[发明专利]一种具有周期性纳米结构的高分子膜的制备方法及所用模板

权利要求书

1.一种用于制备周期性纳米结构高分子膜的模板，其特征在于：其包括一个基底以及一个附着于基底上的表面，所述的表面具有纳米尺度的周期性花纹。

2.如权利要求1所述的模板，其特征在于：所述的周期性花纹是通过同步光源的软X射线对模板进行蚀刻得到的。

3.如权利要求1所述的模板，其特征在于：所述的周期性花纹为条纹结构、圆柱形点阵结构、倒圆台点阵结构、倒棱台点阵结构或直四棱柱点阵结构的花纹。

4.如权利要求1所述的模板，其特征在于：所述的模板表面的材料为金或硅片，基底的材料为玻璃、石英、陶瓷或硅片；基底的厚度为花纹深度的1.5-420倍。

5.如权利要求3所述的模板，其特征在于：所述的条纹结构中，条纹的高度为1200nm，条纹宽度为20-500nm，条纹间距为20-500nm；所述的点阵结构的高度为50nm-500nm；所述的圆柱形的直径为20nm-200nm；所述的倒圆台点阵结构中，圆台的上表面的直径为20nm-200nm；所述的倒棱台点阵结构中，棱台的上表面的长度与宽度相等，为20nm-200nm；所述的直四棱柱的上表面为正方形或长方形，正方形的边长与长方形的长度为20nm-200nm。

6.如权利要求5所述的模板，其特征在于：所述的条纹结构中，条纹的高度为1200nm，宽度为150nm，条纹间距为150nm。

7.一种周期性纳米结构高分子膜的制备方法，其包括下述步骤：(1)将高分子材料溶解在有机溶剂中，加热溶解得到铸模液；(2)将铸模液滴加到如权利要求1～6任一项所述的模板上，通过旋涂法在模板上制备得到湿态高分子膜；(3)将湿态高分子膜中的有机溶剂除去，至高分子膜为恒重后得到干态高分子膜；(4)在去离子水中通过超声震荡将干态高分子膜从模板上脱除，即得。

8.如权利要求7所述的周期性纳米结构高分子膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的铸模液中高分子材料的浓度为质量百分比1％-10％。

9.如权利要求7所述的周期性纳米结构高分子膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的高分子材料为聚砜、聚醚砜、聚苯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈、聚醚醚酮、聚醚酮和聚碳酸酯中的一种；所述的高分子材料的分子量为重均分子量20万-200万。

10.如权利要求7所述的周期性纳米结构高分子膜的制备方法，其特征在于：步骤(1)中的有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺和氯仿中的一种或多种；所述的溶解温度为55-95℃。

11.如权利要求7所述的周期性纳米结构高分子膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中铸模液的滴加量为5-1000微升/mm²。

12.如权利要求11所述的周期性纳米结构高分子膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中铸模液的滴加量为10-30微升/mm²。

13.如权利要求7所述的周期性纳米结构高分子膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)中旋涂的转速为100-20000rpm；旋涂时间为5-600秒。

14.如权利要求13所述的周期性纳米结构高分子膜的制备方法，其特征在于：步骤(2)旋涂的转速为6000-8000rpm；旋涂时间为15-60秒。

15.如权利要求7所述的周期性纳米结构高分子膜的制备方法，其特征在于：步骤(3)中除去有机溶剂的方法为自然晾干或烘干；烘干的温度为60-80℃。

16.如权利要求7所述的周期性纳米结构高分子膜的制备方法，其特征在于：步骤(4)中超声震荡的温度为30-100℃；超声震荡的功率为100-800W。