专利名称：一种快速制备聚合物多层膜的方法
一种快速制备聚合物多层膜的方法技术领域
本发明属于化学化工生产技术领域，主要涉及的是一种快速制备聚合物多层膜的方法，该方法可以在平面基底和非平面基底上实现聚合物多层膜的快速制备，并且该方法适用于工业化生产。
背景技术：
在现代技术日益发展的今天，单一功能的材料已经不能满足人们的需求，带有多种改良性能的复合型材料越来越受到人们的青睐。多年以来，复合型材料以其特有的性质吸引了越来越多的科研人员从事到对其的研究领域中。其中，在已有的材料表面组装一层聚合物多层膜，而使材料、器材带有额外的性质的研究，逐渐受到更多研究人员的重视。
聚合物多层膜是用分子聚集体来创造新物质、获得新材料、调控材料表面物理化学性质的新途径。根据所选择的分子聚集体的不同，会使创造的新材料带不同的功能。例如我们可以在太阳能电池表面制备一层具有超疏水特性的聚合物多层膜，这样制备的太阳能电池表面就具有自清洁的功能；另外，还可以在远洋油轮或是水下潜艇的船体表面制备一层具有超疏水特性的聚合物多层膜，这样就会对船体起到减阻的作用，从而节省了对油类能源的消耗；还有，我们还可以将银离子，温度敏感性物质，光敏分子，耐热、耐酸碱性的物质制备到聚合物多层膜中，从而使所制备的聚合物多层膜带有相应的性质。聚合物多层膜适用于多种材料，可以较理想的达到人们对新型材料的要求，其具有广泛的应用前景， 和较高的应用价值。
1991年，比较简单的制备聚合物多层膜的方法首次被提出。传统的制备方法是采用在带有相反电荷的聚电解质溶液中交替浸泡基底的方式，由此在基底表面制备聚合物多层膜。由于采用的是浸泡的方法，所以传统的制备方法对基底的选择具有较大的限制性，而且耗时长，不适合于工业化生产。为了改善传统制备方法中的缺点，近二十年的时间里，科学家们研制出了一些改良的方法，例如旋涂组装法、喷涂组装法和连续动态组装法等等。 可是，以上的改良方法只是单一的改善了传统组装方法中耗时长得缺点。新的改良方法仍旧不适合于工业化生产。因此，发展一种可以在平面基底和非平面基底上实现聚合物多层膜的快速制备的工业化方法已经迫在眉睫。发明内容
本发明的目的在于克服已有技术对基底要求高、制备过程耗时长并且不适合于工业化生产的缺点，而提供一种高效的制备技术，实现了聚合物多层膜在平面基底和非平面基底上的制备，并且本发明适用于工业化生产。
一种可以在平面基底和非平面基底上快速制备聚合物多层膜的方法，其特点在于该方法是将超重力技术与层层自组装技术结合，即在超重力的环境中进行交替层状自组装过程。
所述的超重力是指在比地球重力加速度(9. 8m/s2)大得多的环境下，物质所受到的力。在超重力条件下，不同大小分子间的分子扩散和相间传质过程均比常规重力场下要快得多。现有的研究主要将超重力技术应用在废水处理、H2S选择性吸收、生物氧化反应、纳米级粉体材料的制备等类似的领域中。本发明方法的超重力环境是使用超重力机实现的。 其中由铜网作为转子的内填料，起到分散液体的作用。基底的大小、形状取决于选用的超重力机的构造。
所述的交替层状自组装是指将基底反复浸泡在带有相反电荷的聚电解质溶液中， 以氢键、配位键或分子识别等作用力为推动力，在基底表面组装一层具有特定功能的聚合物多层膜的技术。
本发明方法可以适用于以配位键、氢键、静电作用等作用力为成膜推动力的聚合物多层膜的制备工艺。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为
1)将石英片、硅片或聚乙烯(简称PE)进行清洗，用去离子水清洗石英片或硅片， 再用氮气吹干；
2)配制所需带有静电、氢键给受体、配位键给受体构筑基元的溶液将聚乙烯亚胺(简称PEI，Mw = 1800,99% )溶解在无水乙醇中配制浓度为0. lmg/ml的溶液；将质量分数为30%的纳米氧化锌(ZnO)乙醇溶液溶解在无水乙醇中，分别配制浓度为0. lmg/ml、 0. 0lmg/ml,0. 005mg/ml的溶液；将聚苯乙烯磺酸钠(简称PSS，MW = 70000)溶解在去离子水中，配制浓度为lmg/ml的溶液；将质量分数为20%的聚二烯丙基二甲基铵氯化物(简称 PDDA, Mw = 200000)水溶液稀释在去离子水中，分别配制浓度为lmg/ml、ang/ml的溶液；将 0. 5ml质量分数为12%的纳米氧化铈(CeO2)水溶液稀释在80ml的lmg/ml的PDDA水溶液中，配制所需的PDDA+CeA水溶液；将聚丙烯酸(简称PAA，MW = 240000, 25% )稀释去离子水中，分别配制浓度为lmg/ml、aiig/ml的溶液；将重氮树脂(Mw = 2640)溶解在去离子水中，配制浓度为lmg/ml的溶液；将聚丙烯胺的盐酸盐(简称PAH，Mw= 15000)溶解在去离子水中，配制浓度为2mg/ml的溶液；
3)将洗净的基底放在一种上述溶液中浸泡30min，取出用无水乙醇或去离子水冲洗，再用氮气吹干后放入超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机；将进料恒流泵的流量调节在8-42ml/min，超重力机的转速调节在600-3000rpm ；
4)向超重力机中通入k-lOmin的另一种上述溶液，空转30s_lmin，通入 lmin-2min无水乙醇或去离子水进行清洗，空转30s_lmin，再通入k-lOmin浸泡基底时使用的溶液，空转30s-lmin，通入lmin-anin无水乙醇或去离子水进行清洗，空转30s-lmin， 重复以上操作，直至石英片、硅片或PE表面组装上所需层数的聚合物多层膜后，停止通入溶液，取出石英片、硅片或PE，在石英片、硅片或PE表面制得所需层数、厚度和性质的聚合物多层膜。
本发明所涉及的是一种新型的在基底表面制备聚合物多层膜的方法，此种方法是将基底置于超重力机中，在超重力的条件下进行交替层状自组装过程。制备过程中对石英片、PE表面组装的每层聚合物膜的紫外吸光度进行检测，从结果中可以看出，每层聚合物膜具有近视相等大小的吸光度，这就说明超重力组装方法在制备聚合物多层膜的过程中具有良好的稳定性，每层都可以制备相同厚度的聚合物多层膜。通过原子力显微镜我们观察到， 无论组装溶液的浓度为多少，运用超重力组装方法和浸泡组装方法得到的石英片表面的聚合物多层膜具有相似的覆盖度和表面形貌，但是超重力组装方法使用的时间明显少于浸泡组装方法使用的时间。这就说明，超重力组装方法是一种快速制备聚合物多层膜的方法，它可以在较短的时间内制备出与浸泡方法相同性质及厚度的聚合物多层膜。
本发明通过对石英片、硅片或PE表面聚合物多层膜的制备过程以及对制备的聚合物多层膜的性质的研究，证实了一种新的快速制备聚合物多层膜方法的可行性。本发明制备的聚合物多层膜根据其选择的构筑基元的不同会具有不同的功能特征。例如，由于纳米氧化锌粒径小、透明性高，是一种具有优异的紫外线吸收功能的新型高功能精细无机材料，所以，运用PEI和纳米氧化锌作为构筑基元制备的聚合物多层膜在防紫外线领域会有广泛的应用。而且，纳米氧化锌具有极好的抗氧化和抗腐蚀能力，高的熔点，良好的机电耦合性及环保性，可使制备的聚合物多层膜在光学、电学、磁学、化学等方面具有许多奇异的特性，在光电器件、化工、医药等众多方面有着广泛的应用；另外，纳米氧化铈具有优良的化学稳定性，在高温下具有良好的润滑性，所以运用纳米氧化铈制备的聚合物多层膜具有一定的抗摩擦性能。可以看出，运用本发明方法可以制备出的聚合物多层膜具有良好的性质， 可以广泛的应用于材料、器材表面聚合物多层膜的制备过程。该方法在制备环保材料、自清洁材料等领域同样具有广泛的应用前景。
1、本发明方法具有快速组装的性质，可以有效地提升聚合物多层膜的制备速度， 而且所制备的聚合物多层膜的性质并没有改变；
2、本发明方法适用于不同形状的基底，根据制备过程中所选用的超重力机型号、 规格的不同，本发明方法可以用于平面基底、非平面基底和特殊基底表面聚合物多层膜的制备过程；
3、本发明方法适用于不同材质的基底，可以在石英、玻璃、硅片等材质上制备聚合物多层膜；
4、本发明方法具有较强的浓度适应性质，在低浓度下，本发明方法仍可以实现聚合物多层膜的快速制备，而且制备的聚合物多层膜的性质和厚度与高浓度条件下制备的聚合物多层膜的性质和厚度没有差异；
5、本发明方法可以适用于多种组装溶液，根据制备过程中所选用的超重力机型号的不同，本发明方法可以应用于酸性组装液、碱性组装液等不同性质组装液的组装；
6、本发明方法操作方法简单，操作时间短，效率高；
7、本发明方法适用于工业化生产。
图1.本发明选用的超重力机图例，1 液体进口，2 液体出口，3 填料，4:转子，5 轴，6 液体分布器，7 外壳；
图2.本发明的过程流程图，1 液体进口，2 液体出口 ；
图3.本发明制备的PEI/ZnO聚合物多层膜紫外吸光度值的线性关系研究图4.超重力机转子转速对制备的PEI/ZnO聚合物多层膜紫外吸光度值的影响图5.进料恒流泵的流量对制备的PEI/ZnO聚合物多层膜紫外吸光度值的影响图6.不同浓度下运用本发明方法测定吸附动力学曲线图，〇0. lmg/ml，口 O.Olmg/πιΙ,Δ 0. 005mg/ml ；图7.不同浓度条件下运用不同组装方法测定动力吸附曲线图；(1) 0. lmg/ml (〇超重力、口 浸泡)，(2) 0. 0lmg/ml ( O 超重力、口 浸泡)，(3) 0. 005mg/ml (〇超重力、□浸泡)；
图8.不同浓度条件下运用不同组装方法制备单层PEI/氧化锌聚合物膜的原子力显微镜照片图9.不同转速条件下运用本发明方法测定的吸附动力学曲线图，〇:3000rpm, □ :2400rpm, Δ :1800rpm, O : 1200rpm，▽ : 600rpm ；图10.不同转速条件下的饱和吸附时间与转速的关系；
图11.本发明方法制备的PDDA+Ce02/PSS聚合物多层膜紫外吸光度值的线性关系研究图(石英片为基底)；
图12.本发明方法制备的PDDA+Ce02/PSS聚合物多层膜紫外吸光度值的线性关系研究图(PE为基底)；
图13.本发明方法制备的重氮树脂/PAA聚合物多层膜紫外吸光度值的线性关系研究图14.本发明方法制备的PAH/PAA聚合物多层膜紫外吸光度值的线性关系研究图。具体实施方式
下面结合实施例子及附图对本发明的技术方案作进一步的描述
实施例1
1、将石英片浸泡在98 %浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI和质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液分别溶解和稀释在无水乙醇中，配制的溶液浓度为0. lmg/ml ；
3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min，超重力机的转速调节在MOOrpm ；
4、将洗净的石英片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干；
5、将在PEI乙醇溶液中浸泡过的石英片插入超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中分别通入纳米氧化锌乙醇溶液lmin，空转 30s，通入无水乙醇lmin，空转30s，取出检测石英片的紫外吸光度；
6、将组装一层聚合物膜的石英片放入超重力机中，通入PEI乙醇溶液lmin，空转 30s，通入无水乙醇lmin，空转30s，再通入纳米氧化锌乙醇溶液lmin，空转30s，通入无水乙醇lmin，空转30s，取出检测石英片的紫外吸光度；
7、重复步骤6，直至检测8层聚合物膜。
所得结果如图3中所示，PEI/ZnO聚合物多层膜的紫外吸光度呈线性增长。说明构筑基元可以扩散到石英片表面，交替层状自组装过程可以顺利进行，即本发明方法可用于制备聚合物多层膜。PEI和纳米氧化锌是以配位键为成膜推动力的，由实验结果我们知道本发明方法可以应用于以配位键为成膜推动力的聚合物多层膜的制备工艺。
实施例2
1、将石英片浸泡在98 %浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI和质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液分别溶解和稀释在无水乙醇中，配制的溶液浓度为0. lmg/ml ；
3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min ；
4、将洗净的石英片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干；
5、超重力的转速调节在3000rpm。将在PEI乙醇溶液中浸泡过的石英片插入超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中交替通入以下溶液纳米氧化锌乙醇溶液lmin，空转30s，通入无水乙醇lmin，空转30s，再通入PEI乙醇溶液lmin，空转30s，通入无水乙醇lmin，空转30s，直至制备5层聚合物膜，取出检测石英片的紫外吸光度；
6、改变超重力的转速，分别调节在M00rpm、1800rpm、1200rpm、600rpm，重复步骤5的实验过程。
所得结果如图4中所示，当超重力机的转速控制在600 ISOOrpm之间时，5层聚合物多层膜的紫外吸光度呈增长趋势，而且转速越大曲线的斜率越小；当转速控制在 1800 3000rpm时，5层聚合物多层膜的紫外吸光度保持不变，说明当转速达到一定数值时，在相同的时间内，构筑基元在极短的时间内扩散到基底表面，加速作用更为明显。
实施例3
1、将硅片浸泡在98%浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗硅片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI和质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液分别溶解和稀释在无水乙醇中，配制的溶液浓度为lmg/ml ；
3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min，超重力机的转速调节在MOOrpm ；
4、将洗净的硅片放在lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干；
5、将在PEI乙醇溶液中浸泡过的硅片插入超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中交替通入以下溶液纳米氧化锌乙醇溶液lmin， 空转lmin，通入无水乙醇anin，空转lmin，再通入PEI乙醇溶液lmin，空转lmin，通入无水乙醇2min，空转lmin，制备表面组装10层聚合物多层膜的硅片；
6、用镊子在所得的硅片表面划一划痕。
实施例4:
1、将硅片浸泡在98%浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗硅片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI和质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液分别溶解和稀释在无水乙醇中，配制的溶液浓度为0. lmg/ml ；
3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min，超重力机的转速调节在MOOrpm ；
4、将洗净的硅片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干；
5、将在PEI乙醇溶液中浸泡过的硅片插入超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中交替通入以下溶液纳米氧化锌乙醇溶液lmin， 空转lmin，通入无水乙醇anin，空转lmin，再通入PEI乙醇溶液lmin，空转lmin，通入无水乙醇2min，空转lmin，制备表面组装10层聚合物多层膜的硅片；
6、用镊子在所得的硅片表面划一划痕。
实施例5
1、将硅片浸泡在98%浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗硅片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI和质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液分别溶解和稀释在无水乙醇中，配制的溶液浓度为0. 01mg/ml ；
3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min，超重力机的转速调节在MOOrpm ；
4、将洗净的硅片放在0. Olmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡60min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干；
5、将在PEI乙醇溶液中浸泡过的硅片插入超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中交替通入以下溶液纳米氧化锌乙醇溶液5min， 空转lmin，通入无水乙醇anin，空转lmin，再通入PEI乙醇溶液5min，空转lmin，通入无水乙醇2min，空转lmin，制备表面组装10层聚合物多层膜的硅片；
6、用镊子在所得的硅片表面划一划痕。
实施例6
1、将硅片浸泡在98%浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗硅片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI和质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液分别溶解和稀释在无水乙醇中，配制的溶液浓度为0. 005mg/ml ；
3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min，超重力机的转速调节在MOOrpm ；
4、将洗净的硅片放在0. 001mg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡150min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干；
5、将在PEI乙醇溶液中浸泡过的硅片插入超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中交替通入以下溶液纳米氧化锌乙醇溶液 IOmin,空转lmin，通入无水乙醇2min，空转lmin，再通入PEI乙醇溶液lOmin，空转lmin，通入无水乙醇2min，空转lmin，制备表面组装10层聚合物多层膜的硅片；
6、用镊子在所得的硅片表面划一划痕。
从划痕上可以看出，在硅片表面组装了一层聚合物多层膜，说明本发明方法可用于硅片表面聚合物多层膜的制备工艺。
实施例7
1、将石英片浸泡在98 %浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI和质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液分别溶解和稀释在无水乙醇中，配制的溶液浓度为0. lmg/ml ；
3、将进料恒流泵的流量调节在8ml/min ；超重力的转速调节在MOOrpm ；
4、将洗净的石英片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干；
5、将在PEI乙醇溶液中浸泡过的石英片插入超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中交替通入以下溶液纳米氧化锌乙醇溶液 lmin，空转30s，通入无水乙醇lmin，空转30s，再通入PEI乙醇溶液lmin，空转30s，通入无水乙醇lmin，空转30s，直至制备5层聚合物膜，取出检测石英片的紫外吸光度；
6、改变进料恒流泵的流量，分别调节在16ml/min、26ml/min、3%il/min，重复步骤 5的实验过程。
所得结果如图5中所示，当进料恒流泵的流量控制在0 ^ml/min之间时，5层聚合物多层膜的紫外吸光度呈线性增长趋势；当流量控制在沈 42ml/min时，5层聚合物多层膜的紫外吸光度呈增长趋势，但斜率远小于流量范围在0 ^ml/min之间的斜率。此现象说明，在小流量范围内流量对石英片表面的吸附量影响较大。
实施例8:
1、将石英片浸泡在98 %浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI和质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液分别溶解和稀释在无水乙醇中，配制的溶液浓度为0. lmg/ml ；
3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min，超重力机的转速调节在MOOrpm ；
4、将洗净的石英片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干；
5、将在PEI乙醇溶液中浸泡过的石英片插入超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中通入纳米氧化锌乙醇溶液k，空转30s，再通入无水乙醇lmin，空转30s，取出石英片检测其的紫外吸光度；
6、将向超重力机中通入纳米氧化锌乙醇溶液的时间改为10s、lk、30s、4k、lmin、 2min,5min,重复操作步骤5。
实施例9
1、将石英片浸泡在98 %浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI溶解在无水乙醇中，配制成浓度为0. lmg/ml的溶液，将质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液稀释在无水乙醇中，配制成浓度为0.01mg/ml的溶液；3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min，超重力机的转速调节在MOOrpm ；
4、将洗净的石英片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干；
5、将在PEI乙醇溶液中浸泡过的石英片插入超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中通入0.01mg/ml的纳米氧化锌乙醇溶液30s， 空转30s，再通入无水乙醇lmin，空转30s，取出石英片检测其的紫外吸光度；
6、将向超重力机中通入0.01mg/ml的纳米氧化锌乙醇溶液的时间改为lmin、2min、3min、4min、5min、IOmin,重复操作步骤 5。
实施例10
1、将石英片浸泡在98%浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI溶解在无水乙醇中，配制成浓度为0. lmg/ml的溶液，将质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液稀释在无水乙醇中，配制成浓度为0. 005mg/ml的溶液；3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min，超重力机的转速调节在MOOrpm ；
4、将洗净的石英片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干；
5、将在PEI乙醇溶液中浸泡过的石英片插入超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中通入0.005mg/ml的纳米氧化锌乙醇溶液 lmin，空转30s，再通入无水乙醇lmin，空转30s，取出石英片检测其的紫外吸光度；
6、将向超重力机中通入0. 005mg/ml的纳米氧化锌乙醇溶液的时间改为2min、 3min、4min、5min、6min、7min、8min、IOmin,重复操作步骤 5。
所测得的吸附动力学曲线如图6所示，从图中可以看出，运用本发明方法可以在较短的时间内达到吸附饱和。
对比例1:
1、将石英片浸泡在98 %浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI和质量分数为30%的氧化锌乙醇溶液分别溶解和稀释在无水乙醇中，配制的溶液浓度为0. lmg/ml ；
3、将洗净的石英片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干。再将在PEI乙醇溶液中浸泡过的石英片浸泡在0. lmg/ml的纳米氧化锌乙醇溶液中5s，取出石英片用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干，检测其的紫外吸光度；
4、将浸泡在0. lmg/ml的纳米氧化锌乙醇溶液的时间改为10s、15s、30s、45s、 lmin、2min、3min、4min、5min、IOmin,重复操作步骤 3。
对比例2:
1、将石英片浸泡在98%浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI溶解在无水乙醇中，配制成浓度为0. lmg/ml的溶液，将质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液稀释在无水乙醇中，配制成浓度为0. Olmg/ml的溶液；
3、将洗净的石英片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干。再将在PEI乙醇溶液中浸泡过的石英片浸泡在0.01mg/ml的纳米氧化锌乙醇溶液中5min，取出石英片用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干，检测其的紫外吸光度；
4、将浸泡在0. Olmg/ml的纳米氧化锌乙醇溶液的时间改为lOmin、15min、20min、 25min、30min、35min、40min、50min、60min，重复操作步骤 3。
对比例3:
1、将石英片浸泡在98%浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI溶解在无水乙醇中，配制成浓度为0. lmg/ml的溶液，将质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液稀释在无水乙醇中，配制成浓度为0. 005mg/ml的溶液；
3、将洗净的石英片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干。再将在PEI乙醇溶液中浸泡过的石英片浸泡在0. 005mg/ml的纳米氧化锌乙醇溶液中20min，取出石英片用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干，检测其的紫外吸光度；
4、将浸泡在0. 005mg/ml的纳米氧化锌乙醇溶液的时间改为40min、60min、80min、 lOOmin、120min、140min,重复操作步骤 3。
实施例实验结果与对比例实验结果如图7所示，图7(1)为0. lmg/ml浓度条件下，同时运用超重力组装和浸泡组装方法测定动力吸附曲线的比较；图7(2)为0. Olmg/ml 浓度条件下，同时运用超重力组装和浸泡组装方法测定动力吸附曲线的比较、图7(3)为 0. 005mg/ml浓度条件下，同时运用超重力组装和浸泡组装方法测定动力吸附曲线的比较分另|J。从图中可以看出，当浓度为O. lmg/ml时，达到吸附饱和的时间由^iin缩短到45s ；当浓度为0. Olmg/ml时，达到吸附饱和的时间由35min缩短到3min ；当浓度为0. 005mg/ml时， 达到吸附饱和的时间由IOOmin缩短到7min，由此可以看出，本发明方法可以极大的提高浸泡交替层状自组装技术的时间。
实施例11
1、将石英片浸泡在98 %浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI和质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液分别溶解和稀释在无水乙醇中，配制的溶液浓度为0. lmg/ml ；
3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min，超重力机的转速调节在MOOrpm ；
4、将洗净的石英片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干；
5、将在PEI乙醇溶液中浸泡过的石英片插入超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中通入0. lmg/ml的纳米氧化锌乙醇溶液5min， 空转30s，再通入无水乙醇lmin，空转30s，取出石英片在原子力显微镜下观察其表面形貌和覆盖度。
实施例12
1、将石英片浸泡在98 %浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI溶解在无水乙醇中，配制成浓度为0. lmg/ml的溶液，将质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液稀释在无水乙醇中，配制成浓度为0. Olmg/ml的溶液；
3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min，超重力机的转速调节在MOOrpm ；
4、将洗净的石英片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干；
5、将在PEI乙醇溶液中浸泡过的石英片插入超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中通入0. 01mg/ml的纳米氧化锌乙醇溶液5min， 空转30s，再通入无水乙醇lmin，空转30s，取出石英片在原子力显微镜下观察其表面形貌和覆盖度。
实施例13
1、将石英片浸泡在98%浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI溶解在无水乙醇中，配制成浓度为0. lmg/ml的溶液，将质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液稀释在无水乙醇中，配制成浓度为0. 005mg/ml的溶液；
3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min，超重力机的转速调节在MOOrpm ；
4、将洗净的石英片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干；
5、将在PEI乙醇溶液中浸泡过的石英片插入超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中通入0.005mg/ml的纳米氧化锌乙醇溶液 lOmin，空转30s，再通入无水乙醇lmin，空转30s，取出石英片在原子力显微镜下观察其表面形貌和覆盖度。
对比例4:
1、将石英片浸泡在98%浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI和质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液分别溶解和稀释在无水乙醇中，配制的溶液浓度为0. lmg/ml ；
3、将洗净的石英片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干。再将在PEI乙醇溶液中浸泡过的石英片浸泡在0. lmg/ml的纳米氧化锌乙醇溶液中lOmin，取出石英片用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干，在原子力显微镜下观察其表面形貌和覆盖度。
对比例5:
1、将石英片浸泡在98 %浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI溶解在无水乙醇中，配制成浓度为0. lmg/ml的溶液，将质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液稀释在无水乙醇中，配制成浓度为0. Olmg/ml的溶液；
3、将洗净的石英片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干。再将在PEI乙醇溶液中浸泡过的石英片浸泡在0.01mg/ml的纳米氧化锌乙醇溶液中60min，取出石英片用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干，在原子力显微镜下观察其表面形貌和覆盖度。
对比例6:
1、将石英片浸泡在98 %浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI溶解在无水乙醇中，配制成浓度为0. lmg/ml的溶液，将质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液稀释在无水乙醇中，配制成浓度为0. 005mg/ml的溶液；
3、将洗净的石英片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干。再将在PEI乙醇溶液中浸泡过的石英片浸泡在0. 005mg/ml的纳米氧化锌乙醇溶液中140min，取出石英片用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干，在原子力显微镜下观察其表面形貌和覆盖度。
所得到的原子力显微镜照片对比如图所示，图8(1)为0. lmg/ml浓度条件下，运用超重力组装方法制备的单层聚合物膜的原子力显微镜照片；图8(2)为0. lmg/ml浓度条件下，运用浸泡组装方法制备的单层聚合物膜的原子力显微镜照片；图8C3)为0. Olmg/ ml浓度条件下，运用超重力组装方法制备的单层聚合物膜的原子力显微镜照片；图8(4)为 0. 0lmg/ml浓度条件下，运用浸泡组装方法制备的单层聚合物膜的原子力显微镜照片；图 8(5)为0. 005mg/ml浓度条件下，运用超重力组装方法制备的单层聚合物膜的原子力显微镜照片；图8(6)为0. 005mg/ml浓度条件下，运用浸泡组装方法制备的单层聚合物膜的原子力显微镜照片，从图中可以看出，在不同条件下得到的单层聚合物膜具有相同的表面形貌和覆盖度，这说明，本发明方法没有改变所制备的聚合物多层膜的性质，所以运用浸泡交替层状自组装可以制备的聚合物多层膜也可以运用本发明方法制得。
实施例14:
1、将石英片浸泡在98%浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI和质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液分别溶解和稀释在无水乙醇中，配制的溶液浓度为0. lmg/ml ；
3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min，超重力机的转速调节在600rpm ；
4、将洗净的石英片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干；
5、将在PEI乙醇溶液中浸泡过的石英片插入超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中通入纳米氧化锌乙醇溶液30s，空转30s，再通入无水乙醇lmin，空转30s，取出石英片检测其的紫外吸光度；
6、将向超重力机中通入纳米氧化锌乙醇溶液的时间改为60s、90s、120s、150s、 180s、200s、220s、240s，重复操作步骤 5。
实施例15
1、将石英片浸泡在98%浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将PEI和质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液分别溶解和稀释在无水乙醇中，配制的溶液浓度为0. lmg/ml ；
3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min，超重力机的转速调节在1200rpm ；
4、将洗净的石英片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干；
5、将在PEI乙醇溶液中浸泡过的石英片插入超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中通入纳米氧化锌乙醇溶液15s，空转30s，再通入无水乙醇lmin，空转30s，取出石英片检测其的紫外吸光度；
6、将向超重力机中通入纳米氧化锌乙醇溶液的时间改为30s、45s、60s、75s、90s、 105s、120s、150s，重复操作步骤5。
实施例16
1、将石英片浸泡在98%浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和纳米氧化锌乙醇溶液将质量分数为99%的固体 PEI和质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液分别溶解和稀释在无水乙醇中，配制的溶液浓度为0. lmg/ml ；
3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min，超重力机的转速调节在ISOOrpm ；
4、将洗净的石英片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干；
5、将在PEI乙醇溶液中浸泡过的石英片插入超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中通入纳米氧化锌乙醇溶液10s，空转30s，再通入无水乙醇lmin，空转30s，取出石英片检测其的紫外吸光度；
6、将向超重力机中通入纳米氧化锌乙醇溶液的时间改为20s、30s、40s、50s、60s、 70s、80s、120s，重复操作步骤5。
实施例17
1、将石英片浸泡在98 %浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PEI乙醇溶液和氧化锌乙醇溶液将PEI和质量分数为30%的纳米氧化锌乙醇溶液分别溶解和稀释在无水乙醇中，配制的溶液浓度为0. lmg/ml ；
3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min，超重力机的转速调节在3000rpm ；
4、将洗净的石英片放在0. lmg/ml的PEI乙醇溶液中浸泡30min，用无水乙醇清洗后，再用氮气吹干；
5、将在PEI乙醇溶液中浸泡过的石英片插入超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中通入纳米氧化锌乙醇溶液k，空转30s，再通入无水乙醇lmin，空转30s，取出石英片检测其的紫外吸光度；
6、将向超重力机中通入纳米氧化锌乙醇溶液的时间改为10s、15s、20s、25s、30s、 45s、60s、120s，重复操作步骤5。
所测得的吸附动力学曲线如图9所示，从图中可以看出，随着转速的增加，达到饱和吸附的时间变短。不同转速下的饱和吸附时间与转速的关系如图10所示，从图中可以明显的观察出，转速越大，饱和吸附时间越短，而且饱和吸附时间随转速改变的程度越大。所以制备聚合物多层膜时，在较大转速的条件下，可以缩短通入组装溶液的时间。此实验结果也对图4做出了解释图4选择的组装时间为lmin，当超重力机转速为600_1200rpm时，石英片表面的吸附没有达到饱和，而且，吸附量会随着转速的增加而增加；当超重力机转速为 1800-3000rpm时，任意转速下的石英片表面达到吸附饱和，所以组装5个双层的石英片表面的吸光度值没有变化。
实施例18
1、将石英片浸泡在98 %浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PSS水溶液、PDDA水溶液和PDDA+Ce02溶液将PSS和质量分数为 20%的PDDA水溶液分别溶解和稀释在去离子水中，配制的溶液浓度为lmg/ml，将0. 5ml质量分数为12%的纳米氧化铈水溶液稀释在80ml的lmg/ml的PDDA水溶液中，配制所需的 PDDA+Ce02 水溶液；
3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min，超重力机的转速调节在MOOrpm ；
4、将洗净的石英片放在lmg/ml的PDDA水溶液中浸泡30min，用去离子水清洗后， 再用氮气吹干；将在PDDA水溶液中浸泡过的石英片插入超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中通入PSS溶液lmin，空转30s，通入去离子水lmin，空转30s进行基底修饰；
5、向超重力机中通入PDDA+Ce02水溶液anin，空转30s，通入去离子水lmin，空转 30s，通入PSS水溶液lmin，空转30s，通入去离子水lmin，空转30s，制备表面组装5层的聚合物多层膜，取出石英片检测其的紫外吸光度；
6、重复步骤5的实验，直至石英片表面组装30个双层为止。
所的实验结果如图11所示，PSS与PDDA+Ce02可以在石英片表面顺利的进行交替层状自组装过程。PSS与PDDA+Ce02是以静电作用和配位键为成膜推动力的，由实验结果我们知道本发明方法可以应用于以静电作用和配位键为成膜推动力的聚合物多层膜的制备工艺上。
实施例19
1、将PE交替在去离子水和乙醇中超声清洗四次，每次超声5min，最后用去离子水冲洗后用氮气吹干；
2、配制所需的PSS水溶液、PDDA水溶液和PDDA+Ce02溶液将质量分数为100%的固体PSS和质量分数为20 %的PDDA水溶液分别溶解和稀释在去离子水中，配制的溶液浓度为lmg/ml，将0. 5ml质量分数为12 %的纳米氧化铈水溶液稀释在80ml的lmg/ml的PDDA 水溶液中，配制所需的PDDA+Ce02水溶液；
3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min，超重力机的转速调节在MOOrpm ；
4、将洗净的PE放在lmg/ml的PDDA水溶液中浸泡30min，用去离子水清洗后，再用氮气吹干；将在PDDA水溶液中浸泡过的PE固定在超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中通入PSS溶液lmin，空转30s，通入去离子水lmin， 空转30s进行基底修饰；
5、向超重力机中通入PDDA+Ce02水溶液2min，空转30s，通入去离子水lmin，空转 30s，通入PSS水溶液lmin，空转30s，通入去离子水lmin，空转30s，制备表面组装5层的聚合物多层膜，取出PE检测其的紫外吸光度；
6、重复步骤7的实验，直至石英片表面组装25个双层为止。
所的实验结果如图12所示，PE是软质基底，而且在组装的时候会发生非平面的扭转，PSS与PDDA+Ce02可以在PE表面顺利的进行交替层状自组装过程，说明本发明方法不仅可以应用于平面基底表面聚合物多层膜的制备，而且可以应用于非平面基底表面聚合物多层膜的制备，具有适用于多种基底的优点。
实施例20
1、将石英片浸泡在98 %浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PAA溶液和重氮树脂溶液将质量分数为25%的PAA水溶液和重氮树脂分别稀释和溶解在去离子水中，配制的溶液浓度为lmg/ml ；
3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min，超重力机的转速调节在MOOrpm ；
4、将洗净的石英片浸泡在过氧化氢和冰醋酸的混合溶液中，在石英片表面修饰上已成磺酸基；
5、将在混合溶液中浸泡过的石英片固定在超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中通入以下溶液重氮树脂水溶液lmin，空转30s， 通入去离子水lmin，空转30s，通入PAA水溶液lmin，空转30s，通入去离子水lmin，空转 30s，取出石英片检测其的紫外吸光度；
6、重复步骤6，直至制备10层聚合物膜。
所的实验结果如图13所示，重氮树脂/PAA聚合物多层膜的紫外吸光度呈线性增长。重氮树脂和PAA是以静电作用和氢键为成膜推动力的，由实验结果我们知道本发明方法可以应用于以静电作用和氢键为成膜推动力的聚合物多层膜的制备工艺。
实施例21:
1、将石英片浸泡在98 %浓硫酸和30%过氧化氢的混和溶液(浓硫酸和过氧化氢的体积比为7 3)中清洗至无气泡产生为止，用去离子水清洗石英片，再用氮气吹干；
2、配制所需的PAH水溶液、PAA水溶液将质量分数为25%的PAA水溶液和PAH分别稀释和溶解在去离子水中，配制的溶液浓度为ang/ml ；
3、将进料恒流泵的流量调节在42ml/min，超重力机的转速调节在MOOrpm ；
4、将洗净的石英片放在ang/ml的PAH水溶液中浸泡30min，用去离子水清洗后，再用氮气吹干
5、将在PAH水溶液中浸泡过的石英片固定在超重力机转子的卡槽中，再将转子放入超重力机中，安装超重力机。向超重力机中通入以下溶液PAA水溶液lmin，空转30s，通入去离子水lmin，空转30s，取出石英片检测其的紫外吸光度；
6、将组装一层聚合物膜的石英片放入超重力机中，通入PAH水溶液lmin，空转 30s，通入去离子水lmin，空转30s，再通入PAA水溶液lmin，空转30s，通入去离子水lmin， 空转30s，取出检测石英片的紫外吸光度；
7、重复步骤6的实验，直至石英片表面组装9个双层为止。所的实验结果如图14 所示。在浸泡条件下，PAH与PAA的交替层状组装过程呈指数增长，运用本发明方法制备的 PAH/PAA聚合物多层膜也是呈指数增长的，由此说明，本发明方法只是单纯的提高了制备聚合物多层膜的速度，而没有改变制备过程的物理性质，所以本发明方法具有较强的稳定。
本发明方法选用的超重力机的模型图见图1 ；本发明方法的过程流程图见图2 ；运用本发明方法制备的PEI/氧化锌聚合物多层膜紫外吸光度值的线性关系研究见图3 ；运用本发明方法制备聚合物多层膜时，超重力机转速对制备的PEI/ZnO聚合物多层膜的影响见图4;运用本发明方法制备聚合物多层膜时，进料恒流泵的流量对制备的PEI/ZnO聚合物多层膜的影响见图5 ；不同浓度下运用本发明方法测定的吸附动力学曲线见图6(〇0. Img/ ml，口 :0.01mg/ml,A 0. 005mg/ml)；不同浓度条件下，运用超重力组装方法测定的动力吸附曲线的比较见图7(1) :0. lmg/ml(〇超重力、□浸泡)，(2) :0. 01mg/ml (〇超重力、 □浸泡)，(3) 0. 005mg/ml (〇超重力、口 浸泡)；0. lmg/ml浓度条件下，运用超重力组装方法制备的单层聚合物膜的原子力显微镜照片见图8(1)，0. lmg/ml浓度条件下，运用浸泡组装方法制备的单层聚合物膜的原子力显微镜照片见图8 )，0. 0lmg/ml浓度条件下， 运用超重力组装方法制备的单层聚合物膜的原子力显微镜照片见图8(3)，0. 0lmg/ml浓度条件下，运用浸泡组装方法制备的单层聚合物膜的原子力显微镜照片见图W4)，0. 005mg/ ml浓度条件下，运用超重力组装方法制备的单层聚合物膜的原子力显微镜照片见图8(5)， 0. 005mg/ml浓度条件下，运用浸泡组装方法制备的单层聚合物膜的原子力显微镜照片见图8(6)。运用本发明方法测得的不同转速条件下的吸附动力学曲线见图9(〇3000rpm， □ :2400rpm, Δ :1800rpm， 1200rpm, V 600rpm)；运用本发明方法测得的不同转速条件下的饱和吸附时间与转速的关系见图10 ；运用超重力组装方法在石英片表面制备的 PDDA+Ce02/PSS聚合物多层膜紫外吸光度值的线性关系研究见图11 ；运用超重力组装方法在PE表面制备的PDDA+Ce02/PSS聚合物多层膜紫外吸光度值的线性关系研究见图12 ；运用超重力组装方法表面制备的重氮树脂/PAA聚合物多层膜紫外吸光度值的线性关系研究见图13 ；运用超重力组装方法制备的PAH/PAA聚合物多层膜紫外吸光度值的线性关系研究见图14。
权利要求
1.一种可以在平面基底和非平面基底上快速制备聚合物多层膜的方法，其特点在于 该方法是将超重力技术与层层自组装技术结合，即在超重力机中进行交替层状自组装过程。
2.权利要求1的在平面基底和非平面基底上快速制备聚合物多层膜的方法，其特点在于步骤如下1)将石英片、硅片或聚乙烯进行清洗，用去离子水清洗石英片、硅片或聚乙烯，再用氮气吹干；2)配制所需溶液将聚乙烯亚胺溶解在无水乙醇中配制浓度为1-0.005mg/ml的溶液； 将纳米氧化锌乙醇溶液溶解在无水乙醇中，配制浓度为1-0. 005mg/ml的溶液；将聚苯乙烯磺酸钠溶解在去离子水中，配制浓度为lmg/ml的溶液；将聚二烯丙基二甲基铵氯化物水溶液分别稀释在去离子水中，配制浓度为lmg/ml-aiig/ml的溶液；将纳米氧化铈水溶液稀释在lmg/ml的PDDA水溶液中，配制所需的PDDA+Ceh水溶液；将聚丙烯酸稀释去离子水中， 配制浓度为l_2mg/ml的溶液；将重氮树脂溶解在去离子水中，配制浓度为lmg/ml的溶液； 将聚丙烯胺的盐酸盐溶解在去离子水中，配制浓度为ang/ml的溶液；3)将洗净的基底放在一种上述溶液中浸泡30min，取出用无水乙醇或去离子水冲洗， 再用氮气吹干后放入超重力机转子的卡槽中；将转子放入超重力机中，安装超重力机；将进料恒流泵的流量调节在8-42ml/min，超重力机的转速调节在600-3000rpm ；4)向超重力机中通入k-lOmin的另一种上述溶液，空转30s_lmin，通入lmin-anin无水乙醇或去离子水进行清洗，空转30s-lmin，再通入k-lOmin浸泡基底时使用的溶液，空转30s-lmin，通入无水乙醇或去离子水进行清洗，空转30s-lmin，重复以上操作，直至石英片、硅片或聚乙烯表面组装上所需层数的聚合物多层膜后，停止通入溶液，取出石英片、硅片或聚乙烯，在石英片、硅片或聚乙烯表面制得所需层数、厚度和性质的聚合物多层膜。
全文摘要
本发明公开了一种快速制备聚合物多层膜的方法，此方法可以在平面基底和非平面基底上实现聚合物多层膜的快速制备，而且该方法适用于工业化生产，属于化学化工生产技术领域。该方法是将超重力技术与层层自组装技术结合，即在超重力机中进行交替层状自组装过程，制备聚合物多层膜。该方法可以有效地提升聚合物多层膜的制备速度，而且不改变所制备的聚合物多层膜的性质。该方法适用于不同形状、不同材质的基底，而且具有较强的浓度适应性质，在低浓度下，仍可以实现聚合物多层膜的快速制备。该方法可以适用于酸性组装液、碱性组装液等不同性质组装液的组装，具有操作方法简单，操作时间短，效率高，适用于工业化生产等特点。
文档编号B32B37/00GK102490430SQ20111036000
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者石峰, 马兰馨 申请人:北京化工大学