專利名稱：一種自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本方法涉及多孔膜材料領(lǐng)域，具體涉及一種自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜的制備方法。
背景技術(shù)：
有序多孔膜材料作為一種高性能新材料，在光子晶體、傳感器、過(guò)濾膜、催化劑載體、組織工程多孔支架等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。制備有序多孔膜材料的方法主要有光/電子束刻蝕法、膠體晶體法、自組裝法等。其中光/電子束刻蝕法是以紫外光或者電子束輻射薄膜，將輻射或未輻射部分用適當(dāng)刻蝕劑處理得到多孔膜材料。這類由上而下的制備技術(shù)涉及的步驟較為繁瑣，且耗費(fèi)的人力、物力、財(cái)力較高。膠體晶體法將單分散的高分子或無(wú)機(jī)微球進(jìn)行規(guī)則排列，以此為模板，將單體填充到微球的空隙中，然后進(jìn)行聚合；通過(guò)刻蝕、溶解或高溫焙燒等方法除去微球，最終得到有序多孔材料。例如，發(fā)明專利CN201010617896X公開了一種具有高度雙重有序結(jié)構(gòu)的宏孔/介孔二氧化鈦薄膜的制備方法，主要基于膠體晶體法，可以實(shí)現(xiàn)薄膜宏孔、介孔尺寸及有序性的調(diào)控。自組裝法則不依賴外界物質(zhì)和能量的輔助，通過(guò)自身相互作用形成有序多孔膜，減少了能量消耗和設(shè)備損耗的成本。其中，水滴模板法以日?？梢姷乃巫鳛槟０宀牧?，有成本低廉、制備方便、安全環(huán)保、無(wú)需脫除模板等 許多優(yōu)點(diǎn)，成為重要的制備多孔膜材料的方法。如發(fā)明專利號(hào)CN201210148424.3公開了一種PVC微孔薄膜的制備工藝，通過(guò)水滴模板法，以揮發(fā)性強(qiáng)、沸點(diǎn)低的溶劑配置PVC溶液，在高濕度環(huán)境中溶液自然鋪展固化成膜，制備的PVC微孔膜的孔徑分布均勻，孔徑大小較易控制。有序膜的孔徑大小和分布對(duì)其諸多性能起決定性的作用。水滴模板法是一種簡(jiǎn)便有效的制備有序多孔膜的方法，但是通常情況下制備的有序多孔膜只能在膜表面形成非貫通孔結(jié)構(gòu)，從而限制了它的應(yīng)用，例如不適于分離。最近有報(bào)道表明，以平整的冰面作為成膜基底材料，采用水滴模板法可以制得基于聚苯乙烯嵌段共聚物的貫通型的有序多孔膜，該方法具有重復(fù)性好、成膜面積大、孔徑單分散性好等優(yōu)點(diǎn)(參見J.Am.Chem.Soc.2012，134(1): 95-98)。隨后有文獻(xiàn)報(bào)道也可以通過(guò)水滴模板法得到基于聚苯醚(參見Soft Matter, 2012, 8: 8835-8840)和苯乙烯/異戊二烯/苯乙烯三嵌段共聚物的貫通型有序多孔膜(參見 ACS Macro Lett.2013，2，27 30)。發(fā)明專利 CN 201010262047 則公開了一種表面孔徑均一的復(fù)合分離膜的制備方法，也得到了貫通型有序多孔膜。上述方法只適用于聚苯乙烯和聚砜等可溶于二硫化碳、氯仿和四氫呋喃等溶劑的聚合物。由于聚電解質(zhì)材料的一系列優(yōu)點(diǎn)，聚電解質(zhì)在有序多孔膜表面的層層自組裝技術(shù)亦有報(bào)道，根據(jù)文獻(xiàn)(參見Phys.Chem.Chem.Phys.2011, 13: 4881-4887)，組裝4 5層以內(nèi)的聚電解質(zhì)時(shí)，由于聚苯乙烯膜膜孔較為疏水，不能被聚電解質(zhì)水溶液濕潤(rùn)，聚電解質(zhì)組裝只發(fā)生在有序多孔膜的外表面，但超過(guò)4飛層則不能得到貫通孔的聚電解質(zhì)層，直接后果是這種貫通型聚電解質(zhì)組裝層的厚度只有數(shù)十納米，不具備自支撐性能，與基膜無(wú)法剝離，達(dá)不到實(shí)際應(yīng)用的要求。目前沒有制備自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜的制備方法。自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜的制備方法的步驟如下:
(1)將苯乙烯共聚物溶解在溶劑中制得均一的聚合物溶液，將聚合物溶液鋪展在固體基底表面，迅速置于室溫、相對(duì)濕度為60、5%的環(huán)境中，待溶劑揮發(fā)即制得有序多孔基膜；
所述的苯乙烯共聚物為苯乙烯/丙烯酸嵌段共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸嵌段共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯嵌段共聚物或苯乙烯/4-乙烯基吡啶嵌段共聚物，其中苯乙烯所占摩爾百分?jǐn)?shù)為80% 99% ；
所述溶劑為三氯甲烷、二硫化碳、二氯甲烷或甲苯；
所述固體基底為硅片、玻璃、聚酯片或聚酰亞胺片；
(2)將步驟(I)中得到的有序多孔基膜浸沒于pH值為3 10的緩沖溶液中1(Γ30分鐘后取出，使得膜表面帶電荷，制得荷電有序多孔基膜；
對(duì)由苯乙烯/丙烯酸嵌段共聚物和苯乙烯/甲基丙烯酸嵌段共聚物制得的有序多孔膜，所述緩沖溶液的PH值為7 10 ;對(duì)由苯乙烯/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯嵌段共聚物和苯乙烯/4-乙烯基吡啶嵌段共聚物制得的有序多孔膜，所述緩沖溶液的pH值為3飛；
(3)將荷電有序多孔基膜浸沒于濃度為0.5^10 mg/mL的聚陰離子溶液或聚陽(yáng)離子溶液中f 15分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈?，再浸沒于相同濃度的聚陽(yáng)離子溶液或聚陰離子溶液中廣15分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈?，交替重?fù)上述過(guò)程即在聚陰離子溶液/聚陽(yáng)離子溶液或聚陽(yáng)離子溶液/聚陰離子溶液中層層自組裝，組裝2(Γ200層制得聚電解質(zhì)有序多孔膜；
所述的聚陰離子溶液或聚陽(yáng)離子溶液為聚陰離子或聚陽(yáng)離子的氯化鈉水溶液，氯化鈉的濃度為0.Γ0.2 M ；
(4)將步驟(3)所得的聚電解質(zhì)有序多孔膜浸入脫模劑中振蕩清洗5飛O分鐘，去除作為模板的有序多孔基膜，得到自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜；
所述的脫模劑優(yōu)選用為二硫化碳、二氯甲烷、氯仿、四氫呋喃、苯或甲苯；
步驟(3)中，所述的聚陽(yáng)離子為疏水聚乙烯亞胺衍生物，其中疏水聚乙烯亞胺衍生物為含有正丁基、叔丁基、正戊基、正己基、環(huán)己基、正庚基或正辛基側(cè)基的聚乙烯亞胺；所述的聚陰離子為聚丙烯酸、海藻酸鈉或聚苯磺酸鈉；
步驟(3)中，所述的聚陽(yáng)離子為殼聚糖、氯化聚二甲基二烯丙基銨、聚乙烯亞胺或者含有正丁基、叔丁基、正戊基、正己基、環(huán)己基、正庚基、正辛基側(cè)鏈的聚乙烯亞胺；所述的聚陰離子為含光響應(yīng)側(cè)基的聚陰離子，其中含光響應(yīng)側(cè)基的聚陰離子為含偶氮苯側(cè)基的聚丙烯酸，其中偶氮苯側(cè)基與羧基的比例為1:廣9:1 ;
步驟(3)中，采用含偶氮苯側(cè)基的聚丙烯酸作為聚陰離子進(jìn)行組裝時(shí)，在紫外照射條件下配置聚陰離子溶液，層層自組裝過(guò)程避光進(jìn)行。本發(fā)明不依賴于現(xiàn)有的光刻和電子束刻蝕等制備多孔材料的技術(shù)，避免使用大型高價(jià)設(shè)備，因而方法操作工藝簡(jiǎn)單，且工藝條件溫和、成本低廉，可以得到具有自支撐性能的貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜。所制備的自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜可用于高性能細(xì)胞培養(yǎng)基材和分離膜材料等。


圖1是實(shí)施例1制備的有序多孔基膜的電鏡照片；
圖2是實(shí)施例1制備的自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜的電鏡照片。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的基本原理是以水滴模板法制備的荷電有序多孔膜為模板，采用層層自組裝法在膜表面交替組裝聚陽(yáng)離子電解質(zhì)和聚陰離子電解質(zhì)，通過(guò)控制條件使得上述聚電解質(zhì)僅在有序多孔膜的外表面組裝而避免在膜孔內(nèi)組裝，最后使用溶劑脫除底層的模板即可得到自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜。本發(fā)明的關(guān)鍵在于組裝條件的控制，即選擇疏水性聚電解質(zhì)或通過(guò)外界刺激使得聚電解質(zhì)從親水向疏水轉(zhuǎn)變來(lái)避免聚電解質(zhì)過(guò)早進(jìn)入膜孔內(nèi)部。通過(guò)以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的描述，但所述實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例1
將苯乙烯/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯嵌段共聚物(苯乙烯所占摩爾百分?jǐn)?shù)為80%)溶解在二氯甲烷中制得均一的聚合物溶液，將聚合物溶液鋪展在聚酯片表面，迅速置于室溫、相對(duì)濕度為60%的環(huán)境中，待溶劑揮發(fā)即制得有序多孔基膜，見圖1。將有序多孔基膜浸沒于PH值為3的緩沖溶液中10分鐘后取出，使得膜表面帶正電荷，制得荷電有序多孔基膜。將膜浸沒于0.5 mg/mL海藻酸鈉的氯化鈉水溶液(氯化鈉濃度為0.1M)中10分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈?，再浸沒于0.5 mg/ mL叔丁基聚乙烯亞胺的氯化鈉水溶液(氯化鈉濃度為0.1M)中10分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈?，交替重?fù)上述過(guò)程，組裝30層制得聚電解質(zhì)有序多孔膜。然后將膜浸入二氯甲烷中5分鐘，振蕩，去除作為模板的有序多孔基膜，得到自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜，見圖2。實(shí)施例2
將苯乙烯/甲基丙烯酸嵌段共聚物(苯乙烯所占摩爾百分?jǐn)?shù)為99%)溶解在二硫化碳中制得均一的聚合物溶液，將聚合物溶液鋪展在玻璃表面，迅速置于室溫、相對(duì)濕度為95%的環(huán)境中，待溶劑揮發(fā)即制得有序多孔基膜。將有序多孔基膜浸沒于PH值為7的緩沖溶液中20分鐘后取出，使得膜表面帶負(fù)電荷，制得荷電有序多孔基膜。將膜浸沒于2 mg/mL正丁基聚乙烯亞胺的氯化鈉水溶液(氯化鈉濃度為0.2 M)中5分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈?，再浸沒于2 mg/mL聚丙烯酸的氯化鈉水溶液(氯化鈉濃度為0.2 M)中5分鐘,取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈?，交替重?fù)上述過(guò)程，組裝20層制得聚電解質(zhì)有序多孔膜。然后將膜浸入二硫化碳中10分鐘，振蕩，去除作為模板的有序多孔基膜，得到自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜。實(shí)施例3
將苯乙烯/丙烯酸嵌段共聚物(苯乙烯所占摩爾百分?jǐn)?shù)為96%)溶解在二硫化碳中制得均一的聚合物溶液，將聚合物溶液鋪展在玻璃片表面，迅速置于室溫、相對(duì)濕度為80%的環(huán)境中，待溶劑揮發(fā)即制得有序多孔基膜。將有序多孔基膜浸沒于PH值為10的緩沖溶液中30分鐘后取出，使得膜表面帶負(fù)電荷，制得荷電有序多孔基膜。將膜浸沒于2 mg/mL正己基聚乙烯亞胺的氯化鈉水溶液(氯化鈉濃度為0.2 M)中5分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈?，再浸沒于2 mg/mL海藻酸鈉的氯化鈉水溶液(氯化鈉濃度為0.2 M)中5分鐘,取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈桑惶嬷貜?fù)上述過(guò)程，組裝50層制得聚電解質(zhì)有序多孔膜。然后將膜浸入氯仿中5分鐘，振蕩，去除作為模板的有序多孔基膜，得到自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜。實(shí)施例4
將苯乙烯/4-乙烯基吡啶嵌段共聚物(苯乙烯所占摩爾百分?jǐn)?shù)為95%)溶解在甲苯中制得均一的聚合物溶液，將聚合物溶液鋪展在聚酰亞胺片表面，迅速置于室溫、相對(duì)濕度為80%的環(huán)境中，待溶劑揮發(fā)即制得有序多孔基膜。將有序多孔基膜浸沒于pH值為6的緩沖溶液中10分鐘后取出，使得膜表面帶正電荷，制得荷電有序多孔基膜。將膜浸沒于10 mg/mL聚苯磺酸鈉的氯化鈉水溶液(氯化鈉濃度為0.15 M)中I分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈桑俳]于10 mg/mL正戊基聚乙烯亞胺的氯化鈉水溶液(氯化鈉濃度為0.15 M)中I分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈桑惶嬷貜?fù)上述過(guò)程，組裝200層制得聚電解質(zhì)有序多孔膜。然后將膜浸入氯仿中60分鐘，振蕩，去除作為模板的有序多孔基膜，得到自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜。實(shí)施例5
將苯乙烯/丙烯酸嵌段共聚物(苯乙烯所占摩爾百分?jǐn)?shù)為95%)溶解在三氯甲烷中制得均一的聚合物溶液，將聚合物溶液鋪展在硅片表面，迅速置于室溫、相對(duì)濕度為80%的環(huán)境中，待溶劑揮發(fā)即制得有序多孔基膜。將有序多孔基膜浸沒于PH值為10的緩沖溶液中10分鐘后取出，使得膜表面帶負(fù)電荷，制得荷電有序多孔基膜。將膜浸沒于2 mg/mL環(huán)己基聚乙烯亞胺的氯化鈉水溶液(氯化鈉濃度為0.2 M)中5分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈桑俳]于2 mg/mL海藻酸鈉的氯化鈉水溶液(氯化鈉濃度為0.2 M)中5分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈桑惶嬷貜?fù)上述過(guò)程，組裝200層制得聚電解質(zhì)有序多孔膜。然后將膜浸入苯中5分鐘，振蕩，去除作為模板的有序多孔基膜，得到自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜。實(shí)施例6
將苯乙烯/丙烯酸嵌段共聚物(苯乙烯所占摩爾百分?jǐn)?shù)為96%)溶解在二硫化碳中制得均一的聚合物溶液，將聚合物溶液鋪展在玻璃片表面，迅速置于室溫、相對(duì)濕度為80%的環(huán)境中，待溶劑揮發(fā)即制得有序多孔基膜。將有序多孔基膜浸沒于PH值為10的緩沖溶液中30分鐘后取出，使得膜表面帶負(fù)電荷，制得荷電有序多孔基膜。將膜浸沒于2 mg/mL正庚基聚乙烯亞胺的氯化鈉水溶液(氯化鈉濃度為0.2 M)中5分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈?，再浸沒于2 mg/mL海藻酸鈉的氯化鈉水溶液(氯化鈉濃度為0.2 M)中5分鐘,取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈桑惶嬷貜?fù)上述過(guò)程，組裝50層制得聚電解質(zhì)有序多孔膜。然后將膜浸入氯仿中5分鐘，振蕩，去除作為模板的有序多孔基膜，得到自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜。實(shí)施例7
將苯乙烯/丙烯酸嵌段共聚物(苯 乙烯所占摩爾百分?jǐn)?shù)為96%)溶解在二硫化碳中制得均一的聚合物溶液，將聚合物溶液鋪展在玻璃片表面，迅速置于室溫、相對(duì)濕度為80%的環(huán)境中，待溶劑揮發(fā)即制得有序多孔基膜。將有序多孔基膜浸沒于PH值為10的緩沖溶液中30分鐘后取出，使得膜表面帶負(fù)電荷，制得荷電有序多孔基膜。將膜浸沒于2 mg/mL正辛基聚乙烯亞胺的氯化鈉水溶液(氯化鈉濃度為0.2 M)中5分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈?，再浸沒于2 mg/mL海藻酸鈉的氯化鈉水溶液(氯化鈉濃度為0.2 M)中5分鐘,取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈?，交替重?fù)上述過(guò)程，組裝50層制得聚電解質(zhì)有序多孔膜。然后將膜浸入氯仿中5分鐘，振蕩，去除作為模板的有序多孔基膜，得到自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜。實(shí)施例8
將苯乙烯/丙烯酸嵌段共聚物(苯乙烯所占摩爾百分?jǐn)?shù)為96%)溶解在二硫化碳中制得均一的聚合物溶液，將聚合物溶液鋪展在玻璃片表面，迅速置于室溫、相對(duì)濕度為80%的環(huán)境中，待溶劑揮發(fā)即制得有序多孔基膜。將有序多孔基膜浸沒于PH值為10的緩沖溶液中30分鐘后取出，使得膜表面帶負(fù)電荷，制得荷電有序多孔基膜。避光條件下將膜浸沒于2 mg/mL殼聚糖的氯化鈉水溶液(氯化 鈉濃度為0.2 M)中5分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈桑俳]于濃度為2 mg/mL含偶氮苯側(cè)基的聚丙烯酸(偶氮苯側(cè)基與羧基的比例為1:1)的氯化鈉水溶液(氯化鈉濃度為0.2 M)中5分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈桑惶嬷貜?fù)上述過(guò)程，組裝50層制得聚電解質(zhì)有序多孔膜。然后將膜浸入氯仿中5分鐘，振蕩，去除作為模板的有序多孔基膜，得到自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜。實(shí)施例9
將苯乙烯/丙烯酸嵌段共聚物(苯乙烯所占摩爾百分?jǐn)?shù)為96%)溶解在二硫化碳中制得均一的聚合物溶液，將聚合物溶液鋪展在玻璃片表面，迅速置于室溫、相對(duì)濕度為80%的環(huán)境中，待溶劑揮發(fā)即制得有序多孔基膜。將有序多孔基膜浸沒于PH值為10的緩沖溶液中30分鐘后取出，使得膜表面帶負(fù)電荷，制得荷電有序多孔基膜。避光條件下將膜浸沒于2 mg/mL氯化聚二甲基二烯丙基銨的氯化鈉水溶液(氯化鈉濃度為0.2 M)中5分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈?，再浸沒于濃度為2 mg/mL含偶氮苯側(cè)基的聚丙烯酸(偶氮苯側(cè)基與羧基的比例為9:1)的氯化鈉水溶液(氯化鈉濃度為0.2 M)中5分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈?，交替重?fù)上述過(guò)程，組裝50層制得聚電解質(zhì)有序多孔膜。然后將膜浸入氯仿中5分鐘，振蕩，去除作為模板的有序多孔基膜，得到自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜。實(shí)施例10
將苯乙烯/丙烯酸嵌段共聚物(苯乙烯所占摩爾百分?jǐn)?shù)為96%)溶解在二硫化碳中制得均一的聚合物溶液，將聚合物溶液鋪展在玻璃片表面，迅速置于室溫、相對(duì)濕度為80%的環(huán)境中，待溶劑揮發(fā)即制得有序多孔基膜。將有序多孔基膜浸沒于PH值為10的緩沖溶液中30分鐘后取出，使得膜表面帶負(fù)電荷，制得荷電有序多孔基膜。避光條件下將膜浸沒于2 mg/mL正己基聚乙烯亞胺的氯化鈉水溶液(氯化鈉濃度為0.2 M)中5分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈?，再浸沒于2 mg/mL含偶氮苯側(cè)基的聚丙烯酸(偶氮苯側(cè)基與羧基的比例為8:1)的氯化鈉水溶液(氯化鈉濃度為0.2 M)中5分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈?，交替重?fù)上述過(guò)程，組裝50層制得聚電解質(zhì)有序多孔膜。然后將膜浸入四氫呋喃中5分鐘，振蕩，去除作為模板的有序多孔基膜，得到自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜。
權(quán)利要求
1.一種自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜的制備方法，其特征在于它的步驟如下: (1)將苯乙烯共聚物溶解在溶劑中制得均一的聚合物溶液，將聚合物溶液鋪展在固體基底表面，迅速置于室溫、相對(duì)濕度為60、5%的環(huán)境中，待溶劑揮發(fā)即制得有序多孔基膜； 所述的苯乙烯共聚物為苯乙烯/丙烯酸嵌段共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸嵌段共聚物、苯乙烯/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯嵌段共聚物或苯乙烯/4-乙烯基吡啶嵌段共聚物，其中苯乙烯所占摩爾百分?jǐn)?shù)為80% 99% ； 所述溶劑為三氯甲烷、二硫化碳、二氯甲烷或甲苯； 所述固體基底為硅片、玻璃、聚酯片或聚酰亞胺片； (2)將步驟(1)中得到的有序多孔基膜浸沒于pH值為3 10的緩沖溶液中1(Γ30分鐘后取出，使得膜表面帶電荷，制得荷電有序多孔基膜； 對(duì)由苯乙烯/丙烯酸嵌段共聚物和苯乙烯/甲基丙烯酸嵌段共聚物制得的有序多孔膜，所述緩沖溶液的PH值為7 10 ;對(duì)由苯乙烯/甲基丙烯酸二甲氨基乙酯嵌段共聚物和苯乙烯/4-乙烯基吡啶嵌段共聚物制得的有序多孔膜，所述緩沖溶液的pH值為3飛； (3)將荷電有序多孔基膜浸沒于濃度為0.5^10 mg/mL的聚陰離子溶液或聚陽(yáng)離子溶液中f 15分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈桑俳]于相同濃度的聚陽(yáng)離子溶液或聚陰離子溶液中廣15分鐘，取出用水沖洗后氮?dú)獯蹈?，交替重?fù)上述過(guò)程即在聚陰離子溶液/聚陽(yáng)離子溶液或聚陽(yáng)離子溶液/聚陰離子溶液中層層自組裝，組裝2(Γ200層制得聚電解質(zhì)有序多孔膜； 所述的聚陰離子溶液或聚陽(yáng)離子溶液為聚陰離子或聚陽(yáng)離子的氯化鈉水溶液，氯化鈉的濃度為0.Γ0.2 M ； (4)將步驟(3)所得的聚電解質(zhì)有序多孔膜浸入脫模劑中振蕩清洗5飛O分鐘，去除作為模板的有序多孔基膜，得到自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜； 所述的脫模劑為二硫化碳、二氯甲烷、氯仿、四氫呋喃、苯或甲苯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(3)中，所述的聚陽(yáng)離子為疏水聚乙烯亞胺衍生物，其中疏水聚乙烯亞胺衍生物為含有正丁基、叔丁基、正戊基、正己基、環(huán)己基、正庚基或正辛基側(cè)基的聚乙烯亞胺；所述的聚陰離子為聚丙烯酸、海藻酸鈉或聚苯磺酸鈉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(3)中，所述的聚陽(yáng)離子為殼聚糖、氯化聚二甲基二烯丙基銨、聚乙烯亞胺或者含有正丁基、叔丁基、正戊基、正己基、環(huán)己基、正庚基、正辛基側(cè)鏈的聚乙烯亞胺；所述的聚陰離子為含光響應(yīng)側(cè)基的聚陰離子，其中含光響應(yīng)側(cè)基的聚陰離子為含偶氮苯側(cè)基的聚丙烯酸，其中偶氮苯側(cè)基與羧基的比例為1:1 9:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(3)中，采用含偶氮苯側(cè)基的聚丙烯酸作為聚陰離子進(jìn)行組裝時(shí)，在紫外照射條件下配置聚陰離子溶液，層層自組裝過(guò)程避光進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜的制備方法，包括(1)將苯乙烯共聚物溶解在溶劑中制得均一的聚合物溶液，在相對(duì)濕度為60~95%的環(huán)境中制得有序多孔基膜；(2)使得基膜表面帶電荷，制得荷電有序多孔基膜；(3)將荷電有序多孔基膜浸沒于特定的疏水性或響應(yīng)性聚陰離子溶液或聚陽(yáng)離子溶液中進(jìn)行層層自組裝，得到聚電解質(zhì)厚膜；(4)將聚電解質(zhì)有序多孔膜浸入脫模劑中振蕩清洗，去除作為模板的有序多孔基膜，得到自支撐貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜。本發(fā)明不依賴于現(xiàn)有的光刻和電子束刻蝕等制備多孔材料的技術(shù)，操作工藝簡(jiǎn)單，且工藝條件溫和、成本低廉，可以得到具有自支撐性能的貫通型聚電解質(zhì)有序多孔膜。
文檔編號(hào)C08L53/00GK103113613SQ20131003544
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者萬(wàn)靈書, 俞翔, 歐洋, 朱涼偉, 徐志康 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)