小角X射线散射测量高分子薄膜亚纳米孔径

摘要

近年来,纳米级至亚纳米级孔道在离子选择性输运上的研究得到了极大的关注,也取得了很大的进展.本课题组利用所发明的新方法所制备的对苯二甲酸乙二醇酯纳米孔薄膜,具有尺寸结构相对较统一的纳米孔和优异的离子输运性能.确定其纳米孔的尺寸和结构对于更好地了解其输运机理,进而改进制备工艺,有着极大的推动作用.本工作沿用9.5 MeV·u?1的铋离子辐照聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜,注量从5×109 cm?2到5×1011 cm?2不等,之后进行充分紫外照射等处理.通过上海同步辐射光源X射线小角散射实验(Small Angle X-ray Scattering,SAXS)获得了样品的散射图,应用改进的圆柱(hard cylinder)模型和核壳(core shell)模型对散射图谱进行拟合与分析,发现对于完成制备的样品,改进的核壳模型与实验数据具有非常好的一致性.拟合结果表明:完成制备后的纳米孔有径迹核和边缘壳精细结构,且核的半径为0.5～0.6 nm,壳的厚度为7～8 nm.