随着油气、石化、食品加工和制药工业的快速发展,废水中新增了油、颗粒物、金属和其他有机化合物等复杂混合物的污染物。具有精确孔结构的多用途膜可以为这一问题提供解决方案,而块共聚物(BCP)可以用来实现这些结构。实现BCP领域的垂直组装为开发用于分离和传输材料的统一薄膜通道提供了完美的模板,同时对于修正光刻图案中的缺陷也很有用。
产生这种形态可能需要广泛的薄膜/基底处理,并且对于扩大规模并不总是可行的。在本文中,我们展示了一种简便的溶液浇铸方法,通过在离子液体(IL)添加剂存在下诱导垂直领域组装,该添加剂优先分离到一个块并中和界面相互作用。
这些垂直对齐的形态对于下一代光刻技术的发展以及形成具有均匀孔径的超滤膜非常重要。本文展示了如何使用IL添加剂在铸造BCP薄膜中获得稳定的非平衡形态,以及BCP分子量、块体积分数和IL含量对自组装的影响。
随着工业的快速发展,废水中的污染物种类和浓度不断增加,这对现有的水处理技术提出了新的挑战。传统的水处理技术往往存在处理效率低、成本高、二次污染等问题。因此,开发新型、高效的水处理技术具有重要的现实意义和应用价值。块共聚物(BCP)由于其独特的自组装特性,可以形成具有精确控制孔径和结构的薄膜,这为开发新型水处理膜材料提供了可能。然而,实现BCP薄膜中垂直于基底的微相分离结构仍然是一个挑战,这需要精确控制BCP与基底之间的相互作用以及BCP链之间的相互作用。
本研究通过引入离子液体(IL)作为添加剂,实现了在BCP薄膜中一步垂直组装,解决了传统方法中需要复杂处理过程和特殊设备的问题。创新点包括:
1. 提出了一种新的离子液体介导的垂直组装方法,该方法简单、高效,且不需要复杂的设备。
2. 通过调节离子液体的浓度,实现了对BCP薄膜中微相分离结构的尺寸和取向的精确控制。
3. 展示了该方法在超滤膜制备中的应用潜力,为开发新型水处理技术提供了新的思路。