本發(fā)明涉及材料化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及功能性有序多孔復(fù)合膜制備方法。

背景技術(shù)：
有序多孔材料在催化劑負(fù)載，氣體傳感器件，光電器件，細(xì)胞培養(yǎng)基材，吸附或分離介質(zhì)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用前景。人們已經(jīng)開發(fā)了一系列制備有序多孔材料的方法，如石板印刷法、刻蝕法、模板法、自組裝法和水滴模板法等。在眾多方法中，水滴模板法因其工藝簡單、實(shí)驗(yàn)條件溫和以及結(jié)構(gòu)規(guī)整可控等優(yōu)點(diǎn)而受到了國內(nèi)外研究者的廣泛關(guān)注。在經(jīng)歷了前期的方法學(xué)體系研究之后，對于水滴模板法的研究在近年來又出現(xiàn)了新的發(fā)展趨勢與熱點(diǎn)，主要集中在蜂窩狀有序膜的功能化研究上。先后有研究者通過原位多層次自組裝、表面接枝、生物活性分子固定、交聯(lián)、模板法成膜以及表面填充等多種方法，實(shí)現(xiàn)蜂窩狀有序膜的功能化。公開號為JP2002347107A的日本專利公開了一種通過水滴模板法制備兩親性聚合物有序多孔膜的方法，該有序多孔膜可用作顯示器件；公開號為CN101284914的中國專利公開了一種糖基化有序多孔膜的制備方法，該膜具有生物識別功能，可應(yīng)用于生物醫(yī)藥領(lǐng)域。但是上述兩種有序多孔膜均是同一材質(zhì)單一功能的聚合物膜，不具有復(fù)合功能材料的性質(zhì)，很難滿足復(fù)雜用途的需求，限制了有序多孔膜的應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種以蜂窩狀多孔膜為模版構(gòu)筑功能性有序多孔膜的方法，本發(fā)明中所用到的模板制備方法簡單、適用各種性質(zhì)納米粒子的功能性有序多孔復(fù)合膜的制備，工藝簡單，具有普適性。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種以蜂窩狀多孔膜為模版構(gòu)筑功能性有序多孔膜的方法，包括以下步驟：（1）利用水滴模板法制備高度有序多孔膜：將聚合物溶解于揮發(fā)性有機(jī)溶劑中配成濃度為1~50wt%的聚合物溶液，靜置；用微量進(jìn)樣器取10~100μL聚合物溶液于干凈載玻片上，以經(jīng)水飽和的濕空氣吹拂溶液表面，待有機(jī)溶劑和水揮發(fā)完畢后，即得蜂窩狀多孔膜，蜂窩狀多孔膜是直徑200nm~10μm單分散孔徑的多孔膜；（2）將步驟（1）得到的蜂窩狀多孔膜浸入不同表面電荷的無機(jī)或有機(jī)納米粒子的水或其他分散液中分散，分散時(shí)間0.5-24h，使得納米粒子通過靜電吸附作用在聚合物形成的蜂窩狀多孔膜表面實(shí)現(xiàn)高度有序選擇性分布；所述納米粒子為單分散顆粒，納米粒子顆粒直徑為20nm-1μm；（3）最后將蜂窩狀多孔膜取出，晾干，得到功能性雜化有序多孔膜。進(jìn)一步地，所述聚合物為單羧基聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸、聚苯乙烯磺酸鹽、聚苯乙烯/丙烯酸共聚物中的一種。進(jìn)一步地，所述溶劑為甲苯、二硫化碳、四氫呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷中的一種。進(jìn)一步地，所述納米粒子為二氧化硅微球粒子、金屬氧化物微球中的一種。進(jìn)一步地，所述的納米粒子為珠光微球、熒光微球或磁性微球。進(jìn)一步地，所述分散液為對聚合物多孔膜和納米粒子不溶解或不溶漲的溶劑。進(jìn)一步地，步驟（2）中所述蜂窩狀多孔膜直徑大于納米粒子直徑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：第一，本發(fā)明技術(shù)工藝簡單，制備周期短，效率高，易于控制且重復(fù)性好的特點(diǎn)；可以生長多種功能性有序多孔膜，并且適用于多種粒徑和種類的納米粒子的自組裝，是一種高度有序選擇性分布納米粒子的普適性方法。第二，此復(fù)合膜有望在在催化劑負(fù)載，氣體傳感器件，光電器件，細(xì)胞培養(yǎng)基材，吸附或分離介質(zhì)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用前景。第三，本發(fā)明不僅可以實(shí)現(xiàn)有序結(jié)構(gòu)的制備，而且還實(shí)現(xiàn)了功能粒子的選擇性誘導(dǎo)分布，此復(fù)合膜利用化學(xué)(第二)組分圖案化和二次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來構(gòu)建具有特殊功能的微納功能界面，有望在催化劑負(fù)載，氣體傳感器件，光電器件，細(xì)胞培養(yǎng)基材，吸附或分離介質(zhì)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用前景。第四，通過蜂窩狀多孔膜輔助納米微粒來制備表面圖案化結(jié)構(gòu)的新方法，不僅可以實(shí)現(xiàn)有序結(jié)構(gòu)的制備，大大地?cái)U(kuò)充可應(yīng)用的聚合物材料體系，而且還實(shí)現(xiàn)了功能粒子的選擇性誘導(dǎo)分布，為制備特殊功能結(jié)構(gòu)與材料提供了基礎(chǔ)。自組裝是一種先進(jìn)的制備技術(shù)，可以方便地在微米或納米尺度的基底上構(gòu)筑復(fù)雜結(jié)構(gòu)。因此以水滴模板法制備的聚合物有序多孔膜為模板，通過不同表面電荷的納米粒子的自組裝，在被浸潤的多孔膜基底表面選擇性地修飾無機(jī)材質(zhì)的構(gòu)筑基元（如納米粒子、分子），發(fā)展基于多種材質(zhì)構(gòu)筑基元的功能性復(fù)合多孔膜十分重要。附圖說明圖1A在濕度為75%，溶液濃度10mg/mL，澆注體積10μL條件下得到的有序多孔膜的光學(xué)顯微鏡圖片。圖1B在濕度為75%，溶液濃度30mg/mL，澆注體積10μL條件下得到的有序多孔膜的掃描電鏡圖片，多孔膜孔徑為2.8μm，標(biāo)尺為10μm。圖1C在濕度為75%，溶液濃度10mg/mL，澆注體積10μL條件下得到的有序多孔膜的掃描電鏡圖片，多孔膜孔徑為700nm，標(biāo)尺為5μm。圖2A在多孔膜孔徑為1.5μm中的納米粒子選擇性分布的掃描電鏡圖片，納米粒子直徑約為100nm，標(biāo)尺為5μm。圖2B在多孔膜孔徑為700nm中的納米粒子選擇性分布的掃描電鏡圖片，納米粒子直徑約為100nm，標(biāo)尺為2μm。具體實(shí)施方式本發(fā)明所涉及的有序多孔復(fù)合膜設(shè)計(jì)及檢測由三個(gè)步驟組成：（1）多孔膜制備；（2）單分散納米顆粒的有序分布；（3）多孔膜及分布效果檢測。本發(fā)明中制備多孔膜的材料是聚合物材料，如聚苯乙烯，單羧基聚苯乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯/丙烯酸共聚物中的一種。所用的溶劑為揮發(fā)性有機(jī)溶劑，如甲苯、二硫化碳、四氫呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷中的一種。把聚合物溶于揮發(fā)性溶劑中配成濃度為1~50wt%的溶液備用。所用的粒子為單分散納米粒子。從納米粒子的表面性質(zhì)來分，所使用的納米粒子為表面帶正電荷或負(fù)電荷的粒子；從納米粒子的物理性質(zhì)來分，所使用的納米粒子為珠光微球，熒光微球或磁性微球；根據(jù)納米...