1。3呼吸图法制备的多孔薄膜的应用

1。3。1  研发新的能源材料

采用静态呼吸图发制备得的多孔薄膜可以用作固体氧化物燃料电池的阴极膜，小孔的微米级结构增大了解吸与吸附以及电化学反应的比表面积，同时可以提高电池的效率。此外该多孔薄膜还可以用在锂离子电池的阳极材料上，这能够提高了电池的能量存储容量[14。15。16]。Tu 等[17]利用呼静态呼吸图法制备的Si/多孔石墨烯薄膜(Si/H-rGO)可以作为高性能锂离子电池的负极材料，如图1-1所示。石墨烯的多孔结构能够有效地防止硅纳米颗粒团聚，降低锂离子传递时的阻力，同时提高电导率，这种多孔薄膜表现出比容较高，循环稳定性良好和传输速率高等长处，此外该多孔薄膜具有成本低和简便等优点。

         图1-1。 硅/多孔石墨烯薄膜Si/H-rGO复合膜制备示意图。

1。3。2  光电应用

对发光聚合物来说, 规整多孔结构的膜材料能够提高其发光效率, 提高光强度, 具有较好的荧光性、透光性和光致色变性能, 可以应用于发光二极管、荧光、数码产品等。Chen 等[18,19,20-23]将聚甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸锌离子聚合物(PMMA-Zn(AA)2)通过呼吸图案法制备的多功能离子衍射多孔薄膜，具有优异的荧光性能和光学性能，该多孔膜应用于发光二极管，使其光性能提高，发光效率提高17。7%。

1。3。3  传感和催化

将具有传感或催化作用的活性物质或基团与成膜材料通过呼吸图案法制备多孔膜，就可以用作传感器或催化剂。这里成膜材料可以作为传感材料或催化剂支架，也可以直接键接活性基团在多孔膜的表面，对外界的环境做出反应或对反应物进行催化。Wan 等合成了辣根过氧化酶纳米凝胶，与聚苯乙烯通过呼吸图案法形成多孔薄膜，测试发现该凝胶对膜进行修饰显示强大的催化活性。

1。3。4用作模板来培养细胞

    在生物学领域，微米尺度的多孔薄膜结构可以用作细胞生长的培养器，与平面膜相比，微米级的多孔薄膜更利于细胞的黏附[43-46]。以生物相容性材质制备有序多孔薄膜为细胞吸附、分散和繁殖提供良好的载体。。细胞能够附着在多孔薄膜表面生长且孔径较小时更利于细胞生长[47]， 通过调节多孔薄膜中孔洞的形状还可以实现细胞的取向生长，聚合物越亲水越利于细胞的黏附。 Li 等[48]利用呼吸图案法制备了聚苯乙烯-b-聚丁二烯-b-聚苯乙烯嵌段共聚物蜂窝状多孔薄膜，将此薄膜通过光交联4 h 引入大量极性基团，提高其亲水性作为细胞培养的支架，经过2 h，A549 细胞在支架上数目比同等条件下在商品化细胞培养皿上的细胞数高出一倍。文献综述

1。4呼吸图的发展

1。4。1呼吸图发展中的问题

    利用静态呼吸图法制备有序多孔聚合物薄膜的操作虽然简便，但是所用到的机理却十分复杂，这是因为静态呼吸图法的实验过程是一个不等温、不平衡态的过程，实验中能够影响薄膜形貌的变量十分多,这其中包含聚合物的化学性质与结构，有机溶剂的种类，衬底, 环境温度和溶液浓度等。所以，迄今为止，科研人员采用静态呼吸图法制备高度有序的多孔聚合物薄膜时大多是基于经验的。 目前人们还无法通过控制实验的条件制备得预期结构的薄膜。还有一些人会采用动态呼吸图法制备多孔聚合物薄膜，也就是气流在通过聚合物溶液前，首先会通过装满水的容器, 达到产生潮湿的气流的目的, 进而调控成膜环境的相对湿度。因为不同的科研人员使用的成膜是自己搭建的,加上动态法中气流通过溶液表面时会造成扰动, 所以不同科研小组所报道的实验结果也就各不相同，甚至还会出现相互矛盾的情况。采用静态呼吸图法制备聚合物多孔薄膜，该法具有重复性好，生产批量化的优点。静态呼吸图法在滴膜之前，预先用水蒸汽使密封容器中达到饱和氛围，此后再进行滴膜，该法能够规避气流扰动和相对湿度波动所造成的误差。在动态呼吸图法中，嵌段共聚物和带有极性末端基的聚合物由于其具有较大的链节密度，可以有效地稳定住水滴，防止水滴间相互凝聚，因此这两种物质被公认为制备有序多孔薄膜的理想材料。采用静态呼吸图法时，若选用具备以上特点的聚合物， 一样能够制得高度有序的聚合物多孔薄膜，即使是非极性的聚苯乙烯(PS)，也可以用该法实现薄膜孔结构的规整化，因此静态呼吸图法是制备有序多孔聚合物膜既简便而且通用性强的方法。采用静态呼吸图法时若是选用非极性的聚苯乙烯(PS)便可以制得的有序多孔聚合物薄膜。与PS膜相互贯穿的多孔结构不同, PS-b-PAA 膜的多孔结构是呈孤立状规整排列的，原因在于PS-b-PAA 是一种两亲性聚合物，该聚合物在选择性溶剂中具有较高的链节密度，可以有效稳定住水滴，防止水滴出现互相凝聚的现象。来自~优尔、论文|网www.youerw.com +QQ752018766-