气息图案法制备三醋酸纤维素有序多孔薄膜及其应用研究

摘要

有序多孔薄膜在结构，性能等方面的独特优势，使其具有非常好的应用前景，如作为光电材料，细胞培养的基质，高效催化剂等。气息图案法因其过程简单，操作容易，成本较低等特点，且以无毒、无害的水为模板；同时还是一种动态的自组装过程，可以通过调整各种参数，如环境湿度、溶剂、溶液浓度等因素，控制多孔膜的形貌及其孔径大小，根据实际的需求来制备不同结构和性能的有序多孔薄膜，使其相对于传统的有序多孔结构的制备方法有较大优势。
　　本论文主要研究了气息图案法制备三醋酸纤维素（CTA）有序多孔薄膜的问题，并针对制备过程中的一些影响成膜成孔的因素进行了研究，同时初步探索了有序多孔薄膜在一些简单的应用，此外还制备了有序性和通透性较好的溴化聚苯醚（BPPO）有序多孔薄膜，对其在纳米金微图案的制备等方面的应用进行了初步探索。主要包括以下内容：
　　1.通过对不同溶剂的尝试和对比实验，最终选用二氯甲烷作为溶解三醋酸纤维素的有机溶剂；二氯甲烷作为溶剂时，在高湿环境下才能够获得三醋酸纤维素的有序多孔结构。
　　2.探索了基底，铸膜液浓度对TCA多孔膜孔径和通透性的影响，发现随着CTA浓度的增大，所制备的多孔薄膜的孔径是减小的。在冰面上制备的多孔薄膜的有序性和通透性大大优于同样条件下在玻璃基底上制备的多孔薄膜。
　　3.通过剥离的方法制备了多孔针垫状结构，研究了其剥离前后疏水性能的变化；使用TCA多孔薄膜作为微滤薄膜，探讨了其在污水处理方面的应用；此外以多孔的TCA为模板尝试制备聚二甲基硅氧烷（PDMS）的微透镜结构，以此作为二次模板制备聚乙烯醇了（PVA）的多孔有序微结构。
　　4.使用在冰面上制备的规整性和通透性较好的BPPO的有序多孔膜，制备了金的有序阵列和微纳米图案。

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引言

第一章 文献综述

1.1有序多孔薄膜材料的发展现状

1.2有序多孔薄膜制备方法

1.3气息图案法构筑有序多孔薄膜

1.4基底的选择

1.5影响因素

1.6有序多孔薄膜的应用

1.7本课题的研究目的和内容

第二章 气息图案法制备聚合物有序多孔薄膜

2.1引言

2.2实验部分

2.3成膜材料的选择和制备

2.4影响因素的控制

2.5 CTA有序多孔薄膜的制备

2.6其他聚合物材料的多孔膜的制备

2.7过滤性能的测试

2.8超疏水针垫结构的制备

2.9微图像的制备

2.10制备金的微图案

第三章 结果与讨论

3.1溶剂的选择

3.2环境湿度的控制

3.3基底的影响

3.4以冰面为基底，浓度的影响

3.5有序多孔薄膜过滤性能

3.6针垫状结构

3.7微结构的制备

3.8金微图案的制备

3.9 冰面上制备其他类聚合物有序多孔薄膜

结论

参考文献

研究成果

致谢

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