積甲烷占兩種氣體總量的比例為2%~20%,在壓強為110~160Torr、微波功率1.2~2kw、襯底溫度600~1000℃下,在金屬網襯底表面沉積金剛石膜。
5.根據權利要求1或2所述的金剛石網,其特征在于,所述的氧終止,是利用空氣中煅燒式方法,或氧等離子體處理方法,或在強酸中高溫蒸煮方法,使金剛石網表面氧終止。
6.根據權利要求5所述的金剛石網,其特征在于,利用氫等離子體處理方法,使氧終止金剛石網表面成為氫終止金剛石網表面。
7.一種權利要求1的金剛石網的應用,利用氫終止金剛石網進行油水分離。
8.根據權利要求7所述的金剛石網的應用,其特征在于,所述的油水分離,是將油水混合物傾倒在氫終止金剛石網上,油通過金剛石網,而水留在金剛石表面被阻擋,達到油水分離的目的。
9.一種權利要求1的金剛石網的應用,利用氫終止金剛石網和氧終止金剛石網進行液滴轉移。
10.根據權利要求9所述的金剛石網的應用,其特征在于,所述的液滴轉移,是使用氫終止金剛石網將液滴提起,轉移到氧終止金剛石網上,液滴與氫終止金剛石網分離,實現液滴的轉移。