[發(fā)明專利]微結(jié)構(gòu)體及其制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710160897.4
• 申請(qǐng)日: 2007-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN101275264A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 畠中優(yōu)介;堀田吉?jiǎng)t
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 富士膠片株式會(huì)社
• 主分類號(hào): C25D11/04
• 分類號(hào): C25D11/04;B01D71/02
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 柳春琦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微結(jié)構(gòu)體及其制備方法。本發(fā)明還涉及使用所述微結(jié)構(gòu)體的多孔氧化鋁膜過濾器。

背景技術(shù)

包括有機(jī)膜過濾器和無機(jī)膜過濾器的膜過濾器在微過濾領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化，并且實(shí)際上廣泛地使用這些有機(jī)膜過濾器。在大多數(shù)有機(jī)膜過濾器中，孔相互沒有分開并且孔徑大小分布相對(duì)寬。在這些情形下，在各種領(lǐng)域中已經(jīng)進(jìn)行了研究，以進(jìn)一步改善目標(biāo)物質(zhì)分離的精度，這是最重要的過濾功能。

為了解決這些問題，已知一種所謂的徑跡蝕刻技術(shù)，其中用核反應(yīng)器中產(chǎn)生的高能粒子輻照由聚合物制成的有機(jī)膜，并且蝕刻粒子通過有機(jī)膜的徑跡，以形成微孔(參見T.D.Brock，Membrane?Filtration，Sci.Tech，Inc.，Madison(1983))。根據(jù)徑跡蝕刻技術(shù)，相對(duì)于所述的有機(jī)膜垂直地形成孔徑大小分布窄的離散微孔，但此技術(shù)存在的問題在于，不能提高孔密度，即孔隙率，從而防止在形成徑跡時(shí)由于粒子以重疊的方式入射在膜上而生產(chǎn)生重疊孔。

另一方面，作為無機(jī)膜過濾器，已知的是使用鋁陽極化膜的多孔氧化鋁膜過濾器，如在Hideki?Masuda，″New?Technology?of?Porous?MembranesUsing?Anodization″(ALTOPIA，July?1995)中所述的過濾器。鋁在酸性電解溶液中陽極化，以布置孔徑大小分布窄的離散微孔，從而實(shí)現(xiàn)高的孔隙率，因而可以低成本地制備單位時(shí)間過濾流量高的膜過濾器。

但是，由于鋁陽極化膜耐酸和堿性低劣的事實(shí)，需要改進(jìn)多孔氧化鋁膜過濾器。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種耐酸和堿性以及過濾流量優(yōu)異的多孔氧化鋁膜過濾器。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種適宜用于多孔氧化鋁膜過濾器中的微結(jié)構(gòu)體。

本發(fā)明的再一個(gè)目的在于提供一種制備上面所述的微結(jié)構(gòu)體的方法。

本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了深入細(xì)致的研究以實(shí)現(xiàn)上述目的，結(jié)果通過形成帶有微孔的陽極化膜并且對(duì)所形成的陽極化膜進(jìn)行加熱處理而完成了本發(fā)明。

因此，本發(fā)明提供下面的(i)至(iv)。

(i)一種制備微結(jié)構(gòu)體的方法，其中將鋁襯底表面至少依次進(jìn)行如下處理：

(A)用于陽極化所述鋁襯底表面以形成帶有微孔的陽極化膜的陽極化處理；和

(B)將在陽極化處理(A)中形成的陽極化膜在至少50℃的溫度加熱至少10分鐘的加熱處理，

從而得到在所述陽極化膜的表面上帶有微孔的微結(jié)構(gòu)體。

(ii)根據(jù)上面(i)所述的制備方法，其中將在陽極化處理(A)中得到的陽極化膜在進(jìn)行加熱處理(B)之前進(jìn)一步依次進(jìn)行如下處理：

(C)用于從在陽極化處理(A)中得到的陽極化膜中除去鋁的鋁除去處理；和

(D)貫通微孔形成處理，以使微孔延伸通過在陽極化處理(A)中得到的陽極化膜，

從而所得到的微結(jié)構(gòu)體具有延伸通過陽極化膜的微孔。

(iii)一種根據(jù)上面(i)或(ii)所述的制備方法得到的微結(jié)構(gòu)體。

(iv)一種微結(jié)構(gòu)體，其包含帶有微孔的鋁陽極化膜，其中所述陽極化膜的硫原子濃度最高為3.2重量％，碳原子濃度最高為2.5重量％和磷原子濃度最高為1.0重量％。

(v)根據(jù)上面(iv)所述的微結(jié)構(gòu)體，其包含貫通微孔。

(vi)根據(jù)上面(iii)至(v)中任何一項(xiàng)所述的微結(jié)構(gòu)體，其中所述的微孔的孔徑方差在平均直徑的3％以內(nèi)。

(vii)根據(jù)上面(iii)至(vi)中任何一項(xiàng)所述的微結(jié)構(gòu)體，其中所述微孔如由下式(1)定義的有序度至少為50％：

有序度(％)＝B/A×100????(1)

(其中，A表示在測量區(qū)域中的微孔的總數(shù)；和B表示：在繪制圓使得該圓的圓心位于特定微孔的重心且使得所述圓具有與另一個(gè)微孔的邊緣相內(nèi)切的最小半徑時(shí)，所述圓包括除了所述特定微孔以外的六個(gè)微孔的重心的情況下，在測量區(qū)域中的特定微孔的數(shù)目)。

(viii)一種使用根據(jù)上面(iii)至(viii)中任何一項(xiàng)所述的微結(jié)構(gòu)體的多孔氧化鋁膜過濾器。

本發(fā)明能夠得到耐酸和堿性優(yōu)異并且過濾流量高的多孔氧化鋁膜過濾器。

附圖說明

在附圖中：

圖1A至1D是示意性顯示用于圖示本發(fā)明制備微結(jié)構(gòu)體的方法的鋁襯底和鋁襯底上形成的陽極化膜的端視圖；

圖2是顯示在處理(A)之后的狀態(tài)的局部橫截面圖；

圖3是顯示在處理(C)之后的狀態(tài)的局部橫截面圖；

圖4是顯示在處理(D)之后的狀態(tài)的局部橫截面圖；和