[发明专利]一种制备大面积高密度核径迹纳米孔膜的设备、方法及膜

说明书

技术领域

本发明涉及核径迹孔膜领域，具体涉及一种制备大面积高密度核径迹纳米孔膜的设备、方法及膜。

技术背景

核径迹膜(属于固体核径迹技术)在膜分离、防伪技术、医药保健、电子工业、环境科学等领域展现出了重要的应用价值。上世纪八十年代开始将固体核径迹技术用于材料表面改性。例如，在1980年《应用光学》上提到只要样品表面核径迹孔达到一定条件，该样品表面就有减反增透的光学性能。ZL200612100299.X专利中提到一种抗反射材料的制备方法，在可见光区(400nm-800nm)，经过辐照蚀刻镀膜处理的聚酯核径迹膜样品表面的反射率比未经过任何处理的样品的反射率降低了98％，刘存兄等经过多年的研究，研制的材料已实现在可见-紫外-中红外波段(400nm-25μm)的反射率小于1％，但是目前研制的样品还局限于2*2cm²的面积较小的样品。

由于制备抗反射材料所需的基底材料聚合物薄膜比较薄(＜100μm)，材质柔软，大面积的薄膜直接放入蚀刻液中蚀刻时，无法控制蚀刻速率，薄膜不易均匀蚀刻，且辐照后径迹密度较大(≥10⁸/cm²)，蚀刻后薄膜易破裂，所以必须解决样品蚀刻过程中均匀蚀刻、膜固定以及蚀刻产物剥离等问题才能获得大面积、径迹孔密度高的样品。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种制备大面积高密度核径迹纳米孔膜的设备、方法及膜，用以解决上述技术缺陷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，首先提供一种制备大面积高密度核径迹纳米孔膜的设备，包括：

一蚀刻发生装置，用以盛装蚀刻液并将潜径迹膜固定在所述蚀刻液中进行蚀刻，使所述潜径迹膜均匀蚀刻；

一超声波发生器，用以将滞留在所述潜径迹膜的径迹孔中的蚀刻产物及时剥离，加快蚀刻速率；

一紫外灯，用以辐照敏化所述潜径迹膜，加快蚀刻速率。

其中，所述的蚀刻发生装置包括：

一夹持部，用以将所述潜径迹膜夹持并固定；

一液体盛装部，用以盛装所述蚀刻液并固定所述的夹持部。

其中，所述的夹持部为一载膜夹，包括：一母夹和一子夹；

所述母夹为框式结构，框的截面为倒置的L形，且所述框底部四周边缘向内设有第一延伸板，用以支撑所述的潜径迹膜；

所述子夹与所述母夹配合；

所述子夹、所述母夹边框相同位置处设有钻孔，所述潜径迹膜放在所述子夹与所述母夹之间，在所述钻孔处用固定件将所述子夹与所述母夹固定。

其中，所述的载膜夹为不锈钢材料制成。

其中，所述的液体盛装部为一蚀刻槽，其四周设置有挂钩，用以固定在其他容器中，所述蚀刻槽的槽壁内部两侧对称设有多个能够垂直固定所述载膜夹的插槽。

其次，提供一种利用上述设备制备大面积高密度核径迹纳米孔膜的方法，包括以下步骤：

步骤1：将所述潜径迹膜切割，固定在所述载膜夹中；

步骤2：将所述的潜径迹膜进行表面清洁处理并晾干；

步骤3：对所述潜径迹膜进行预蚀刻；

步骤4：取出所述载膜夹，用所述紫外灯辐照敏化所述预蚀刻的潜径迹膜的两个表面；

步骤5：对所述潜径迹膜进行超声波间歇蚀刻成为核径迹纳米孔膜；

步骤6：取出所述核径迹纳米孔膜，清洗晾干。

其中，所述步骤1包括如下子步骤：

步骤11：将所述潜径迹膜切割；

步骤12：将所述潜径迹膜放置在所述母夹的框内部，四周与所述的第一延伸板接触，压合所述子板，利用所述固定件插入所述钻孔，将所述潜径迹膜固定在所述载膜夹上。

其中，所述步骤3包括如下子步骤：

步骤31：配置所述蚀刻液，置于所述蚀刻槽内，液面低于槽边1cm；

步骤32：在所述超声波发生器内充入约占总体积2/3的去离子水或自来水，将所述蚀刻槽放入所述超声波发生器内；

步骤33：开启所述超声波发生器，设定一蚀刻温度，当所述超声波发生器内水的温度升到所述蚀刻温度后，测试所述蚀刻液温度，直到所述蚀刻液的温度稳定到所述蚀刻温度，关闭所述超声波发生器；

步骤34：将晾干的所述载膜夹垂直插入所述蚀刻槽的所述插槽中，使所述潜径迹膜两面都均匀接触所述蚀刻液，预蚀刻2分钟，用稀酸、自来水和去离子水分别浸泡清洗，取出；