[0052] 以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0053] 多巴胺或其盐类具有很好的亲水性，如图1所示，是一种很有潜力的胶黏剂，未来可应用于纸张和纳米TiO2之间来增加其黏附力。目前，多巴胺或其盐类还未被作为胶黏剂应用于TiO2纳米颗粒与纸张之间的研究，该相关研究亟需被深入。
[0054] 对于多巴胺或其盐类作为TiO2纳米颗粒与纸张之间的黏结剂的研究，目前需要解决的技术问题是多巴胺及其盐类与TiO2纳米颗粒的比例问题：（1）如果多巴胺或其盐类过多，很容易发生大量自聚合，从而影响TiO2纳米颗粒的黏附；（2）如果多巴胺或其盐类过少，不能够黏附足够多的TiO2纳米颗粒，不能使滤纸呈现超疏水性能；（3）当多巴胺或其盐类的量合适时，TiO2纳米颗粒的量也需要适量，否则大量TiO2纳米颗粒会在纸张表面团聚，无法均匀分散，从而降低其与纸张之间的黏附力。
[0055] 因此，前提条件是经过多巴胺及其盐类和TiO2纳米颗粒处理改性后，纸张能够拥有超疏水性。在确保超疏水性的前提下，调试两者之间的比例，使滤纸既保持超疏水性，有具有耐化学腐蚀、耐磨等特性，拓展超疏水滤纸的潜在应用价值。
[0056] 如图2所示，一种超疏水滤纸的制备方法，包括如下步骤：
[0057] 1、取一片滤纸，用剪刀裁成3 cm×4 cm的大小；
[0058] 2、取100 ml烧杯，用去离子水稀释Tris‑HCl分离胶配胶缓冲液，形成100ml的pH=8.5的缓冲溶液。取不同量（0.05g，0.1g，0.2g，0.3g，0.4g）盐酸多巴胺在缓冲溶液中，用玻璃棒搅拌至溶解；
[0059] 3、将滤纸浸入盐酸多巴胺（PDA）的缓冲液中不同时间（6h，12h，18h，24h，30h），室温下在滤纸上沉积自聚合的聚多巴胺；
[0060] 4、沉积时间过后，取出滤纸，用去离子水冲洗，随后在烘箱中40 ℃烘干2h。
[0061] 5、另取100ml烧杯，用去离子水稀释Tris‑HCl分离胶配胶缓冲液，形成100ml的pH=8.5的缓冲溶液。称量不同量（0.01g，0.03g，0.05g，0.07g，0.1g）TiO2纳米颗粒，放入缓冲溶液中，室温下用磁力搅拌器搅拌3h，获得均一的TiO2纳米颗粒悬浮液；
[0062] 6、将沉积有聚多巴胺的滤纸，浸入TiO2纳米颗粒悬浮液中2h，在此过程中TiO2纳米颗粒沉积并固定在纸面上；
[0063] 7、沉积过程过后，将滤纸用去离子水冲洗后，在烘箱中40 ℃烘干2h；
[0064] 8、最后，将烘干的滤纸浸入质量分数为0.5wt%的1H,1H,2H,2H‑全氟癸基三氯硅烷（FDTS）正己烷溶液中，进行低表面能改性；
[0065] 9、用FDTS低表面能改性后的滤纸在烘箱中60℃干燥1h，得到超疏水纸。
[0066] 超疏水滤纸表征如下：
[0067] 1、超疏水纸表面微纳结构表征，如图3A、3B所示，未处理过的滤纸表面呈微米结构的纤维状，纤维表面有着纳米级别更细的纤维，呈现亲水性，主要是由于未处理过的滤纸表面有着大量的亲水基团。经过反复试验，盐酸多巴胺选取0.1g时黏附效果最好，没有产生大量自聚合，TiO2纳米颗粒附着也较好，如图3C、3D所示。
[0068] 如图4A‑4E所示，显示了不同含量TiO2纳米颗粒（0.05 g，0.1 g，0.2 g，0.3 g，0.4 g）附着后的滤纸表面。我们发现过少的TiO2纳米颗粒（0.05 g）在滤纸表面分散不是很均匀，存在着一定程度的团聚，如图4A所示。当TiO2纳米颗粒含量为0.1 g时，分散相对均匀，且附着数量较多，该含量为较理想的比例，如图4B所示。当TiO2纳米颗粒含量为0.2, 0.3 和0.4g时，发现TiO2纳米颗粒反而附着的较少，这是由于过量的TiO2纳米颗粒在附着反应期间会团聚在一起，并会随着反应结束沉淀到溶液里去，因此不利于TiO2纳米颗粒在滤纸表面均匀附着，如图4C‑4E所示。
[0069] 2、X射线能谱分析（EDS），如图5所示，为了确定滤纸上的纳米颗粒是否为TiO2及元素含量，我们做了EDS分析，发现除了滤纸本身含有的C、O、N等元素外，还有Si、F、Ti等元素，Si、F等元素是由于滤纸表面低能化物质1H,1H,2H,2H‑全氟癸基三氯硅烷（FDTS）引起的，Ti元素是由于引入TiO2纳米颗粒引起的。
[0070] 3、X射线光电子能谱分析（XPS），如图6A‑6C所示，用XPS测试，进一步分析所制备的超疏水滤纸。相较于未处理的滤纸，从图6B中看出，在685.7 eV和833 eV处明显有F原子的强峰，表明滤纸表面已包含氟原子的分子链。在102.6 eV，150.0 eV处为Si‑O和Si 2s峰，表明FDTS长链分子已经通过Si‑O健与滤纸表面纤维结合了，这也是滤纸显示超疏水性的关键。在图6C中，460 eV处还存在Ti 2p峰，相对于其他峰明显较弱，确定了TiO2纳米粒子确实存在于滤纸表面。
[0071] 4、超疏水滤纸表面自清洁及水冲击实验，为了测试超疏水滤纸的自清洁能力，将粉笔灰粉末置于滤纸表面，通过滴管不断低价水滴，该滤纸表面的粉笔灰能够很容易地被全部出去，体现了很好的自清洁功能，如图7A‑D所示。在图8A‑C中，对比了未处理滤纸和超疏水滤纸的水冲击实验，发现未处理过的滤纸马上被润湿，而超疏水滤纸则能很好的弹开水流，显示其优异的超疏水能力。
[0072] 5、超疏水滤纸的耐磨性，可以通过接触角变化来间接判断其表面微纳结构及化学基团的变化。在图9A中，超疏水纸置于800目砂纸上，用100g砝码压住，每移动2cm测试一次接触角。如图9B所示，通过30次摩擦实验测试后，发现接触角从最初的166°降低到157°，仍旧保持着超疏水性，表明该超疏水滤纸具有较好的耐磨性。
[0073] 6、耐酸碱、耐溶剂性能，将超疏水滤纸在DMF，正己烷，乙醇，NaCl溶液中分别浸泡10分钟后烘干，或者在沸水中煮沸30 s，所得的接触分别为165°，164.7°，165.4°，164.2°，
162.8°，显示了非常好的耐溶剂性能，如图10A所示。图10B显示了，不同pH液滴在超疏水滤纸上的接触角，均超过了150°，体现了超疏水性能。图10C显示了在pH为1时，浸泡不同时间且烘干后的接触角。图10D显示了在pH为13时，浸泡不同时间且烘干后的接触角。通过这些数据分析，发现超疏水滤纸具有非常优异的耐溶剂、耐酸碱等性能，为其实际应用奠定了坚实的基础。
[0074] 以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围。
