[發明專利]一種基于復合膠束體系制備納米材料薄膜的方法

無效

• 申請號: 201110361908.1
• 申請日: 2011-11-15
• 公開（公告）號: CN103101899A
• 公開（公告）日: 2013-05-15
• 發明（設計）人: 楊萬泰;謝景毅;石夢雪
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02;C01B31/04;C01G23/047;C08J5/18;C08J3/03;C08L65/00;B22F9/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 何俊玲

1.一種基于復合膠束體系制備納米材料薄膜的方法，具體制備步驟如下：

A.將納米材料超聲分散在復合膠束體系中，其中復合膠束的粘度為0.01-150Pa·S，納米材料的含量為0.1-50mg/ml，并通過離心分離除去過量的、尺寸在微米級的納米材料聚集體，得到涂膜分散液；

所述納米材料是金屬納米材料、無機非金屬納米材料或有機納米材料復合納米材料；

B.將步驟A制備的涂膜分散液在基材上涂膜，涂膜后形成的波浪形液面自發流平形成均勻涂層；所述的基材是聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、尼龍、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸薄膜或片材中的一種，或是玻璃、石英、云母、硅、銅、不銹鋼、金或箔的片材；

涂層厚度為20-500微米，于20-50℃下烘干得到納米材料薄膜；

C.通過浸泡或者抽提的方法除去納米材料薄膜層中殘余的表面活性劑，浸泡、抽提所用溶劑是乙醇、甲醇、丙酮四氫呋喃或N，N-二甲基甲酰胺；當基材為金屬或無機非金屬材料時，直接通過加熱蒸發移除其中的表面活性劑；

步驟A所述的復合膠束體系是由主表面活性劑溶液、助表面活性劑和助劑組成；所述復表面活性劑溶液是由表面活性劑和溶劑組成，其中表面活性劑的濃度為0.02-0.1mol/L；所用的溶劑為水、甲醇、乙醇、或者是水與有機溶劑的混合溶劑，其中水的質量百分含量為2-100％，所述有機溶劑是甲醇、乙醇、四氫呋喃、N，N-二甲基甲酰胺或丙酮中的一種；

復合膠束體系是以下三類組合之一：

第1類：以陽離子型表面活性劑為主表面活性劑，以有機酸或者有機鹽為助表面活性劑和以非離子型表面活性劑為助劑組成的分散體系；

第2類：以陰離子型表面活性劑為主表面活性劑，以有機陽離子鹽或者有機堿為助表面活性劑和以非離子型表面活性劑為助劑組成的分散體系；

第3類：以陰離子型表面活性劑、陽離子型表面活性劑或非離子型表面活性劑之一為主表面活性劑，以非離子型表面活性劑為助表面活性劑的分散體系。

2.根據權利要求1所述的基于復合膠束體系制備納米材料薄膜的方法，其特征是第1類復合膠束體系中所述的陽離子型表面活性劑為十六烷基三甲基氫氧化胺、十二烷基三甲基氯化銨、十二烷基二甲基芐基氯化銨、十八烷基二甲基羥乙基硝酸銨硫脲基咪唑啉季銨鹽、十六烷基氯化吡啶、十六烷基溴化吡啶、十二烷基氯化吡啶、十二烷基溴化喹啉；

所述的有機酸為對甲苯磺酸、對價苯磺酸，八烷基硫酸，十二烷基苯磺酸、十二烷基硫酸、二辛基琥珀酸磺酸，十二烷基苯磺酸，甘膽酸，十二烷基聚氧乙烯醚硫酸；

所述的有機鹽為上述有機酸的鹽；

所述的非離子型表面活性劑是長鏈脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、脂肪胺聚氧乙烯醚、脂肪酰烷醇胺、脂肪酰烷醇胺聚氧乙烯醚、蓖麻油環氧乙烷加成物、季戊四醇脂肪酸酯、失水木糖醇脂肪酸酯、山梨醇脂肪酸酯和失水山梨醇脂肪酸酯、蔗糖脂肪酸酯、烷基糖苷、聚甘油脂肪酸酯、聚甘油多聚蓖麻酸酯中的一種；

當助表面活性劑分子量低于主表面活性劑時，助表面活性劑與主表面活性劑的物量比為1∶0.3-100；當助表面活性劑分子量等于或高于主表面活性劑時，助表面活性劑與主表面活性劑的物量比為1∶2-100；

體系中非離子表面活性劑的質量百分含量為0-4％。