基于靜態(tài)呼吸圖法制備蜂窩狀有序多孔薄膜的研究.pdf

1、近幾年來,蜂窩狀有序多孔薄膜在化學(xué)傳感器、光子帶隙、組織工程、細(xì)胞培養(yǎng)基板、催化、微反應(yīng)器、分離膜等諸多領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用,因此已經(jīng)受到了人們的廣泛關(guān)注。
　　 在眾多制備蜂窩狀有序多孔薄膜的方法中,呼吸圖法是一種簡單高效的大面積制備有序多孔結(jié)構(gòu)的自組裝方法。這種方法由于具有廉價(jià)、簡便、快速、水滴模板能夠自然揮發(fā)除去等優(yōu)點(diǎn),因而成為受人青睞的自組裝方法之一。呼吸圖法的制備過程是一個(gè)非平衡,非等溫的過程,包括很多影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變量

2、,如聚合物的結(jié)構(gòu)及性質(zhì),有機(jī)溶劑的選擇,溶液濃度,環(huán)境溫度和濕度。該方法包括動(dòng)態(tài)呼吸圖法和靜態(tài)呼吸圖法。與動(dòng)態(tài)呼吸圖法相比,靜態(tài)呼吸圖法避免了氣流擾動(dòng)引起的偏差,因此是一種簡單又通用的方法。
　　 嵌段共聚物,星型聚合物以及含有極性末端官能團(tuán)的聚合物均被認(rèn)為是制備有序多孔薄膜的理想材料。其中具有界面活性的兩親性嵌段共聚物是最佳的制備材料,它能聚集在有機(jī)溶劑和水的界面,從而有效穩(wěn)定水滴,阻止水滴之間的相互凝聚。
　　 本文

3、利用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合法(ATRP)合成了具有可控結(jié)構(gòu)的兩親性兩嵌段共聚物,聚苯乙烯.b.聚丙烯酸(PS-b-PAA)。并且選用該兩親性兩嵌段共聚物作為膜材質(zhì),利用靜態(tài)呼吸圖法制備出規(guī)整的蜂窩狀多孔薄膜。通過改變聚合物的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)以及相關(guān)實(shí)驗(yàn)參數(shù),對有序多孔薄膜的孔徑和孔的有序性進(jìn)行了調(diào)整。進(jìn)一步,通過紫外光交聯(lián)和雜化將薄膜組成由聚合物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物兩種途徑提高了蜂窩狀有序多孔薄膜的熱穩(wěn)定性和耐有機(jī)溶劑性,從而解決了其在實(shí)際應(yīng)用中的問