Способ получения пористых пленок Советский патент 1981 года по МПК C08J9/00 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТЫХ ПЛЕНОК

Изобретение относится к технике получения пористых твердых тел и, в частности, может быть использовано при полгучении сверхтонких пористых пленок (фильтров) при электронно-микроскопическом исследовании поверхности мембранных фильтров. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ, в котором сверхтонкие фильтры (реплики) приготавливаются следующим образом. На нарезанные полоски мембраны-матрицы в вакуумной установке напыляют уголь. Из напыленной области вырезают квадраты со стороной 2-3 мм и помещают их на поверхность растворителя (метипацетат ). Примерно через 1 ч материал фильтра растворяется и напыленные слои свободно плавают на поверхности растворителя. Реплику (сверхтонкий фильтр) вылавливают медной сеточкой и трижды промывают метил ацетатом (по 15 мин). Слой матери ала мембраны-матрицы, непосредственно прилегающий к напыленному слою, очень ПЛОХО растворяется. Поэтому медную се- точку с репликой требуется в течение 30 мин выдержать на теплом (40-50 С) метилацетате. После этого медную сеточку с угольным слоем (репликой) кратковременно промывают толуолом и высушивают на воздухе 1. Недостатками этого способа получения сверхтонких пористых пленок являются значительные технологические трудности, а также неуниверсальность способа. Это связано с тем, что для полного удаления материала мембраны-матрицы она производится через серию яистых растворителей вплоть до полного удаления материала матрицы. Эта операция проводится под непрерывным и поэтому утомительньп л визуальным контролем. Кроме того, этому должен предшествовать этап подборки такого растворителя, который позволял бы матрице с нанесенными слоями, образукяцими сверхтонкий фильтр, плавать на поверхности. Зачастую же мембрана-мат-( рица при контакте с растворителем набу, хает и тонет, вследствие чего сверхтонкий фильтр (реплику) выловить и перенести в след5тощую порцию растворителя невозможно. Целью изобретения является повышение технологичности и универсальности способа. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения пористых пленок напылением на поверхность мембраны-матрицы из ацетата или нитрата целлюлозы частиц твердого вещества с ЦОС пеюующтал растворением мембраныматрицы для получения реплики, мембрану матрицу после напыления наносят на поверхности гелеобразной пленки желатины с Последующим выдерживанием 2-3 ч при 4-30°С до полного застывания желатины, растворение мембраны-матрицы про водят в диоксане с последующим растворением желатины в 5-15%-ном водном растворе роданида аммония. Растворением мембраны-матрицы проводят при перемешивании при 4О -50°С до достижения концентрации ацетата или нитрата целлюлозы в растворе 0,1-О,2% после полного растворения мембраны. Приме р 1. Получение сверхтонких фильтров с использованием в качестве ма рицы ацегатцеплюлоаных фильтров ( фирма Sarbo r-lncg ФРГ). На поверхность матрицы косым напылением в вакууме, под углом 45 наносят слой металла (хром) толщиной ЗО X. Затем на чистое предметное стекло наносят 3 капли (диаметр 1 см) 2О%-ного водного раствора желатины. Сразу же после достюкения желатиной гелеобразного состояния на нее кладут мембрану-матрицу со стороны напыленного слоя. Желатину высушивают в течение 3 ч при , Высушенную желатину с нанесенной на нее репликой (сверхтонким металлическим фильтром) помещают в боксе с диоксаном для растворения материала матрицы. Для ускорения и улучшения процесса растворе ния материала мембраны-матрицы его ведут при подогреве йиоксана до 5Ос при непрерывнее перемешивании диоксана в течение часа. Объем растворителя берут таким, чтобы после полного растворения материала матрицы п случился 0,2% нитро целлюлозы. Для растворения 8 мг матери ала мембраны берут 4 г .диоксана. Затем желатину вынимают из бокса, фйльтроваль вой бумагой с нее удаляют избыток рюстверителя. При этом на поверхности желатины после ее высыхания образуется плен ка из материацр мембраны-матрицы толщиной ЗООА, которая выполняет функции укрепляющего слоя. Затем желатину с нанесенным на нее сверхтонким металлическим фильтром разр езают на квадраты со стороной 3 мм и опускают на поверхность водного 15%-ного раствора .роданида аммония для освобождения металлического фильтра от желатины. После растворения желатины получают сверхтонкий металличес1шй фильтр, свободно плавающий на поверхности. Получившийся фильтр промывают несколько раз в бидистиллированной воде. Получают сверхтонкий металлический фильтр с опорным слоем :кэ ацетата целлюлозы, имеющий средний диаметр пор 1 мкм. П р и м е р 2. Получение сверхтонких фильтров с использованием в качестве матрицы нитратцеллюлозных фильтров (фирма Sarboni ncg ФРГ). На поверхность мембраны-матрицы косым, напылением в вакууме под углом 30 нанрсят слой металла (хром) толщиной 2ОА. Затем на чистое предметное стекло наносят 2 капли (диаметр 0,5 см) 20%-нОго водного раствора желатины. Сразу же после достижения желатиной гелеобразного состояния на нее кладут мембрану-матрицу со стороны напыленного слоя. Желатину высушивают в течение 2 ч при . Высушенную желатину с нанесенной на нее репликой (сверхтонким металлическим фильтром) помещают в бюксе с диоксаном для растворения материала матрицы. Для ускорения и улучшения процесса растворения материала мембраны-мат- р ицы е.го ведут при подогреве диоксана до при непрерывном .перемешиваний диоксана в течение 1 ч. Объем растворителя берут таким, чтобы после полного растворения материала матрицы получился O,i% нитроцеллюлозы. Для растворения 1О мг материала мембраны берут 10 г диоксана. Затем желатину вынимают из бгокса., фильтровальной бумагой с нее удаляют избыток растворителя. При этом на поверхности желатины после ее высыхания образуется пленка из материала мембраны-матрицы толщиной 1ОО А, которая выполняет функции укрепляющего слоя. Затем желатину с нанесенным на нее сверхтонким металлическим фильтром разрезают на квадраты со стороной 3 мм и Опускают на поверхность водного 5%-ного раствора роданида аммония для освобождения металлического фильтра от желатины. После растворения жепатины попуча ют сверхтонкий фильтр, свободно плавающий на поверхности. Получившийся 4яльтр промывают несколько раз в бидистилли рованной воде. Получают сверхтонкий металлический фильтр с опорным слоем на нитрате целлюлозы, имеющий средний диаметр пор 0,5 мкм. П р и м е р 3. Получение сверхтонких фильтров с использованием в качестве мат рицы ацетатцеллюпозных фильтров (фирма V(UifOur США). На поверхность мембраны-матрицы косым напылением в вакууме под углом 40° наносят слой металла (хром) толщиной 25 А. Затем на чистое предметное стекло наносят 2 капли (диаметр пор О, 5 см) 2О%-ного водного раствора жепатины. Ср зу же после достижения желатиной гелеоб разного состояния на нее кладут мембран матрицу со стороны напыленного слоя. Желатину высушивают в течение 2-3 ч при 2ОС. Высушенную желатину с нанесенной на нее репликой (сверхтонким металпическим фильтром) помешают в бюксе с диоксаном для растворения материала мат рицы. Для ускорения и улучшения процесса растворения материала мембраны-матрицы его ведут при подогреве диоксан1а до 43 с при непрерывном перемешивании диоксана в течение 1 ч. Объем растворител берут таким, чтобы после полного растворения материала матрицы получился 0,15 нитроцеллюлозы. В данном примере для растворения 15 кг материала мембраны берут 11 г диоксана. Затем желатину вы нимают из бюкса, фильтровальной бумагой с нее удаляют избыток растворителя. При этом на поверхности желатины после ее высыхания образуется пленка из материала ме браны матрицы толшиной «. 200 А, которая выполняет функции укрепляющего слоя. Затем желатину с нанесенным на нее сверхтонким металлическим фильтром раз.резают на квадраты со стороной 3 мм и опускают на поверхность одного 1О%-ного раствора роданида аммония для освобождения металлического фильтра от желатины. После растворения желатины получают сверхтонкий металлический фильтр, свободно плавающий на поверхности.Полу- чившийся фильтр промывают несколько раз в бидистшотированной воде, Получают сверхтонкий мета/тический фильтр с опорным слоем из ацетата целлюлозы, имеющий средний диаметр пор 0,2 мкм. П р и м е р 4. Получение сверхтогаснх фильтров с использованием в качестве магма трипы ацетатцеллюлозных фильтров типа МФА-2 (Владипор). На поверхность мембраны-матршш косым напылением в вакууме под углом 45 наносят слой металла (хром, алхялв ний) толщиной 20А, а затем прямым вв- . пылением - слой углерода ТОЛППЕПЮЙ 200А. После этого на чистом предметном стекле помещает три каплн (диаметрси примерно 1 см) 2О%-ного водного раствора желатины. Затем накладывают на же- латину мембрану-матрицу (напылввпаыми слоями ж желатине) и выдерживают в течение 2 ч при 20С. После высушивания желатины она вместе с нанесенными cяoями металла и углерода (сверхтонким фильтром) и мембраной-матрицей помещается в бюкс с диоксаном для полного растворения материала матрицы при 47С в течение 1 ч приперемешивании. Объем растворителя (диоксана) 10 г на 10 мг мембраны матрицы. Последнюю операцию повторяют 3 раза (до практически полво го удаления материала мембраны-матрицы), в этом случае в качестве опорного укрепляющего слоя служит слой напыленного углерода. Затем желатину с нанесенным на ее поверхности сверхтонким фильтром вынимают из бюкса и, просушив на фильтровальной бумаге, разрезают .на квадраты (3x3 мм) и опускают в 13%-ныЙ раствор роданида аммония. После растворения желатины выделяется сверхтонкий металлический фильтр, который промывают несколько раз в дистиллированной воде. Получают металлический сверхтонкий фильтр с опорным слоем из углерода, имеющего средний диаметр пор О,1 мзал, Предложенный способ резко снижает трудоемкость получения сверхтонких пористых пленок. Снижение времени получения фильтра до срока менее 24 ч делает его экспрессным. Формула изобретения 1, Способ получения пористых пленок напылением на поверхность мембраны-матрицы из ацетата или нитрата целлюлозы астиц твердого вещества с последующим астворением мембраны-матрицы для получения рештаки, отличающийся ем, что, с целью повышения технологвв- ности и универсальности способа, мембрану-матрицу после напыления наносят на поверхность гелеобразной пленки желатины с последующим выдерживанием 23 ч при 4-30С до полного застывания желатины, растворение мембраны-Матрицы проводят с дноксане с последующим растворением желатины в 5-15%-ном водном растворе рсзданида аммония.. . 2, Способ по п. 1, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что растворение мембраны Матрицы проводят при перемешивании при 6 0838 40-5О С до достижения концентрации ацетата или нитрата цеппюяозы в растворе 0,1-0,2% после полного растворения мембраны. 5Источники информации, принятые во внимание при экспертизе llbeectrowtnwWros op s e cViunqjan Otoer eact en kon МетЪго(п€о&1вм H.lPreuper, коее.г.и1. i; 0 1967, V 218, p. 129 (прототип).