[发明专利]一种动态纳米通道及其制备、测试方法

权利要求书

1.一种动态纳米通道，其特征在于：它包括：碳纳米管阵列以及填充于碳纳米管阵列间隙的柔性聚合物或聚二甲基硅氧烷，所述碳纳米管阵列经过预弯曲具有S形纳米通道，且所述的纳米通道具有非对称性；所述的柔性聚合物包括环氧树脂、聚氨酯、聚苯乙烯中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的一种动态纳米通道，其特征在于：所述的柔性聚合物垂直方向可压缩变形20%以上，机械强度可承受5kg以上的压力。

3.一种动态纳米通道的制备方法，包括如下步骤：

1）制备碳纳米管阵列：碳纳米管阵列以甲苯为碳源，二茂铁为催化剂，采用浮动辅助催化法制备；

2）柔性聚合物体系混合均匀，滴入经过预弯曲变形的碳纳米管阵列表面，待阵列完全浸润后，去掉多余聚合物；

3）固化完全后剥离基底表面，用超薄切片机对膜进行切片，得到碳纳米管阵列复合多孔膜，碳纳米管阵列复合多孔膜具有S形纳米通道，且所述的纳米通道具有非对称性。

4.动态纳米通道离子输运性能的测试方法，包括如下步骤：

1）制备碳纳米管阵列；

2）柔性聚合物体系混合均匀，滴入经过预弯曲变形的碳纳米管阵列表面，待阵列完全浸润后，去掉多余聚合物；

3）固化完全后剥离基底表面，用超薄切片机对膜进行切片，得到碳纳米管阵列复合多孔膜；碳纳米管阵列复合多孔膜具有S形纳米通道，且所述的纳米通道具有非对称性；

4）通过电极施加不同的扫场电压；同时，施加压力进行形变与复原，测量不同浓度溶液在纳米通道中的离子电流。

5.一种检测动态纳米通道离子通过性的设备，其特征在于：包括装置和待测的动态纳米通道样品，装置包括一滑块滑动槽（2），所述的滑块滑动槽（2）内设有两个滑块（1），每个所述的滑块（1）具有至少两个平行的竖直通道（6）和（7），这两个竖直通道底部相通，底部连接部分为液体槽（8），液体槽（8）向滑块的一侧设溶液流出端口；溶液流出端口设有一多孔塞子（9），两个滑块（1）的溶液流出端口相对朝向设置，且待测的动态纳米通道样品设于两个滑块（1）之间，还包括一能够压紧或释放滑块（1）的螺旋推进单元，所述的动态纳米通道样品为权利要求1或2所述的纳米通道，或是权利要求3的制备方法得到。

6.如权利要求5所述的一种检测动态纳米通道离子通过性的设备，其特征在于：多孔塞子表面设有和样品厚度相同的橡胶垫（10）。

7.如权利要求5或6所述的一种检测动态纳米通道离子通过性的设备，其特征在于：螺旋推进单元包括螺旋推进杆（5）、挤压块（3）和连接杆（4），其中，所述的螺旋推进杆（5）位于滑块滑动槽（2）的一侧，挤压块（3）设于滑块滑动槽（2）的内部，连接杆（4）穿过滑块滑动槽（2）的槽璧，一端和该挤压块（3）固定连接，另一端和螺旋推进杆（5）的左端固定连接。

8.如权利要求5或6所述的一种检测动态纳米通道离子通过性的设备，其特征在于：螺旋推进杆（5）上有微米级刻度标示。