高級(jí)多孔微結(jié)構(gòu)的聚合物膜的水滴模板法制備與應(yīng)用研究.pdf

1、作為一種新型的自組裝技術(shù),水滴模板法近年來(lái)引起了人們的極大關(guān)注,已成功應(yīng)用于微納米層次上制備在傳感器、光電器件、生物技術(shù)等方面有廣闊應(yīng)用前景的聚合物多孔膜。但如何簡(jiǎn)單、高效實(shí)現(xiàn)具有高級(jí)多孔微結(jié)構(gòu)的可控構(gòu)筑仍是該技術(shù)面臨的一大難題。
　　 本論文基于水滴模板法,實(shí)現(xiàn)了聚苯乙烯(PS)／聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)的蜂窩狀高級(jí)有序多孔膜的可控制備,初步探索了多孔膜在模板復(fù)制方面的應(yīng)用。
　　 首先設(shè)計(jì)引入PS和PVP為膜材,氯

2、仿為低沸點(diǎn)有機(jī)溶劑,以冷凝水滴為模板,在高濕度環(huán)境下制備出孔內(nèi)富含有PVP的高級(jí)微結(jié)構(gòu)的蜂窩狀有序多孔膜。系統(tǒng)考察了制備過(guò)程中濃度、濕度、溫度以及PS／PVP的質(zhì)量比等實(shí)驗(yàn)因素對(duì)孔微結(jié)構(gòu)的影響,并利用光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡以及原子力顯微鏡進(jìn)行了詳細(xì)的表征。結(jié)果表明PS／PVP多孔膜的孔內(nèi)具有PVP高級(jí)島狀結(jié)構(gòu),水處理去除后得到相應(yīng)的孔結(jié)構(gòu);該島狀結(jié)構(gòu)的突起高度可由加熱溫度和加熱時(shí)間來(lái)調(diào)控。
　　 以制得的PS／PVP聚合物多孔膜作

3、為基底,結(jié)合微壓印技術(shù),在一定溫度下成功實(shí)現(xiàn)了其表面的微圖案化。多孔膜與壓印模板接觸和未接觸的部分具有不同的加熱溫度和加熱時(shí)間可調(diào)的PVP島狀結(jié)構(gòu)突起。在壓印的同時(shí),功能性高分子選擇性轉(zhuǎn)移到多孔膜表面,實(shí)現(xiàn)了多孔結(jié)構(gòu)的表面功能化,拓寬了多孔膜的應(yīng)用范圍。并進(jìn)一步以所得的PS／PVP多孔膜作為軟刻蝕法中用于復(fù)制的模板,成功實(shí)現(xiàn)了同一種多孔膜,經(jīng)過(guò)不同的簡(jiǎn)單后處理(如加熱、水洗或微壓印)或在不同的復(fù)制條件下具有的豐富多樣的可控易調(diào)的高級(jí)孔微