[發明專利]一種制備大面積高密度核徑跡納米孔膜的設備、方法及膜

有效

• 申請號: 201410529755.0
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104307378A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 王平生;劉存兄;張貴英;孫洪超;肖才錦;倪邦發
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及核徑跡孔膜領域，具體涉及一種制備大面積高密度核徑跡納米孔膜的設備、方法及膜。

技術背景

核徑跡膜(屬于固體核徑跡技術)在膜分離、防偽技術、醫藥保健、電子工業、環境科學等領域展現出了重要的應用價值。上世紀八十年代開始將固體核徑跡技術用于材料表面改性。例如，在1980年《應用光學》上提到只要樣品表面核徑跡孔達到一定條件，該樣品表面就有減反增透的光學性能。ZL200612100299.X專利中提到一種抗反射材料的制備方法，在可見光區(400nm-800nm)，經過輻照蝕刻鍍膜處理的聚酯核徑跡膜樣品表面的反射率比未經過任何處理的樣品的反射率降低了98％，劉存兄等經過多年的研究，研制的材料已實現在可見-紫外-中紅外波段(400nm-25μm)的反射率小于1％，但是目前研制的樣品還局限于2*2cm²的面積較小的樣品。

由于制備抗反射材料所需的基底材料聚合物薄膜比較薄(＜100μm)，材質柔軟，大面積的薄膜直接放入蝕刻液中蝕刻時，無法控制蝕刻速率，薄膜不易均勻蝕刻，且輻照后徑跡密度較大(≥10⁸/cm²)，蝕刻后薄膜易破裂，所以必須解決樣品蝕刻過程中均勻蝕刻、膜固定以及蝕刻產物剝離等問題才能獲得大面積、徑跡孔密度高的樣品。

鑒于上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本發明。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種制備大面積高密度核徑跡納米孔膜的設備、方法及膜，用以解決上述技術缺陷。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案在于，首先提供一種制備大面積高密度核徑跡納米孔膜的設備，包括：

一蝕刻發生裝置，用以盛裝蝕刻液并將潛徑跡膜固定在所述蝕刻液中進行蝕刻，使所述潛徑跡膜均勻蝕刻；

一超聲波發生器，用以將滯留在所述潛徑跡膜的徑跡孔中的蝕刻產物及時剝離，加快蝕刻速率；

一紫外燈，用以輻照敏化所述潛徑跡膜，加快蝕刻速率。

其中，所述的蝕刻發生裝置包括：

一夾持部，用以將所述潛徑跡膜夾持并固定；

一液體盛裝部，用以盛裝所述蝕刻液并固定所述的夾持部。

其中，所述的夾持部為一載膜夾，包括：一母夾和一子夾；

所述母夾為框式結構，框的截面為倒置的L形，且所述框底部四周邊緣向內設有第一延伸板，用以支撐所述的潛徑跡膜；

所述子夾與所述母夾配合；

所述子夾、所述母夾邊框相同位置處設有鉆孔，所述潛徑跡膜放在所述子夾與所述母夾之間，在所述鉆孔處用固定件將所述子夾與所述母夾固定。

其中，所述的載膜夾為不銹鋼材料制成。

其中，所述的液體盛裝部為一蝕刻槽，其四周設置有掛鉤，用以固定在其他容器中，所述蝕刻槽的槽壁內部兩側對稱設有多個能夠垂直固定所述載膜夾的插槽。

其次，提供一種利用上述設備制備大面積高密度核徑跡納米孔膜的方法，包括以下步驟：

步驟1：將所述潛徑跡膜切割，固定在所述載膜夾中；

步驟2：將所述的潛徑跡膜進行表面清潔處理并晾干；

步驟3：對所述潛徑跡膜進行預蝕刻；

步驟4：取出所述載膜夾，用所述紫外燈輻照敏化所述預蝕刻的潛徑跡膜的兩個表面；

步驟5：對所述潛徑跡膜進行超聲波間歇蝕刻成為核徑跡納米孔膜；

步驟6：取出所述核徑跡納米孔膜，清洗晾干。

其中，所述步驟1包括如下子步驟：

步驟11：將所述潛徑跡膜切割；

步驟12：將所述潛徑跡膜放置在所述母夾的框內部，四周與所述的第一延伸板接觸，壓合所述子板，利用所述固定件插入所述鉆孔，將所述潛徑跡膜固定在所述載膜夾上。

其中，所述步驟3包括如下子步驟：

步驟31：配置所述蝕刻液，置于所述蝕刻槽內，液面低于槽邊1cm；

步驟32：在所述超聲波發生器內充入約占總體積2/3的去離子水或自來水，將所述蝕刻槽放入所述超聲波發生器內；

步驟33：開啟所述超聲波發生器，設定一蝕刻溫度，當所述超聲波發生器內水的溫度升到所述蝕刻溫度后，測試所述蝕刻液溫度，直到所述蝕刻液的溫度穩定到所述蝕刻溫度，關閉所述超聲波發生器；

步驟34：將晾干的所述載膜夾垂直插入所述蝕刻槽的所述插槽中，使所述潛徑跡膜兩面都均勻接觸所述蝕刻液，預蝕刻2分鐘，用稀酸、自來水和去離子水分別浸泡清洗，取出；