基于靜態(tài)呼吸圖法的聚合物與無機(jī)微圖案制備.pdf

1、近年來,由于功能性有序多孔材料在催化、光子晶體、分離膜、生物技術(shù)等領(lǐng)域的應(yīng)用,越來越多的研究者開始研究功能特殊并且制備簡單的有序多孔材料。呼吸圖法能夠簡單和有效地制備蜂窩狀有序多孔材料。該方法以凝結(jié)在聚合物溶液表面,規(guī)整排列的水珠為模板制備有序的聚合物多孔膜,其制備過程簡單,而且無需特殊的儀器和設(shè)備。以聚合物多孔膜為模板,可以制備各種有序排列的多孔材料。
　　 本研究首先采用原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ATRP)合成了嵌段聚合物聚二甲基

2、硅氧烷-b-聚苯乙烯(PDMS-b-PS)、聚苯乙烯-b-聚丙烯酸叔丁酯(PS-b-PtBA)以及聚苯乙烯-b-聚丙烯酸(PS-b-PAA),然后用靜態(tài)呼吸圖法制備了PDMS-b-PS及其摻雜無機(jī)物前驅(qū)體后的有序多孔膜,將多孔膜交聯(lián)并煅燒后,得到了無機(jī)物的圖案。通過改變PDMS-b-PS溶液的濃度,研究了濃度與多孔膜形貌之間的關(guān)系；以甲醇為氣氛制備高度有序的多孔膜時,發(fā)現(xiàn)該氣氛下制備的多孔膜的孔徑比水氣氛下制備的多孔膜的孔徑大,并且孔的

3、斷面形貌呈“U”形；分別將端基為羥基和苯環(huán)的PDMS加入PDMS-b-PS并制備多孔膜,認(rèn)為端基不同的PDMS能夠影響多孔膜結(jié)構(gòu)的有序性、孔徑以及孔的形貌；分別以玻璃片、銅片和聚四氟乙烯膜為基底制備了PDMS-b-PS、PS-b-PtBA和P-b-PAA的多孔膜,分析結(jié)果顯示基底的親水性越低,多孔膜的孔徑越大。通過硼氫化反應(yīng)將聚苯乙烯-b-聚丁二烯-b-聚苯乙烯(SBS)彈性體的側(cè)鏈雙鍵轉(zhuǎn)化成羥基,然后利用靜態(tài)呼吸圖法制備出羥基化SBS