《嵌段共聚物在氣流場下的自組裝及套用研究》是依託上海交通大學，由陸學民擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：嵌段共聚物在氣流場下的自組裝及套用研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：陸學民
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
嵌段共聚物由不同鏈段相分離形成不同的聚集態結構。近年來，具備納米柱狀結構的嵌段共聚物薄膜在藥物分離，離子分離以及水/氣體純化等領域表現出極大的套用潛力。而控制嵌段共聚物的納米柱狀結構的排列方式對其分離性能具有非常重要的影響。文獻報導的方法控制納米柱狀結構定向排列存在對基板表面性質依賴性嚴重，操作繁瑣以及分離路徑短導致的選擇性分離效果差等缺點。在本申請中，我們提出利用氣流法作用於嵌段共聚物薄膜，通過氣流場包含的溶劑揮發力場和定向剪下力場來製備類三明治納米結構的薄膜，即納米柱狀結構在薄膜上下表面垂直薄膜平面排列，而在中間無序排列。同時，我們在嵌段共聚物中原位引入多肽納米管，以降低嵌段共聚物中納米結構的尺度。在此基礎上將探討製備的分離薄膜在離子的選擇性分離方面的套用。
結題摘要
近年來嵌段共聚物薄膜在水體處理、氣體純化、藥物分離以及新型能源電池離子分離薄膜等領域展現出極大的套用潛力。而嵌段共聚物薄膜的性能往往取決於薄膜中納米結構的可控排列。雖然目前國內外科技人員對如何控制嵌段共聚物薄膜內部結構的取向排列取得了一定的成果，但是仍然都存在著明顯的缺陷。因此，研究控制嵌段共聚物自組裝的新方法對嵌段共聚物薄膜的性能設計具有非常重要的意義。 在我們前期研究過程中，我們發現氣流場作為一種高效快速製備取向薄膜的方法，可以有效的控制介孔薄膜中的納米結構的可控取向排列。在本項目中，我們將氣流法對薄膜中微觀結構的控制推廣到嵌段共聚物的組裝控制中。首先我們研究了不同的嵌段共聚物在氣流場中的組裝規律，成功製備了具有三明治取向特點的嵌段共聚物取向薄膜。其次，我們以製備的三明治型嵌段共聚物薄膜為研究對象，考察了這類薄膜對VO2+和H+的選擇透過性。發現三明治型結構對提高離子的選擇透過性具有非常大的影響，和商品多孔聚合物薄膜相比，其離子選擇透過性從40可以提高到64. 第三，以酚醛樹脂/嵌段共聚物複合體系在氣流場下的組裝規律，並製備了具有巨觀取向的介孔薄膜。第四，在此基礎上，我們將氣流法和薄膜表面改性相結合，製備了表面具有周期性微結構的生物表面，並進一步結合粒子改性的方法，製備了具有不同生物粘附特性的生物薄膜。
