具有渐变孔隙率的二氧化硅纳米多孔膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有渐变孔隙率的二氧化硅纳米多孔膜及其制备方法。纳米多孔膜的膜厚为100‑500nm，其由3层以上的不同球形孔径的多孔膜组成，其中，底层孔径为1‑3nm、表层孔径为5‑8nm，孔边缘间距自下而上为10‑2nm，孔隙率自下而上为30‑35％至60‑70％；方法为先将四硅酸乙酯和乙醇混合得到混合溶液，再将硝酸水溶液逐滴滴入混合溶液中搅拌得到二氧化硅溶胶后，向其中添加十六烷基三甲基溴化铵并搅拌，经老化得到混合溶胶，之后，先将基底依次置于内含十六烷基三甲基溴化铵逐渐增加的混合溶胶中进行3次以上的提拉镀膜后，晾干，再对其进行退火，制得目的产物。它同时具备耐磨性和超亲水性，可极易于广泛地商业化应用于防雾、自清洁、宽谱增透等领域。

Silicon dioxide nano porous membrane with gradual porosity and its preparation method

The invention discloses a silica nano porous membrane with gradual porosity and a preparation method. Nano porous film thickness is 100 500nm, which is composed of porous membrane of different aperture spherical 3 layer above the composition, the bottom of the aperture is 1 3nm, surface diameter of 5 8nm, 10 bottom edge of the hole spacing 2nm, porosity is 30 35% to 60 from 70% for the first method; four ethyl silicate and ethanol mixed solution, then the aqueous nitric acid solution by mixing silica sol drops into the solution, adding sixteen alkyl three methyl bromide to the mixing, after aging, the mixed sol, mixed sol substrate positioned in sequence in intron sixteen alkyl three methyl bromide gradually increase in more than 3 times the dip coating after drying, and then annealing of the prepared product. It has both wear resistance and super hydrophilic property, and can be easily commercialized and widely used in anti fogging, self cleaning, wide spectrum enhancement and other fields.

【技术实现步骤摘要】
具有渐变孔隙率的二氧化硅纳米多孔膜及其制备方法
本专利技术涉及一种纳米多孔膜及制备方法，尤其是一种具有渐变孔隙率的二氧化硅纳米多孔膜及其制备方法。
技术介绍
超亲水表面与水分子间具有强烈的吸引力，水滴能够在其上快速的铺展，有利于带走表面污染物以及阻止液滴冷凝，从而具有自清洁和防雾的功能。基于此机理，人们已经研发出了自清洁玻璃，以用于汽车后视镜、挡风玻璃、玻璃幕墙、太阳能玻璃面板等场合。此外，超亲水表面的防雾功能也为高湿环境下的可视化提供了思路。目前，人们为了获得超亲水材料，作了一些有益的尝试和努力，如题为“表面活性剂浓度对纳米介孔二氧化硅薄膜结构的影响”，《功能材料》2004年增刊(35)卷第2969-2972页的文章。该文中提及的纳米介孔二氧化硅薄膜中的孔形为球形或棒状；制备时先采用酸/酸两步法配制溶胶，再通过提拉迅速蒸发溶剂等方法得到二氧化硅-表面活性剂介孔材料透明薄膜后，对其进行400℃的热处理，获得产物。这种产物虽有着表面亲水的性能，却和其制备方法都存在着不足之处，首先，产物的整体孔隙率自上而下是单一不变的，这就导致当产物孔隙率较小时，亲水性不理想，而孔隙率较大时耐磨性不好，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有渐变孔隙率的二氧化硅纳米多孔膜，由附于基底上的二氧化硅多孔膜组成，其特征在于：所述二氧化硅多孔膜的膜厚为100‑500nm，其由3层以上的不同球形孔径的多孔膜组成；所述3层以上不同球形孔径多孔膜的底层孔径为1‑3nm、表层孔径为5‑8nm，孔边缘间距自下而上为10‑2nm，孔隙率自下而上为30‑35％至60‑70％。

【技术特征摘要】
1.一种具有渐变孔隙率的二氧化硅纳米多孔膜，由附于基底上的二氧化硅多孔膜组成，其特征在于：所述二氧化硅多孔膜的膜厚为100-500nm，其由3层以上的不同球形孔径的多孔膜组成；所述3层以上不同球形孔径多孔膜的底层孔径为1-3nm、表层孔径为5-8nm，孔边缘间距自下而上为10-2nm，孔隙率自下而上为30-35％至60-70％。2.根据权利要求1所述的具有渐变孔隙率的二氧化硅纳米多孔膜，其特征是孔隙率为闭孔隙率。3.根据权利要求1所述的具有渐变孔隙率的二氧化硅纳米多孔膜，其特征是基底为导体，或半导体，或绝缘体。4.一种权利要求1所述具有渐变孔隙率的二氧化硅纳米多孔膜的制备方法，包括溶胶凝胶法，其特征在于完成步骤如下：步骤1，按照四硅酸乙酯、乙醇、硝酸和水的摩尔比为1：8-10：0.05-0.09：3-5的比例，先将四硅酸乙酯和乙醇混合并搅拌，得到混合溶液，再将硝酸和水混合并搅拌，得到硝酸水溶液；步骤2，先将硝酸水溶液逐滴滴入混合溶液中，并于55-65℃下搅拌至少2h，得到二氧化硅溶胶，再向二氧化硅溶胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：许少辉，费广涛，王彪，张敏，倪志龙，
申请(专利权)人：上海西源新能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31