[发明专利]一种ZnO纳米线/多壁碳纳米管改性聚丙烯复合膜的制备方法

权利要求书

1.一种ZnO纳米线/多壁碳纳米管改性聚丙烯复合膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：利用阵列水热法可控合成ZnO纳米线；

步骤2：用水溶性分散剂将ZnO纳米线、多壁碳纳米管在溶剂中混合形成ZnO纳米线/多壁碳纳米管分散液，并超声分散均匀；

步骤3：将ZnO纳米线/多壁碳纳米管分散液溶于哌嗪水相溶液中，将聚丙烯膜浸于分散有ZnO纳米线/多壁碳纳米管的哌嗪水相溶液中，一段时间后取出聚丙烯膜，待其表面完全干燥后再将均苯三甲酰氯有机相倒在聚丙烯膜表面，通过界面聚合反应使聚丙烯膜表面形成一层致密的复合膜，晾干，热处理，最后用超纯水漂洗，除去膜表面未反应的溶剂和单体，得到所需要的复合膜即ZnO纳米线/多壁碳纳米管改性聚丙烯复合膜。

2.根据权利要求1所述的一种ZnO纳米线/多壁碳纳米管改性聚丙烯复合膜的制备方法，其特征在于：步骤1中，利用阵列水热法可控合成ZnO纳米线的具体步骤为：

步骤1.1：将ITO玻璃或硅片分别在丙酮、乙醇和去离子水中超声清洗10min，再用氮气吹干；

步骤1.2：然后在干净的基底上通过磁控溅射的方式沉积ZnO；选用的靶材为纯度为99.9％的ZnO；完成溅射后最终获得40nm厚的多晶ZnO晶种层，得到ZnO纳米线。

3.根据权利要求2所述的一种ZnO纳米线/多壁碳纳米管改性聚丙烯复合膜的制备方法，其特征在于：步骤1.2中，ZnO晶种是在氩气的环境下利用射频溅射方式制备而成；其中，功率为80W，本底真空为1×10^-3Pa，工作真空为0.15Pa，溅射时间为10min。

4.根据权利要求1所述的一种ZnO纳米线/多壁碳纳米管改性聚丙烯复合膜的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述水溶性分散剂包括选自十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化铵、烷基酚聚氧乙烯基醚中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种ZnO纳米线/多壁碳纳米管改性聚丙烯复合膜的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述溶剂选自水、乙醇、异丙醇、正丁醇中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种ZnO纳米线/多壁碳纳米管改性聚丙烯复合膜的制备方法，其特征在于：步骤2中，ZnO纳米线、多壁碳纳米管和水溶性分散剂的质量比为5-15:10-40:1-10的比例混合，水溶性分散液的质量浓度为0.05-0.2％。

7.根据权利要求1所述的一种ZnO纳米线/多壁碳纳米管改性聚丙烯复合膜的制备方法，其特征在于：步骤3中，ZnO纳米线/多壁碳纳米管分散液在哌嗪溶液中的添加量为0.5-1g/L。

8.根据权利要求1所述的一种ZnO纳米线/多壁碳纳米管改性聚丙烯复合膜的制备方法，其特征在于：步骤3中，哌嗪水相溶液的浓度为1-3g/L，均苯三甲酰氯有机相的单体浓度为3-5g/L，界面聚合反应的时间为30s-180s。

9.根据权利要求1所述的一种ZnO纳米线/多壁碳纳米管改性聚丙烯复合膜的制备方法，其特征在于：步骤3中，将聚丙烯膜浸于分散有ZnO纳米线/多壁碳纳米管的哌嗪水相溶液之前先将聚丙烯膜用75％的乙醇溶液浸泡处理。

10.根据权利要求1所述的一种ZnO纳米线/多壁碳纳米管改性聚丙烯复合膜的制备方法，其特征在于：步骤3中，聚丙烯膜浸于分散有ZnO纳米线/多壁碳纳米管的哌嗪水相溶液中的时间为1-10min，热处理的温度为80～90℃，热处理的时间为10min。