以有序多孔薄膜為模板自組裝功能復(fù)合膜及其應(yīng)用.pdf

1、以呼吸圖案法制備的蜂窩狀多孔結(jié)構(gòu)為模板，可以制備出具有高度有序微、納米結(jié)構(gòu)的陣列如納米粒子陣列、微篩分離膜、響應(yīng)性功能膜、微透鏡陣列、超疏水模板、細(xì)胞培養(yǎng)模板等，具有廣泛的應(yīng)用前景。納米粒子在聚合物溶液和水滴界面自組裝，最終可以形成不同的納米陣列，這種微納米陣列依據(jù)納米材料的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)不同，可以用于傳感器、催化劑、光子學(xué)和微反應(yīng)器等領(lǐng)域。本論文詳細(xì)的討論了多孔薄膜形成的幾種主要因素;成功的將PS-COOH微球填充到多孔薄膜的孔內(nèi)，組成大

2、面積的有序陣列;采用雙電位階躍法制備不同尺寸、密度的Ag納米顆粒且在多孔薄膜上的均勻分布，初步探索Ag納米顆粒的SERS增強(qiáng)效應(yīng)檢測(cè)福美雙。本論文涉及的研究工作及主要結(jié)論有:
　　1、采用水滴模板法以兩親性嵌段物PS-b-PAA為原料、氯仿為溶劑配制成10mg/ml的溶液制備蜂窩狀有序多孔薄膜，討論了環(huán)境溫度、有機(jī)溶劑的種類以及成膜量等條件對(duì)制備蜂窩狀有序多孔薄膜孔徑及形貌的影響，研究了多孔薄膜的耐酸耐堿性能。結(jié)果表明，當(dāng)環(huán)境溫度

3、從25℃增加到55℃，多孔薄膜的孔徑在不斷的增加，且更易產(chǎn)生開(kāi)裂現(xiàn)象;當(dāng)選取笨、CS2、氯仿等有機(jī)溶劑時(shí)，由于溶劑自身的性質(zhì)，通過(guò)呼吸圖案法制備多孔薄膜的表面形貌和多孔的陣列結(jié)構(gòu)存在著巨大的差異。當(dāng)有機(jī)溶劑的極性較低時(shí)，兩親性嵌段共聚物的親水段和疏水段之間的相分離不明顯，從而導(dǎo)致形成的多孔薄膜的規(guī)整性較差;當(dāng)成膜量由10ul增加到70ul時(shí)，成膜液的表面張力在逐漸較小，從而也會(huì)使形成的多孔薄膜孔徑增大。將多孔薄膜浸泡在強(qiáng)酸強(qiáng)堿溶液24h

4、后，多孔薄膜的表面結(jié)構(gòu)未發(fā)生變化。
　　2、以多孔薄膜為模板，將表面帶有羧基的PS微球和PS微球分別配制成2mg/ml的水和乙醇溶液，再取一定的體積加入在多孔薄膜上，等溶劑揮發(fā)完成，組成不同形貌的結(jié)構(gòu)。由于PS-COOH微球表面帶有負(fù)電和多孔薄膜孔內(nèi)的帶有負(fù)電的羧基基團(tuán)在水溶液中電離產(chǎn)生靜電作用導(dǎo)致相互排斥，并且水的表面張力較大難于浸透到孔內(nèi)導(dǎo)致PS-COOH微球分布在孔外;而當(dāng)選取乙醇做溶劑時(shí)，羧基在醇溶液中難電離，且乙醇的表面

5、張力小所以PS-COOH微球更易分布在孔內(nèi);PS微球的乙醇溶液和PS-COOH微球的水溶液由于兩種作用力的共同作用，則出現(xiàn)孔內(nèi)孔外都分布的情況。研究發(fā)現(xiàn)隨著PS-COOH濃度的增加，乙醇分散的PS-COOH仍然分散在孔內(nèi)，形成有序陣列。并且將IgG抗體接在自組裝的PS-COOH微球上，用于檢測(cè)抗原信號(hào)。
　　3、為了增加多孔薄膜的導(dǎo)電性，采用多巴胺對(duì)其表面進(jìn)行修飾。以修飾后的多孔薄膜為工作電極，在三電極體系中，采用循環(huán)伏安法確定A

6、g+的沉積電位，然后研究形核電位、形核時(shí)間和生長(zhǎng)時(shí)間對(duì)Ag納米顆粒形貌尺寸以分布的影響，實(shí)驗(yàn)采用的硝酸銀溶度為0.5mM，低于文獻(xiàn)中采用的溶度。結(jié)果表明形核電位能夠改變顆粒的尺寸、密度及均勻性。在其他條件不變的情況下，形核電位越負(fù)，Ag納米陣列的均勻性越好，顆粒的粒徑更小;形核時(shí)間越長(zhǎng)，顆粒密度越大，當(dāng)時(shí)間增加到一定時(shí)，會(huì)造成花狀及分級(jí)結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，;生長(zhǎng)時(shí)間越長(zhǎng)，Ag的密度也越來(lái)越大;這些說(shuō)明了形核是一個(gè)連續(xù)形核的過(guò)程，因此延長(zhǎng)形核時(shí)間