[发明专利]一种利用臭氧快速实现原子层沉积膜改性的方法

摘要

本发明涉及一种利用臭氧快速实现原子层沉积膜改性的方法，利用臭氧作为氧源前驱体，与金属源前驱体反应，快速实现惰性膜表面原子层沉积改性的方法。通过高活性臭氧分解膜表面吸附的金属源前驱体，将其中的甲基或乙基等基团转变为羟基，快速增加膜表面活性位点，解决惰性膜改性过程表层下成核生长的技术难题。随后，利用去离子水氧源前驱体与金属源前驱体实现活化膜表面改性。本发明原子层沉积活化后，改性物质在膜表面生长均匀且速率提高4.6倍以上，机械强度提高了10％左右，亲水性提高50％以上，同时实现渗透性提高36％以上。表现出较强的抗污染性能，对蛋白质或多糖污染物的抗静态吸附污染性能提高30％以上。

主权项

1.一种利用臭氧快速实现原子层沉积膜改性的方法，其特征是包括如下步骤：/n1)、将待改性的有机高分子过滤膜置于原子层沉积腔体中，腔体温度设定为50-120℃，腔体压力设定为10-200Pa，氧源前驱体温度设定为20-50℃，金属源前驱体温度设定为30-120℃，运输管路温度设定为50-120℃；/n2)、将金属源前驱体脉冲至反应腔体，脉冲和等待时间设定待金属源前驱体在膜表面吸附达饱和后，向反应腔体内通入氮气或氩气，将未吸附的金属源前驱体排出腔体；随后将臭氧氧源前驱体脉冲至沉积腔体，脉冲和等待时间分别设定待臭氧氧源前驱体和金属源前驱体充分反应后，向反应腔体内通入氮气或氩气，通过清洗将未反应的臭氧氧源前驱体和反应副产物排出腔体；/n3)、重复步骤2)10-20次，完成膜表面活化；/n4)、将金属源前驱体脉冲至反应腔体，脉冲和等待时间分别设定待金属源前驱体在膜表面吸附达饱和后，向反应腔体内通入氮气或氩气，将未吸附的金属源前驱体排出腔体；随后将去离子水氧源前驱体脉冲至沉积腔体，脉冲和等待时间分别设定，待去离子水氧源前驱体和金属源前驱体充分反应后，向反应腔体内通入氮气或氩气，通过清洗将未反应的去离子水氧源前驱体和反应副产物排出腔体；/n5)、重复步骤4)50-200次，完成膜表面改性。/n