3。3 嵌段共聚物PS-b-PNIPAM与PS-b-PEO双组份自组装薄膜 …。。…。。。。。21

3。4  嵌段共聚物PS-b-PNIPAM与P4VP-b-PEO双组份自组装薄膜。24

总结。。。27

致谢。。。28

参考文献… …。 29

第一章绪论

1。1 可形成多孔膜的聚合物种类

   20世纪90年代，科研人员第一次使用呼吸图法制备出多孔膜。之后科研人员把研究重点转移到了制备多孔物质聚合物上的方向，制作并研究了越来越多的多孔聚合物。其中包括，星型结构聚合物[1]，梳型结构高分子聚合物[2]，线型结构高聚物和棒-线状共聚物[3]、两亲性共聚物、超支化的聚合物[4]等等。目前，分类主要根据其分子形状、结构或性质可把形成规蜂窝多孔结构的聚合物分为以下的几种：a。棒-线团状嵌段共聚物(rod-coil  block  copolymer) b。星型高分子(star polymer) c。梳形高分子(comb  polymer) d。两亲性共聚物(amphiphilic  copolymer) e。无机物 f。天然高分子 g。树枝状聚合物主要七种。论文网

1。2 多孔膜的主流制备方式之静态呼吸图法介绍

呼吸图法是属于自组装技术的其中一种，是一种比较新型的制备多孔材料的方法，主要是利用分子价键力，会自发形成稳定的聚集体过程，通过分子达到热力学平衡这一过程来制备多孔材料。自组装技术应用广泛。在纳米材料方面主要集中应用于制备纳米微粒和纳米管以及介孔材料方面。

  主流的呼吸图案法来制备有序多孔薄膜，一般来说是有两种方式: 动态呼吸图案法和静态呼吸图案法,  我们采用的是静态呼吸图案法。首先，创造出有一定湿度氛围的稳定环境, 然后把聚合物溶液放在这个的氛围中，形成多孔薄膜膜。这种方式叫做静态呼吸图法。

    目前的观点普遍认为, 蜂窝状多孔膜制备过程是一个图1所示的过程: (1)聚合物溶于有机溶剂中(常用如三氯甲烷或者二硫化碳)，溶剂要求低沸点且与水不相溶,之后溶剂快速挥发，会产生一定的温度梯度[5]; (2)挥发导致聚合物溶液表面温度急剧下降，从而导致高湿度环境中的水蒸气发生冷凝，并且在溶液表面形成了直径纳米级的小液滴。 这一过程即为液滴模板的快速成核的过程。而在这一过程中，液滴的直径 D 随时间 t 增长的变化规律符合 D≈t α 方程，其中α值≈1/3。 (3)随着挥发-冷凝这一过程的继续进行，溶液自身的温度梯度也引起Marangoni对流的作用,液滴增长开始并自组装形成有序阵列, 而液滴的直径变化随时间符合D≈t α 方程的增长，其中α值≈1。 这一过程中，液滴是被聚合物包覆[6]，有效避免了液滴之间彼此聚结，从而保证了液滴尺寸的一致性。 (4)溶剂和水完全挥发之后,就形成了蜂窝状有序排列的孔。

图1-1呼吸图法过程示意图[6]

实际上呼吸图案法制备出蜂窝状多孔的结构，是一个非常复杂的动力学和热力学的过程。它的孔的形貌和多种因素有关。经分析，蜂窝状孔形貌表征可以采用孔径的大小，孔的排列是否规整，孔间距和通透性程度[7]等参数。虽然目前为止人们对孔的形成的过程中水滴生长过程、 排列和凝结有一定程度的研究，但最终孔的形貌影响因素尚未完全的明朗。故进一步进行全面的分析，研究现有的结果，研究多孔膜形貌的形成过程， 对于调控多孔膜形貌有很大意义。对获得有良好预期形貌、 多种功能大面积多孔膜具有非常重大的理论意义及应用价值。

1。3呼吸图法的前景和可能存在的问题