[發明專利]一種測定聚合物膜滲透性能的方法及裝置

有效

• 申請號: 202010075878.7
• 申請日: 2020-01-22
• 公開（公告）號: CN111366518B
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 姚建林;周家輝;潘菁;袁宏宇
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N13/00;G01N13/04;G01N15/00;G01N5/02
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 陶海鋒

1.一種測定聚合物膜滲透性能的方法，其特征在于：它為聚二甲基硅氧烷膜對有機溶液中有機物分子滲透系數的測定方法；包括如下步驟：

（1）采用氣液界面法制備Au納米粒子單層膜；

（2）將聚二甲基硅氧烷溶解于叔丁醇溶劑中，得到質量濃度為20%～60%的溶液，涂覆于步驟（1）制備的Au膜表面，再經真空干燥固化處理后，得到修飾在金膜上的聚二甲基硅氧烷膜待測膜樣品，聚二甲基硅氧烷膜的厚度為5～52 um；

（3）將微量進液器的出口端與儲液器連通，待測膜樣品置于儲液器的頂部；

（4）將儲液器和待測膜樣品置于拉曼光譜儀的測試平臺，通過微量進液器向儲液器加入待測溶液，儲液器中待測溶液的液面與待測膜接觸，進行表面增強拉曼光譜測量，用于測定聚二甲基硅氧烷膜的滲透性能；

滲透系數P，按P=S×D計算得到，其中，S為溶脹度，D為擴散系數；

溶脹度S用膜的質量變化的比例表示，，其中m_dry為未吸收待測溶液的膜的質量，m_wet為吸收了待測溶液后膜的質量；

擴散系數D通過膜達到吸附平衡態之前吸附量的變化進行計算獲得，通過拉曼光譜測量分子特征峰的強度變化來間接表示該分子在膜內的吸附量變化，對光譜數據的處理方法是：以為縱坐標，時間為橫坐標，對譜圖進行線性擬合，得到擬合直線的斜率，根據公式計算出擴散系數D，其中M_t表示t時刻膜內吸附的質量，表示到達吸附平衡時膜內吸附的質量，l為膜的厚度。

2.根據權利要求1所述的一種測定聚合物膜滲透性能的方法，其特征在于：所述的有機物包括甲苯、吡啶或苯硫酚。

3.根據權利要求1所述的測定聚合物膜滲透性能的方法，其特征在于：采用以下裝置實現，包括儲液器、微量進液器和拉曼光譜儀；微量進液器的出口端與儲液器連通；待測膜樣品為修飾在金膜上的聚二甲基硅氧烷膜，置于儲液器的頂部，儲液器中待測溶液的液面與待測膜接觸，利用拉曼光譜儀進行表面增強拉曼光譜測量。

4.根據權利要求3所述的測定聚合物膜滲透性能的方法，其特征在于：微量進液器為蠕動泵。