1.一种抗菌光催化型超双疏涂层的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤1、将APTES溶解于无水乙醇中，得到APTES溶液；再将基底材料浸渍于APTES溶液中，使得APTES在基底材料表面进行氨基化接枝反应，形成含有氨基的基底材料；
步骤2、将TiO2纳米颗粒和TA分散于碱性溶液中，得到分散均匀的TiO2/TA分散液；然后将QAS分散于TiO2/TA分散液中，得到分散均匀的TiO2/TA/QAS分散液；然后将步骤1得到的含有氨基的基底材料浸渍于TiO2/TA/QAS分散液中，使得TiO2/TA/QAS在含有氨基的基底材料表面进行交联反应；浸渍完成后取出，清洗基底材料以去除基底材料表面结合不牢固的TiO2/TA/QAS；
步骤3、将FeCl3·6H2O溶解于碱性溶液中，得到FeCl3·6H2O溶液；然后将步骤2得到的基底材料浸渍于FeCl3·6H2O溶液中，使得基底材料表面沉积的TA与FeCl3·6H2O进行配位反应接枝Fe3+；
步骤4、将FAS溶解于有机溶剂，得到FAS溶液；然后将步骤3得到的基底材料浸渍于FAS溶液中，以降低基底材料表面的表面能；浸渍完成后取出，在室温下放置5～30min进行有机溶剂的初步挥发，从而在基底材料表面初步成膜；然后将基底材料浸渍于水中以去除残余的有机溶剂；取出后在室温下再放置5～30min以进一步在表面成膜；最后在80～120℃下放置0.5～2h进行剩余有机溶剂和水的挥发，从而最终完成在基底材料表面的成膜，得到抗菌光催化型超双疏涂层。
2.根据权利要求1所述的抗菌光催化型超双疏涂层的制备方法，其特征在于，步骤1均在室温进行，温度为20～30℃；
步骤1中，APTES与无水乙醇的体积比为(0.5～2.5):(50～500)。
3.根据权利要求1所述的抗菌光催化型超双疏涂层的制备方法，其特征在于，步骤1中，基底材料为棉织物、涤纶织物、羊毛、滤纸、玻璃、陶瓷、铁丝或海绵；基底材料在使用前先后经过水和无水乙醇清洗以去除表面的杂质；
步骤1中，浸渍时间为0.5～6h；
步骤1中，将含有氨基的基底材料取出后，在室温下进行干燥。
4.根据权利要求1所述的抗菌光催化型超双疏涂层的制备方法，其特征在于，步骤2均在室温进行，温度为20～30℃；
步骤2中，TiO2纳米颗粒的平均粒径为10～200nm；
步骤2中，TiO2纳米颗粒、TA和碱性溶液的质量比为(0.5～20):(0.5～15):(100～500)；
步骤2中，碱性溶液为NaOH溶液、Tris-HCl溶液或无水乙醇/Tris-HCl的混合溶液，pH为8～10；无水乙醇/Tris-HCl的混合溶液中，无水乙醇与Tris-HCl溶液的体积比为(0.5～5):(1～10)；Tris-HCl溶液的浓度为0.1～10g/L。
5.根据权利要求1所述的抗菌光催化型超双疏涂层的制备方法，其特征在于，步骤2中，QAS的浓度为60％；
步骤2中，QAS与TiO2/TA分散液的体积比为(0.5～10):(10～200)；
步骤2中，分散采用超声分散；超声分散的功率为400～600W，时间为20～40min。
6.根据权利要求1所述的抗菌光催化型超双疏涂层的制备方法，其特征在于，步骤2中，浸渍时间为2～24h；
步骤2中，清洗采用去离子水；
步骤2中，清洗后在室温下对基底材料进行干燥。
7.根据权利要求1所述的抗菌光催化型超双疏涂层的制备方法，其特征在于，步骤3均在室温进行，温度为20～30℃；
步骤3中，碱性溶液为NaOH溶液、Tris-HCl溶液或无水乙醇/Tris-HCl的混合溶液，pH为8～10；无水乙醇/Tris-HCl的混合溶液中，无水乙醇与Tris-HCl溶液的体积比为(0.5～5):(1～10)；Tris-HCl溶液的浓度为0.1～10g/L；
步骤3中，FeCl3·6H2O溶液的浓度为0.5～5g/L。
8.根据权利要求1所述的抗菌光催化型超双疏涂层的制备方法，其特征在于，步骤3中，浸渍时间为0.5～6h；
步骤3中，浸渍取出后，在室温下对基底材料进行干燥。
9.根据权利要求1所述的抗菌光催化型超双疏涂层的制备方法，其特征在于，步骤4中，FAS为1H,1H,2H,2H-全氟辛基三甲氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷或1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷；
步骤4中，有机溶剂为无水乙醇、异丙醇、正己烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜；
步骤4中，FAS与有机溶剂的体积比为(0.5～5):(10～200)；
步骤4中，FAS溶液的配置在室温进行，温度为20～30℃；
步骤4中，浸渍FAS溶液的时间为4～12h；温度为室温，温度为20～30℃。
10.根据权利要求1所述的抗菌光催化型超双疏涂层的制备方法，其特征在于，步骤4中，浸渍水中的时间为1～10s。

技术领域
[0001]本发明涉及多功能涂层领域，具体是一种抗菌光催化型超双疏涂层的制备方法。
背景技术
[0002]各种污染物对织物、金属、建筑外墙等表面的污染，不仅影响了它们的美观，还对人们的健康构成了威胁。目前，清洁这些物品主要依赖于人工方式，但这增加了能源消耗和成本，并导致大量化学洗涤剂的使用，进而造成环境污染。此外，在某些恶劣环境下，由于条件限制，清洁不易，只能进行频繁废弃导致资源的浪费。因此，迫切需要开发更环保、可持续的解决方案来解决挑战。
[0003]超双疏材料在这种背景下应运而生，其是一种新型的具有自清洁功能的材料。经过材料修饰后的物品表面可以同时实现对水和油性液体的超强排斥，其接触角大于150°且滚动角小于10°。在防污、自清洁、减阻、防腐、防结冰、液体输送等领域发挥着越来越重要的作用。超双疏表面在抵抗宏观污染物(如灰尘、沙土、花粉等)方面表现出色，在其附着后仅需少量水就可进行去除，很大程度上减少了成本和污染。然而对在环境中存在的微观非挥发性有机污染物却缺乏抵抗性。例如当空气PM2.5中的油性物质接触超双疏表面时会逐渐在其表面累积，降低材料表面的表面能，从而减少材料使用寿命直至丧失超双疏性。这一问题为超双疏材料的大规模实际应用带来了巨大的挑战。
[0004]众所周知，光催化具有良好的降解微观有机污染物的能力。通过在材料表面引入光催化剂，当其受到光照时产生的活性氧物种(如羟基自由基和超氧自由基等)可将微观有机污染物降解为二氧化碳和水等无害物质。因此，若能将光催化能力引入到超双疏材料所修饰的表面中即可解决上述问题。然而将具有光催化能力引入到超双疏涂层中时也会产生相应问题。首先，超双疏表面构建最后往往由低表面能材料修饰而成，这可能导致光催化材料被包埋，失去催化作用。其次，过强的光催化能力可能导致涂层表面的低表面能物质被过快分解，使超双疏性消失。最后，涂层的光催化能力是否只能在特定的紫外光下进行触发，以及是否在户外太阳光下同样有效，也是需要考虑的问题。因此，如何平衡光催化特性和超双疏之间的相互作用，成为设计稳定光催化的超双疏涂层的难点。
[0005]申请号为201710355903.5的文献公开了一种具有光催化降解甲醛功能的超双疏涂料及其制备方法和应用，涂层展现出良好的超双疏性和对甲醛降解的光催化特性；然而其并没有测试涂层的长期运行稳定性以及对于户外太阳光下的光催化效果。申请号为201810866481.2的文献公开了一种自愈合型超双疏和光催化双重自清洁涂层及其制备方法，然而其中的含氟笼型倍半硅氧烷需要合成且价格昂贵，聚四氟乙烯纳米颗粒和氟碳表面活性剂环境难以降解，不利于大规模制备。申请号为201910421578.7的文献公开了一种光催化超双疏涂料及其制备方法和应用，然而其制备方法复杂，二氧化钛的钝化处理过于繁琐且没有说明多基底的效果。夏慧芸等人在《Chemical Engineering Journal》2021年409期128187页报道了一种自清洁光催化超疏水涂层的制备方法，通过水热法将三氧化钨和二氧化钛结合，随后与聚二氧基硅氧烷结合所形成。然而其制备过程复杂，没有超疏油性以及在户外太阳光下的光催化性能。此外，从人体接触方面考虑，若赋予光催化超双疏涂层抗菌能力可有效抵消其对于健康的损害。同时，涂层的柔韧性也是必须要考虑的因素。因此，迫切需要开发一种制备方法简单、成本低廉、环境友好且在户外可见光和紫外光下都可激发的良好柔韧性抗菌光催化型超双疏涂层。然而，如何同时实现这些功能成为一个巨大的挑战。
发明内容
[0006]针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种抗菌光催化型超双疏涂层的制备方法。
[0007]本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种抗菌光催化型超双疏涂层的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0008]步骤1、将APTES溶解于无水乙醇中，得到APTES溶液；再将基底材料浸渍于APTES溶液中，使得APTES在基底材料表面进行氨基化接枝反应，形成含有氨基的基底材料；
[0009]步骤2、将TiO2纳米颗粒和TA分散于碱性溶液中，得到分散均匀的TiO2/TA分散液；然后将QAS分散于TiO2/TA分散液中，得到分散均匀的TiO2/TA/QAS分散液；然后将步骤1得到的含有氨基的基底材料浸渍于TiO2/TA/QAS分散液中，使得TiO2/TA/QAS在含有氨基的基底材料表面进行交联反应；浸渍完成后取出，清洗基底材料以去除基底材料表面结合不牢固的TiO2/TA/QAS；
[0010]步骤3、将FeCl3·6H2O溶解于碱性溶液中，得到FeCl3·6H2O溶液；然后将步骤2得到的基底材料浸渍于FeCl3·6H2O溶液中，使得基底材料表面沉积的TA与FeCl3·6H2O进行配位反应接枝Fe3+；
[0011]步骤4、将FAS溶解于有机溶剂，得到FAS溶液；然后将步骤3得到的基底材料浸渍于FAS溶液中，以降低基底材料表面的表面能；浸渍完成后取出，在室温下放置5～30min进行有机溶剂的初步挥发，从而在基底材料表面初步成膜；然后将基底材料浸渍于水中以去除残余的有机溶剂；取出后在室温下再放置5～30min以进一步在表面成膜；最后在80～120℃下放置0.5～2h进行剩余有机溶剂和水的挥发，从而最终完成在基底材料表面的成膜，得到抗菌光催化型超双疏涂层。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0013](1)本发明通过在基底材料上原位反应和低表面能处理形成超双疏所需的分层微纳米结构和低表面能，基底材料适用性强。本发明具有较强的普适性和耐久性，是一种多功能型涂层。
[0014](2)本发明所形成的涂层不仅具有超双疏性，还具有光催化特性和抗菌性能，且在户外条件下可以长期稳定且光催化性能在紫外光和户外太阳光下均可进行激发。
[0015](3)本发明所使用的物质均为廉价易得的材料，在使用过程中均不需要进一步纯化和合成；且所用的试剂均为绿色环保型，对环境无危害。制备过程简单，有利于应用放大。
[0016](4)本发明所形成的超双疏涂层的光催化能力适中，能对表面污染物进行有效降解的同时不损伤自身的超双疏性能，且具备户外条件下长时间的运行稳定性。
[0017](5)本发明所形成的超双疏涂层的光催化效果不仅可以在紫外光条件下激发，在可见光和户外真实的太阳光下也可以进行激发，从而大大提升其实用性。
[0018](6)本发明所形成的超双疏涂层受到光催化效应损伤后可以一定程度上进行自修复。
[0019](7)本发明所形成的抗菌光催化型超双疏涂层对液体维持超双疏性的表面张力低至27.5mN/n，体现出优异的超双疏性能。
[0020](8)本发明所形成的超双疏涂层具有优异的抗菌性能，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均＞99.9％。
[0021](9)本发明所形成的超双疏涂层具有优异的柔韧性，可以经历1000次的弯曲循环而不失去超双疏性。
附图说明
[0022]图1为本发明实施例1中获得的负载超双疏涂层棉织物的扫描电镜图像；
[0023]图2为本发明实施例1中不同表面张力的液滴在负载超双疏涂层棉织物表面的光学图像；
[0024]图3为本发明实施例1中不同表面张力的液滴在负载超双疏涂层棉织物表面的抗润湿性；
[0025]图4为本发明实施例1中负载超双疏涂层棉织物的户外长期放置的稳定性能图；
[0026]图5为本发明实施例1中负载超双疏涂层的棉织物被油酸污染后光催化降解的性能图；
[0027]图6为本发明实施例1中负载超双疏涂层棉织物对大肠杆菌的抗菌效果图；
[0028]图7为本发明实施例1中负载超双疏涂层棉织物的弯曲循环性能图；
[0029]图8为本发明实施例2中不同表面张力的液滴在负载超双疏涂层海绵表面的抗润湿性；
[0030]图9为本发明实施例3中不同表面张力的液滴在负载超双疏涂层羊毛表面的抗润湿性；
[0031]图10为本发明实施例4中不同表面张力的液滴在负载超双疏涂层滤纸表面的抗润湿性；
[0032]图11为本发明实施例5中不同表面张力的液滴在负载超双疏涂层铁丝表面的抗润湿性。
具体实施方式
[0033]下面给出本发明的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本发明，不限制本发明权利要求的保护范围。
[0034]本发明提供了一种抗菌光催化型超双疏涂层的制备方法(简称方法)，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0035]步骤1、将APTES(3-氨丙基三乙氧基硅烷)溶解于无水乙醇中，得到APTES溶液；再将基底材料浸渍于APTES溶液中，使得APTES在基底材料表面进行氨基化接枝反应，形成含有氨基的基底材料；
[0036]优选地，步骤1均在室温进行，温度为20～30℃。
[0037]优选地，步骤1中，APTES与无水乙醇的体积比为(0.5～2.5):(50～500)。
[0038]优选地，步骤1中，基底材料为棉织物、涤纶织物、羊毛、滤纸、玻璃、陶瓷、铁丝或海绵；基底材料在使用前先后经过水和无水乙醇清洗以去除表面的杂质。
[0039]优选地，步骤1中，浸渍时间为0.5～6h。
[0040]优选地，步骤1中，将含有氨基的基底材料取出后，在室温下进行干燥。
[0041]步骤2、将TiO2纳米颗粒和TA(单宁酸)分散于碱性溶液中，得到分散均匀的TiO2/TA分散液；然后将QAS(二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵甲醇溶液)分散于TiO2/TA分散液中，得到分散均匀的TiO2/TA/QAS分散液；然后将步骤1得到的含有氨基的基底材料浸渍于TiO2/TA/QAS分散液中，使得TiO2/TA/QAS在含有氨基的基底材料表面充分进行交联反应；浸渍完成后取出，清洗基底材料以去除基底材料表面结合不牢固的TiO2/TA/QAS；
[0042]优选地，步骤2均在室温进行，温度为20～30℃。
[0043]优选地，步骤2中，TiO2纳米颗粒的平均粒径为10～200nm。
[0044]优选地，步骤2中，分散采用超声分散；超声分散的功率为400～600W，时间为20～40min。
[0045]优选地，步骤2中，QAS的浓度为60％。
[0046]优选地，步骤2中，碱性溶液为NaOH溶液(氢氧化钠溶液)、Tris-HCl溶液(三羟基氨基甲烷-盐酸溶液)或无水乙醇/Tris-HCl的混合溶液，pH为8～10；无水乙醇/Tris-HCl的混合溶液中，无水乙醇与Tris-HCl溶液的体积比为(0.5～5):(1～10)；Tris-HCl溶液的浓度为0.1～10g/L。
[0047]优选地，步骤2中，TiO2纳米颗粒、TA和碱性溶液的质量比为(0.5～20):(0.5～15):(100～500)。
[0048]优选地，步骤2中，QAS与TiO2/TA分散液的体积比为(0.5～10):(10～200)。
[0049]优选地，步骤2中，浸渍时间为2～24h。
[0050]优选地，步骤2中，清洗采用去离子水。
[0051]优选地，步骤2中，清洗后在室温下对基底材料进行干燥。
[0052]步骤3、将FeCl3·6H2O(六水合氯化铁)溶解于碱性溶液中，得到FeCl3·6H2O溶液；然后将步骤2得到的基底材料浸渍于FeCl3·6H2O溶液中，使得基底材料表面沉积的TA与FeCl3·6H2O进行配位反应接枝Fe3+；
[0053]优选地，步骤3均在室温进行，温度为20～30℃。
[0054]优选地，步骤3中，碱性溶液为NaOH溶液、Tris-HCl溶液或无水乙醇/Tris-HCl的混合溶液，pH为8～10；无水乙醇/Tris-HCl的混合溶液中，无水乙醇与Tris-HCl溶液的体积比为(0.5～5):(1～10)；Tris-HCl溶液的浓度为0.1～10g/L。
[0055]优选地，步骤3中，FeCl3·6H2O溶液的浓度为0.5～5g/L。
[0056]优选地，步骤3中，浸渍时间为0.5～6h。
[0057]优选地，步骤3中，浸渍取出后，在室温下对基底材料进行干燥。
[0058]步骤4、将FAS(氟硅烷)溶解于有机溶剂，得到FAS溶液；然后将步骤3得到的基底材料浸渍于FAS溶液中，以降低基底材料表面的表面能；浸渍完成后取出，在室温下放置5～30min进行有机溶剂的初步挥发，从而在基底材料表面初步成膜；然后将基底材料浸渍于水中以去除残余的有机溶剂；取出后在室温下再放置5～30min以进一步在表面成膜；最后在80～120℃下放置0.5～2h进行剩余有机溶剂和水的挥发，从而最终完成在基底材料表面的成膜，得到抗菌光催化型超双疏涂层。
[0059]优选地，步骤4中，FAS为1H,1H,2H,2H-全氟辛基三甲氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟辛基三乙氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷、1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷或1H,1H,2H,2H-全氟癸基三氯硅烷。
[0060]优选地，步骤4中，有机溶剂为无水乙醇、异丙醇、正己烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮或二甲基亚砜。
[0061]优选地，步骤4中，FAS与有机溶剂的体积比为(0.5～5):(10～200)。
[0062]优选地，步骤4中，FAS溶液的配置在室温进行，温度为20～30℃。
[0063]优选地，步骤4中，浸渍FAS溶液的时间为4～12h；温度为室温，温度为20～30℃。
[0064]优选地，步骤4中，浸渍水中的时间为1～10s。
[0065]实施例1
[0066](1)室温下，将250μL APTES溶于25ml无水乙醇中，得到APTES溶液；再将4×4cm的棉织物浸渍于APTES溶液中2h，使得APTES在棉织物表面进行氨基化接枝反应，形成含有氨基的棉织物；
[0067](2)室温下，将80mg平均粒径为20nm的TiO2纳米颗粒和40mgTA分散于20ml体积比为1:1的无水乙醇/Tris-HCl(0.15g/L)混合溶液中，得到分散均匀的TiO2/TA分散液；然后向分散液中加入300μL的QAS(二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵甲醇溶液，60％)并再次分散，得到分散均匀的TiO2/TA/QAS分散液。然后将步骤1中得到的棉织物浸渍于TiO2/TA/QAS分散液中12h，使得TiO2/TA/QAS在棉织物表面充分的进行交联反应；浸渍完成后取出，使用去离子水清洗棉织物以去除基底材料表面结合不牢固的TiO2/TA/QAS；
[0068](3)室温下，将50mg FeCl3·6H2O溶于25ml 0.15g/L的Tris-HCl溶液中，得到FeCl3·6H2O溶液；然后将步骤2中得到的棉织物浸渍于FeCl3·6H2O溶液中2h，使得棉织物表面沉积的TA与FeCl3·6H2O进行配位反应接枝Fe3+；
[0069](4)室温下，将200μL 1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷溶解于10ml无水乙醇中，得到FAS溶液；然后将步骤3得到的棉织物浸渍于1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷溶液中8h，以降低棉织物表面的表面能；浸渍完成后取出，在室温下放置5min进行有机溶剂的初步挥发，从而在棉织物表面初步成膜；然后将棉织物浸入水中5s以去除残余的有机溶剂；取出后在室温下再放置5min以进一步在表面成膜，最后在105℃下放置0.5h进行剩余有机溶剂和水的挥发，从而最终完成在棉织物表面的成膜，得到抗菌光催化型超双疏涂层负载的棉织物。
[0070]图1中超双疏涂层负载的棉织物的SEM图像显示出涂层表面粗糙的重入型微纳米结构。
[0071]图2显示了5μL不同表面张力的液体在超双疏涂层负载的棉织物表面的图像，所有液滴在涂层表面均呈现出类球形，接触角均＞150°，表现出来优异的超双疏性能。
[0072]图3显示了不同表面张力的液滴在负载超双疏涂层棉织物表面的抗润湿性能，可以看出液滴均不能穿透棉织物。
[0073]图4为负载超双疏涂层棉织物在长期户外放置过程中超双疏性能的变化。可以看出在户外连续放置24天的条件下，涂层表面依然维持了良好的超双疏性，从而显示出长期的运行稳定性。
[0074]图5显示了0.5mol/L的油酸乙醇溶液污染超双疏涂层负载的棉织物后光催化降解污染物的能力。可以发现在油酸污染后，棉织物表面对水和大豆油的接触角均＜150°，丧失了超双疏性，然而在15mW cm-2的UV照射4h后棉织物表面的超双疏性恢复，且这个过程在循环6次后仍可以保持，从而展现出优异的光催化降解有机污染物的能力。
[0075]图6显示了负载超双疏涂层棉织物的抗菌性能，由于涂层中含有季铵基团的抗菌剂QAS，从而表现出对大肠杆菌强烈的杆菌活性，其杆菌率＞99.9％。
[0076]图7显示了负载超双疏涂层棉织物的抗弯曲柔韧性，由于所有试剂材料间以化学键连接，因此具有良好的柔韧性，在经历1000次弯曲循环后仍保留着超双疏性。
[0077]实施例2
[0078](1)室温下，将400μL APTES溶于20ml无水乙醇中，得到APTES溶液；再将4×4cm的海绵浸渍于APTES溶液中3h，使得APTES在海绵表面进行氨基化接枝反应，形成含有氨基的海绵；
[0079](2)室温下，将100mg平均粒径为100nm的TiO2纳米颗粒和50mgTA分散于25ml体积比为1:1的无水乙醇/Tris-HCl(0.15g/L)混合溶液中，得到分散均匀的TiO2/TA分散液；然后向分散液中加入360μL的QAS(二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵甲醇溶液，60％)并再次分散，得到分散均匀的TiO2/TA/QAS分散液。然后将步骤1中得到的海绵浸渍于TiO2/TA/QAS分散液中10h，使得TiO2/TA/QAS在海绵表面充分的进行交联反应；浸渍完成后取出，使用去离子水清洗海绵以去除基底材料表面结合不牢固的TiO2/TA/QAS；
[0080](3)室温下，将75mg FeCl3·6H2O溶于25ml 0.15g/L的Tris-HCl溶液中，得到FeCl3·6H2O溶液；然后将步骤2中得到的海绵浸渍于FeCl3·6H2O溶液中3h，使得海绵表面沉积的TA与FeCl3·6H2O进行配位反应接枝Fe3+；
[0081](4)室温下，将250μL 1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷溶解于10ml无水乙醇中，得到FAS溶液；然后将步骤3得到的海绵浸渍于1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷溶液中6h，以降低海绵表面的表面能；浸渍完成后取出，在室温下放置4min进行有机溶剂的初步挥发，从而在海绵表面初步成膜；然后将海绵浸入水中10s以去除残余的有机溶剂；取出后在室温下再放置4min以进一步在表面成膜，最后在110℃下放置0.5h进行剩余有机溶剂和水的挥发，从而最终完成在海绵表面的成膜，得到抗菌光催化型超双疏涂层负载的海绵。
[0082]所形成的超双疏涂层负载的海绵表现出优异的超双疏性、光催化性、抗菌性和柔韧性。
[0083]图8显示了不同表面张力的液滴在负载超双疏涂层海绵表面的抗润湿性能，可以看出液滴均不能穿透海绵。
[0084]实施例3
[0085](1)室温下，将500μL APTES溶于20ml无水乙醇中，得到APTES溶液；再将4×4cm的羊毛浸渍于APTES溶液中4h，使得APTES在羊毛表面进行氨基化接枝反应，形成含有氨基的羊毛；
[0086](2)室温下，将120mg平均粒径为20nm的TiO2纳米颗粒和60mgTA分散于30ml体积比为1:1的无水乙醇/Tris-HCl(0.15g/L)混合溶液中，得到分散均匀的TiO2/TA分散液；然后向分散液中加入400μL的QAS(二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵甲醇溶液，60％)并再次分散，得到分散均匀的TiO2/TA/QAS分散液。然后将步骤1中得到的羊毛浸渍于TiO2/TA/QAS分散液中14h，使得TiO2/TA/QAS在羊毛表面充分的进行交联反应；浸渍完成后取出，使用去离子水清洗羊毛以去除基底材料表面结合不牢固的TiO2/TA/QAS；
[0087](3)室温下，将80mg FeCl3·6H2O溶于20ml 0.15g/L的Tris-HCl溶液中，得到FeCl3·6H2O溶液；然后将步骤2中得到的羊毛浸渍于FeCl3·6H2O溶液中4h，使得羊毛表面沉积的TA与FeCl3·6H2O进行配位反应接枝Fe3+；
[0088](4)室温下，将300μL 1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷溶解于10ml无水乙醇中，得到FAS溶液；然后将步骤3得到的羊毛浸渍于1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷溶液中12h，以降低羊毛表面的表面能；浸渍完成后取出，在室温下放置4min进行有机溶剂的初步挥发，从而在羊毛表面初步成膜；然后将羊毛浸入水中5s以去除残余的有机溶剂；取出后在室温下再放置5min以进一步在表面成膜，最后在105℃下放置0.5h进行剩余有机溶剂和水的挥发，从而最终完成在羊毛表面的成膜，得到抗菌光催化型超双疏涂层负载的羊毛。
[0089]所形成的超双疏涂层负载的羊毛表现出优异的超双疏性、光催化性、抗菌性和柔韧性与实施例1不同的是，对十六烷的超排斥性下降。
[0090]图9显示了不同表面张力的液滴在负载超双疏涂层羊毛表面的抗润湿性能，可以看出液滴均不能穿透羊毛。
[0091]实施例4
[0092](1)室温下，将400μL APTES溶于20ml无水乙醇中，得到APTES溶液；再将2×2cm的滤纸浸渍于APTES溶液中6h，使得APTES在滤纸表面进行氨基化接枝反应，形成含有氨基的滤纸；
[0093](2)室温下，将80mg平均粒径为20nm的TiO2纳米颗粒和40mgTA分散于20ml体积比为1:1的无水乙醇/Tris-HCl(0.15g/L)混合溶液中，得到分散均匀的TiO2/TA分散液；然后向分散液中加入300μL的QAS(二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵甲醇溶液，60％)并再次分散，得到分散均匀的TiO2/TA/QAS分散液。然后将步骤1中得到的滤纸浸渍于TiO2/TA/QAS分散液中18h，使得TiO2/TA/QAS在滤纸表面充分的进行交联反应；浸渍完成后取出，使用去离子水清洗滤纸以去除基底材料表面结合不牢固的TiO2/TA/QAS；
[0094](3)室温下，将60mg FeCl3·6H2O溶于15ml 0.15g/L的Tris-HCl溶液中，得到FeCl3·6H2O溶液；然后将步骤2中得到的滤纸浸渍于FeCl3·6H2O溶液中6h，使得滤纸表面沉积的TA与FeCl3·6H2O进行配位反应接枝Fe3+；
[0095](4)室温下，将250μL 1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷溶解于10ml无水乙醇中，得到FAS溶液；然后将步骤3得到的滤纸浸渍于1H,1H,2H,2H-全氟癸基三甲氧基硅烷溶液中12h，以降低滤纸表面的表面能；浸渍完成后取出，在室温下放置5min进行有机溶剂的初步挥发，从而在滤纸表面初步成膜；然后将滤纸浸入水中10s以去除残余的有机溶剂；取出后在室温下再放置5min以进一步在表面成膜，最后在100℃下放置0.8h进行剩余有机溶剂和水的挥发，从而最终完成在滤纸表面的成膜，得到抗菌光催化型超双疏涂层负载的滤纸。
[0096]所形成的超双疏涂层负载的滤纸表现出优异的超双疏性、光催化性、抗菌性和柔韧性；与实施例1不同的是，对十六烷和大豆油的超排斥性下降。
[0097]图10显示了不同表面张力的液滴在负载超双疏涂层滤纸表面的抗润湿性能，可以看出液滴均不能穿透滤纸。
[0098]实施例5
[0099](1)室温下，将450μL APTES溶于15ml无水乙醇中，得到APTES溶液；再将1×2cm的铁丝浸渍于APTES溶液中6h，使得APTES在铁丝表面进行氨基化接枝反应，形成含有氨基的铁丝；
[0100](2)室温下，将120mg平均粒径为20nm的TiO2纳米颗粒和60mgTA分散于30ml体积比为1:1的无水乙醇/Tris-HCl(0.15g/L)混合溶液中，得到分散均匀的TiO2/TA分散液；然后向分散液中加入450μL的QAS(二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵甲醇溶液，60％)并再次分散，得到分散均匀的TiO2/TA/QAS分散液。然后将步骤1中得到的铁丝浸渍于TiO2/TA/QAS分散液中24h，使得TiO2/TA/QAS在铁丝表面充分的进行交联反应；浸渍完成后取出，使用去离子水清洗铁丝以去除基底材料表面结合不牢固的TiO2/TA/QAS；
[0101](3)室温下，将60mg FeCl3·6H2O溶于20ml 0.15g/L的Tris-HCl溶液中，得到FeCl3·6H2O溶液；然后将步骤2中得到的铁丝浸渍于FeCl3·6H2O溶液中6h，使得铁丝表面沉积的TA与FeCl3·6H2O进行配位反应接枝Fe3+；
[0102](4)室温下，将300μL 1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷溶解于10ml无水乙醇中，得到FAS溶液；然后将步骤3得到的铁丝浸渍于1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷溶液中12h，以降低铁丝表面的表面能；浸渍完成后取出，在室温下放置2min进行有机溶剂的初步挥发，从而在铁丝表面初步成膜；然后将铁丝浸入水中4s以去除残余的有机溶剂；取出后在室温下再放置2min以进一步在表面成膜，最后在110℃下放置0.5h进行剩余有机溶剂和水的挥发，从而最终完成在铁丝表面的成膜，得到抗菌光催化型超双疏涂层负载的铁丝。
[0103]所形成的超双疏涂层负载的铁丝表现出优异的超双疏性、光催化性、抗菌性和柔韧性；与实施例1不同的是，对十六烷和大豆油的超排斥性下降。
[0104]图11显示了不同表面张力的液滴在负载超双疏涂层铁丝表面的抗润湿性能，可以看出液滴均不能穿透铁丝。
[0105]对比例1
[0106]本对比例与实施例1完全相同，区别仅在于：步骤2中，在分散液中没有加入QAS，得到双疏涂层负载的棉织物。
[0107]与实施例1的超双疏涂层负载的棉织物相比，本对比例得到的双疏织物性能大幅下降，仅对水表现出超排斥性，对乙二醇和大豆油的接触角分别为145.1°和129.4°，十六烷则能浸润涂层。
[0108]本发明未述及之处适用于现有技术。