离子剥离技术制备层状组装自支持膜的方法

摘要

本发明属于多层薄膜制备领域，具体涉及一种采用离子剥离技术制备大面积层状组装自支持膜的方法。包括基底的处理、层状组装膜的制备、剥离溶液的配制、离子剥离技术制备层状组装自支持膜步骤。本专利方法不受基底大小、形状、种类的限制，对平面、曲面和不规则表面的基底均适用，可制备管状或其他更复杂形状的自支持薄膜。所制备的自支持膜具有重要的意义：一方面，自支持膜方便研究层状组装薄膜的性能，揭示层状组装薄膜的性能与薄膜化学组成、微观结构之间的内联系。另一方面，与附着于固体基底的层状组装薄膜相比，自支持的层状组装薄膜将拓宽层状组装薄膜在分离膜、传感器、催化功能薄膜、微机械装置，甚至是人造器官等方面的应用。

主权项

离子剥离技术制备层状组装自支持膜的方法，包括基底的处理、层状组装膜的制备、剥离溶液的配制、离子剥离技术制备层状组装自支持膜步骤，其特征在于：(1)层状组装膜的制备是将聚丙烯基胺、聚乙烯基胺、含64个端胺基的树枝状分子、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙乙烯磺酸钠、聚二丙烯基二甲基铵盐酸盐、聚乙烯基吡啶或聚乙烯基吡咯烷酮分别溶于水或有机溶剂配成浓度为0.1～100mg/mL的多层膜构筑基元溶液；然后将表面处理过的基底交替置于上述构筑基元溶液中浸泡5～30min，并用浸泡或冲洗的方法去除基底表面物理吸附聚合物，从而完成一个周期的层状组装膜的制备；重复以上步骤，从而在基底上利用层状组装技术制备构筑基元组成不同和厚度可控的多层层状组装膜；基底为平面、曲面或不规则表面的玻璃、石英、单晶硅、对苯二甲酸缩乙二醇酯、聚(4‑甲基‑1‑戊烯)、聚乙烯、聚三氟氯乙烯、聚四氟乙烯、金、银、铜、铁、铝或锌；基底依次用甲苯、丙酮、氯仿、乙醇和水进行清洗，然后通过自组装方法、聚电解质吸附法或化学反应法在基底表面上引入氨基、羧基或羟基后使用；(2)剥离溶液的配制是将能够与聚丙烯基胺、聚乙烯基胺、含64个端胺基的树枝状分子、聚丙乙烯磺酸钠、聚二丙烯基二甲基铵盐酸盐、聚乙烯基吡啶或聚乙烯基吡咯烷酮所含官能团发生配位作用的金属离子可溶性盐配制成0.001～10mol/L的水溶液、或是将能够使聚丙烯酸或聚甲基丙烯酸质子化的酸配制成0.001～10mol/L的水溶液；(3)离子剥离技术制备层状组装自支持膜是将层状组装膜浸泡于剥离溶液中10s～30min，通过剥离离子破坏薄膜与所附着的基底修饰层之间的相互作用，促使薄膜与基底分离，进而制备出大面积的层状组装自支持膜。