[发明专利]一种自支撑贯通型聚电解质有序多孔膜的制备方法

摘要

本发明公开了一种自支撑贯通型聚电解质有序多孔膜的制备方法，包括：（1）将苯乙烯共聚物溶解在溶剂中制得均一的聚合物溶液，在相对湿度为60~95%的环境中制得有序多孔基膜；（2）使得基膜表面带电荷，制得荷电有序多孔基膜；（3）将荷电有序多孔基膜浸没于特定的疏水性或响应性聚阴离子溶液或聚阳离子溶液中进行层层自组装，得到聚电解质厚膜；（4）将聚电解质有序多孔膜浸入脱模剂中振荡清洗，去除作为模板的有序多孔基膜，得到自支撑贯通型聚电解质有序多孔膜。本发明不依赖于现有的光刻和电子束刻蚀等制备多孔材料的技术，操作工艺简单，且工艺条件温和、成本低廉，可以得到具有自支撑性能的贯通型聚电解质有序多孔膜。

主权项

一种自支撑贯通型聚电解质有序多孔膜的制备方法，其特征在于它的步骤如下：（1）将苯乙烯共聚物溶解在溶剂中制得均一的聚合物溶液，将聚合物溶液铺展在固体基底表面，迅速置于室温、相对湿度为60~95%的环境中，待溶剂挥发即制得有序多孔基膜；所述的苯乙烯共聚物为苯乙烯/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，其中苯乙烯所占摩尔百分数为80%~99%；所述溶剂为三氯甲烷、二硫化碳、二氯甲烷或甲苯；所述固体基底为硅片、玻璃、聚酯片或聚酰亚胺片；（2）将步骤（1）中得到的有序多孔基膜浸没于pH值为3~10的缓冲溶液中10~30分钟后取出，使得膜表面带电荷，制得荷电有序多孔基膜；对由苯乙烯/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，所述缓冲溶液的pH值为7~10；对由苯乙烯/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，所述缓冲溶液的pH值为3~6； （3）将荷电有序多孔基膜浸没于浓度为0.5~10 mg/mL的聚阴离子溶液或聚阳离子溶液中1~15分钟，取出用水冲洗后氮气吹干，再浸没于相同浓度的聚阳离子溶液或聚阴离子溶液中1~15分钟，取出用水冲洗后氮气吹干，交替重复上述过程即在聚阴离子溶液/聚阳离子溶液或聚阳离子溶液/聚阴离子溶液中层层自组装，组装20~200层制得聚电解质有序多孔膜；所述的聚阴离子溶液或聚阳离子溶液为聚阴离子或聚阳离子的氯化钠水溶液，氯化钠的浓度为0.1~0.2 M；（4）将步骤（3）所得的聚电解质有序多孔膜浸入脱模剂中振荡清洗5~60分钟，去除作为模板的有序多孔基膜，得到自支撑贯通型聚电解质有序多孔膜；所述的脱模剂为二硫化碳、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、苯或甲苯。