[发明专利]一种用于制备纳米阵列结构材料的装置

说明书

本发明提供了一种用于制备纳米阵列结构材料的装置，包括支架和可转动安装于支架上的圆筒铝柱模板，圆筒铝柱模板由圆筒状铝柱和形成于表面的阳极氧化铝模板组成，圆筒状铝柱由纯度为99.999％铝金属制成；所述支架包括手柄、连接件、螺栓和螺帽，连接件固定连接于手柄的一端，连接件包括本体和设置于本体上的第一连接部和第二连接部，圆筒铝柱模板位于第一连接部和第二连接部之间，螺栓依次穿过第一连接部、圆筒铝柱模板和第二连接部，并在末端通过螺帽螺接。本发明提供的装置，圆筒铝柱表面为纳米孔洞的阳极氧化铝模板，可拆卸替换，重复使用，采用滚动压印的方式能够制备出大面积纳米阵列排列的聚合物材料。

技术领域

本发明涉及一种用于制备纳米阵列结构材料的装置。

背景技术

目前所采用的阳极氧化铝模板，平面状且面积小，因此不能制备大面积纳米阵列结构材料。而且模板的表面能比较高，当聚合物在模板的孔洞内固定成型后，不能直接将模板脱除。目前一般脱除方法是用碱或酸将模板溶解，造成模板不能重复利用。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种用于制备纳米阵列结构材料的装置，包括支架，以及可转动安装于支架上的圆筒铝柱模板，所述圆筒铝柱模板由圆筒状铝柱和形成在圆筒状铝柱表面的阳极氧化铝模板组成，所述圆筒状铝柱由纯度为99.999％铝金属制成；

所述圆筒铝柱模板是通过如下步骤制备得到的：

S1：选取纯度为99.999％的圆筒状铝柱，对圆筒状铝柱进行电抛光，电解液为体积比为1：3～10的高氯酸/乙醇溶液，电抛光时间为2～6min，电压为20～40V；

S2：对电抛光后的圆筒状铝柱进行第一次阳极氧化，电解液为0.02～0.3mol/L的磷酸的乙醇水溶液，反应温度为-2～-6℃，电压为185～200V，反应时间为5～10h；

所述乙醇水溶液由乙醇和水按照体积比1：3～10配制而成；

S3：对S2处理后的圆筒状铝柱在质量比为1：2.0～3.0的铬酸/磷酸溶液中去除氧化铝，留下反应基底；反应条件为温度80～90℃，时间为2～6h；

S4：对S3处理后的圆筒状铝柱进行第二次阳极氧化，电解液为0.02～0.3mol/L的磷酸的乙醇水溶液，电压为190～200V，反应时间为5～30min，在圆筒状铝柱表面形成一层阳极氧化铝模板；

S5：将S4处理后圆筒状铝柱浸泡在5wt％的磷酸溶液中，25℃条件下反应0～6h，对阳极氧化铝模板进行扩孔处理；

S6：将S5处理后的圆筒状铝柱置于装有脱模剂的溶液中浸泡1～3d，期间辅以功率为10W的超声波震荡10min，用脱模剂修饰模板的纳米孔洞，得到低表面能的模板，取出浸泡过的圆筒状铝柱于120℃的条件下真空干燥2h，完成圆筒铝柱模板的制备。

优选地，所述脱模剂为含氟高效脱模剂。

优选地，所述支架由手柄、连接件、螺栓和螺帽组成，所述连接件固定连接于所述手柄的一端，所述连接件包括本体和设置于本体上的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部相对且相互平行，所述圆筒铝柱模板位于所述第一连接部和所述第二连接部之间，所述螺栓依次穿过第一连接部、圆筒铝柱模板和第二连接部，并在末端通过螺帽螺接紧固，所述螺栓沿所述圆筒铝柱模板轴线中心位置穿过，且圆筒铝柱模板相对于所述螺栓可相对转动。

优选地，所述连接件为“C”型金属板件，所述连接件包括长条型的金属板体，所述第一连接部和所述第二连接部分别设置于所述金属板体沿长度方向的两端；所述第一连接部和所述第二连接部上分别开设有供螺栓穿过的通孔。

更优选地，所述螺栓包括圆柱形杆体，所述圆柱形杆体的一端为六角挡块，另一端表面具有与所述螺帽匹配螺接的螺纹。