一種制造復合納米薄膜的方法及其復合納米薄膜技術

本發明專利技術實施例公開了一種制造復合納米薄膜的方法，包括：將有機納米材料溶于第一溶劑中，獲得第一分散溶液；將聚乙烯醇溶于第二溶劑中，獲得第二分散溶液；提供基片并對基片進行親水處理；將基片浸入所述第二分散溶液中形成聚乙烯醇薄膜；將基片浸入第一分散溶液中形成有機納米材料薄膜；重復前兩個步驟至少一次，形成復合納米薄膜；從基片上剝離復合納米薄膜。本發明專利技術的實施例中，使用有機納米材料與聚乙烯醇形成復合納米薄膜，形成的復合納米薄膜具有良好的耐水性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及薄膜材料領域，尤其是涉及一種制造復合納米薄膜的方法及其復合納米薄膜。
技術介紹
隨著人們對環保的日益重視，塑料使用后給環境帶來的“白色公害”引起了世界的關注，因此，具有生物分解能力的材料獲得了蓬勃發展。聚乙烯醇薄膜具優異的微生物分解性能，能被分解成二氧化碳和水，不污染環境，同時又具有一些獨特的性能，如氣體阻隔性、透明性、抗靜電性、強韌性、耐有機溶劑性、水溶性等，能夠滿足各個行業對薄膜提出的各種各樣的要求，因此在國內外引起了開發應用熱潮。聚乙烯醇薄膜最大的優點是水溶性,然而最大的缺點是耐水性差。因此,存在對于耐水性較好的聚乙烯醇薄膜的需求。
技術實現思路
本專利技術的目的之一是提供一種能夠形成具有良好耐水性的復合納米薄膜的制造復合納米薄膜的方法及其復合納米薄膜。本專利技術實施例公開的技術方案包括 一種制造復合納米薄膜的方法，其特征在于，包括步驟A :將有機納米材料溶于第一溶劑中，獲得第一分散溶液；步驟B :將聚乙烯醇溶于第二溶劑中，獲得第二分散溶液；步驟C :提供基片，并對所述基片進行親水處理；步驟D :將經過了所述親水處理的所述基片浸入所述第二分散溶液中，并提拉所述基片，在所述基片上形成聚乙烯醇薄膜；步驟E :將形成了所述聚乙烯醇薄膜的所述基片浸入所述第一分散溶液中，并提拉所述基片，在所述聚乙烯醇薄膜上形成有機納米材料薄膜，所述聚乙烯醇薄膜和所述有機納米材料薄膜形成復合膜層；對形成了所述復合膜層的基片重復執行步驟D和步驟E至少一次，在所述復合膜層上形成至少一個另一層復合膜層，所述復合膜層和所述至少一個另一層復合膜層形成復合納米薄膜；從所述基片上剝離所述復合納米薄膜。進一步地，在從所述基片上剝離所述復合納米薄膜之前還包括對所述復合納米薄膜進行還原處理。進一步地，所述有機納米材料為氧化石墨烯或者氮摻雜的氧化石墨烯。進一步地，所述第一溶劑和/或所述第二溶劑為超純水。進一步地，對所述基片進行親水處理包括將所述基片置于親水處理溶液中超聲第一預定時間。進一步地，所述親水處理溶液為濃硫酸和雙氧水的混合溶液或者氨水、雙氧水和去離子水的混合溶液；所述第一預定時間為I小時。進一步地，所述基片為石英基片或者娃片。進一步地，對所述復合納米薄膜進行還原處理包括將形成了所述納米復合薄膜的基片置于第一溫度下的肼蒸汽中第二預定時間。進一步地，所述第一溫度為95至100攝氏度；所述第二預定時間為I小時。本專利技術的實施例還提供一種復合納米薄膜，其特征在于所述復合納米薄膜包括相互層疊的至少兩層復合膜層，所述復合膜層包括聚乙烯醇薄膜和形成在所述聚乙烯醇薄膜上的有機納米材料薄膜。本專利技術的實施例中，使用有機納米材料與聚乙烯醇形成復合納米薄膜，形成的復合納米薄膜具有良好的耐水性。該有機納米材料在溶劑中具有良好的分散性，在靜電自組裝儀器的控制下具有較好的成膜性能，能夠獲得高密度、均勻一致的復合薄膜材料，并且可以實現大面積成膜。復合納米材料薄膜的厚度可以通過沉積不同的有機納米材料薄膜及聚乙烯醇薄膜的層數來進行調控。附圖說明圖1是本專利技術一個實施例的制造復合納米薄膜的方法的流程示意圖。圖2是本專利技術一個實施例的靜電自組裝成膜裝置的示意圖。具體實施例方式如圖1所述，本專利技術的一個實施例中，一種制造復合納米薄膜的方法包括步驟10、步驟12、步驟14、步驟16、步驟18、步驟20和步驟22。步驟10 (步驟A):制備第一分散溶液。本專利技術的實施例中，可以將有機納米材料溶于第一溶劑中，從而獲得第一分散溶液。其中，該有機納米材料可以是任何適合的有機納米材料，例如，一個實施例中，該有機納米材料為氧化石墨烯或者氮摻雜的氧化石墨烯。該第一溶劑可以是任何適合的溶劑，只要有機納米材料能溶解于其中并且能夠用于在基片上形成有機納米材料薄膜即可。例如，一個實施例中，該第一溶劑可以為超純水。此外，第一分散溶液的濃度可以根據實際情況的需要而靈活設定，例如，一個實施例中，第一分散溶液的濃度可以為0. 5 2mg/ml (毫克/毫升)。步驟12 (步驟B):制備第二分散溶液。本專利技術的實施例中，可以將聚乙烯醇溶于第二溶劑中，從而獲得第二分散溶液。其中，該第二溶劑可以是任何適合的溶劑，只要有機納米材料能溶解于其中并且能夠用于在基片上形成有機納米材料薄膜即可。例如，一個實施例中，該第二溶劑可以為超純水。此外，第二分散溶液的濃度可以根據實際情況的需要而靈活設定，例如，一個實施例中，第二分散溶液的濃度可以為0. Or 0. 08mg/ml (毫克/毫升)。步驟14 (步驟C):對基片進行親水處理。本專利技術的實施例的方法中，可以提供基片，在該基片上形成所需要的復合納米薄膜，然后從基片上剝離形成的復合納米薄膜，獲得獨立的復合納米薄膜產品。因此，步驟14中，提供基片，該基片可以是任何適合材質的基片。例如，一個實施例中，該基片為石英基片或者硅片。提供了基片之后，為了促進后續復合納米薄膜的形成，還可以對基片親水處理，使得基片帶上電荷。例如，一個實施例中，該親水處理可以包括將該基片置于親水處理溶液中超聲第一預定時間。這里，“超聲”是指通過機械振動將大顆粒溶質變為小顆粒，以利于溶解。本專利技術的實施例中，這里的親水處理溶液可以是任何適合的溶液，只要經過其處理能夠使基片帶上需要的電荷即可。例如，一個實施例中，該親水處理溶液可以是濃硫酸和雙氧水的混合溶液或者氨水、雙氧水和去離子水的混合溶液。親水處理溶液的組成比例可以根據實際情況靈活設定。例如，一個實施例中，濃硫酸和雙氧水的混合溶液中濃硫酸和雙氧水的體積比可以是3:1。另一個實施例中,氨水、雙氧水和去離子水的混合溶液中氨水、雙氧水和去離子水的體積比可以是1:1:5。本專利技術的實施例中，該第一預定時間可以根據實際情況的需要靈活設定。例如，一個實施例中，該第一預定時間可以是30分鐘至I小時。經過該親水處理之后，該基片上即可以帶有電荷，例如，可以帶有負電荷。本專利技術的實施例中，前述的步驟10、步驟12和步驟14的順序沒有要求，可以任意順序或者同時進行。步驟16 (步驟D):將基片浸入第二分散溶液中，形成聚乙烯醇薄膜。在對基片進行親水處理之后，即可使用第二分散溶液在基片上形成聚乙烯醇薄膜。在基片上形成聚乙烯醇薄膜的方法可以使用靜電自組裝法。即，采用靜電自組裝成膜裝置，將進行了親水處理后的基片浸入第二分散溶液中，然后以預定的速度從第二分散溶液中慢慢提拉出來，由于第二分散溶液中的聚乙烯醇粒子和基片之間的靜電作用，使得聚乙烯醇粒子附著到基片上，從而在基片上形成一層聚乙烯醇薄膜。圖2為本專利技術一個實施例的靜電自組裝成膜裝置的示意圖，其中3為第一分散溶液，4為第二分散溶液,5為經過了親水處理的基片,6為傳動軸,7為機架。如圖2所示,傳動軸6夾持基片5，使基片5進入第二分散溶液4中，并以預定的速度將基片5慢慢提拉出第二分散溶液4。本步驟中，將基片從第二分散溶液中提拉出來的提拉速度可以根據實際情況靈活確定。例如，一個實施例中，該提拉速度可以為5 16毫米/分鐘。步驟18 (步驟E):將基片浸入第一分散溶液中，形成有機納米材料薄膜。在步驟16中在基片上形成了聚乙烯醇薄膜之后，可以用與步驟16中的類似的靜電自組裝法在聚乙烯醇薄膜上形成有機納米材料薄膜。即，類似地使用圖2中的靜電自組裝成膜裝置，將本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種制造復合納米薄膜的方法，其特征在于，包括：步驟A：將有機納米材料溶于第一溶劑中，獲得第一分散溶液；步驟B：將聚乙烯醇溶于第二溶劑中，獲得第二分散溶液；步驟C：提供基片，并對所述基片進行親水處理；步驟D：將經過了所述親水處理的所述基片浸入所述第二分散溶液中，并提拉所述基片，在所述基片上形成聚乙烯醇薄膜；步驟E：將形成了所述聚乙烯醇薄膜的所述基片浸入所述第一分散溶液中，并提拉所述基片，在所述聚乙烯醇薄膜上形成有機納米材料薄膜，所述聚乙烯醇薄膜和所述有機納米材料薄膜形成復合膜層；對形成了所述復合膜層的基片重復執行步驟D和步驟E至少一次，在所述復合膜層上形成至少一個另一層復合膜層，所述復合膜層和所述至少一個另一層復合膜層形成復合納米薄膜；從所述基片上剝離所述復合納米薄膜。

【技術特征摘要】
1.一種制造復合納米薄膜的方法，其特征在于，包括 步驟A :將有機納米材料溶于第一溶劑中，獲得第一分散溶液； 步驟B :將聚乙烯醇溶于第二溶劑中，獲得第二分散溶液； 步驟C :提供基片，并對所述基片進行親水處理； 步驟D :將經過了所述親水處理的所述基片浸入所述第二分散溶液中，并提拉所述基片，在所述基片上形成聚乙烯醇薄膜； 步驟E :將形成了所述聚乙烯醇薄膜的所述基片浸入所述第一分散溶液中，并提拉所述基片，在所述聚乙烯醇薄膜上形成有機納米材料薄膜，所述聚乙烯醇薄膜和所述有機納米材料薄膜形成復合膜層； 對形成了所述復合膜層的基片重復執行步驟D和步驟E至少一次，在所述復合膜層上形成至少一個另一層復合膜層，所述復合膜層和所述至少一個另一層復合膜層形成復合納米薄膜； 從所述基片上剝離所述復合納米薄膜。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于在從所述基片上剝離所述復合納米薄膜之前還包括對所述復合納米薄膜進行還原處理。3.如權利要求1所述的方法，其特...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊亞杰，張魯寧，張輝，宋欣，徐建華，李世彬，蔣亞東，
申請(專利權)人：電子科技大學，
類型：發明
國別省市：