嵌段共聚物有序模板的可控制备及其在纳米结构制备上的若干应用

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1、南京大学博士学位论文嵌段共聚物有序模板的可控制备及其在纳米结构制备上的若干应用作者：刘元君导师：韩民教授南京大学材料科学与工程系固体微结构国家实验室DissertationforDoctorControllablefabricationoforderedblockcopolymertemplatesanditsapplicationsinSynthesisofnanostructureByYuanjunLiuSupervisedbyProf．MinHanDepartmentofMaterialsScienceandEngineeringNationa

2、lLaboratoryofSolidStateMicrostructuresNanjingUniversity目录中文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯I英文摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯工v第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l1．2嵌段共聚物微相分离理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．2．1嵌段共聚物自组装形成有序图案的机理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21．2．2嵌段共聚物的相分离行为⋯

3、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯31．嵌段共聚物本体的微相分离⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4a．嵌段共聚物熔体的相行为⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4b．嵌段共聚物在非选择性溶剂中的相行为⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6c．嵌段共聚物在选择性溶剂中的相行为⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯72．嵌段共聚物薄膜的微相分离⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯81．3嵌段共聚物有序薄膜⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯91．3．1嵌段共聚物有序薄膜的制备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯91．3．2嵌段共聚物有序薄膜的形貌⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯91．3．3嵌

4、段共聚物有序薄膜的调控⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯101．图形外延法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯112．中性表面法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯143．化学外延法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯154．溶剂退火法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯161．4嵌段共聚物模板在纳米材料制备中的应用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯181．4．1纳米刻蚀模板⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯181．4．2纳米颗粒的制备与组装⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯191．5本论文的研究内容⋯⋯⋯⋯⋯

5、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯22参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯23第二章PS．b-PMMA嵌段共聚物有序微结构薄膜的制备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯282．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯282．2PS．b．PMMA嵌段共聚物模板的制备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯282．2．1实验试剂及仪器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯282．2．2实验方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯302．3PS．b．PMMA嵌段共聚物模板形貌表征⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯312．4PS．

6、b．PMMA嵌段共聚物薄膜的自组装形貌的控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯332．4．1不同退火时间的作用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯332．4．2不同浓度作用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯402．4．3不同衬底作用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯422．4．4不同分子量作用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯432．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯46参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯47第三章快速溶剂退火及原位加热研究PS．b．PMMA嵌段共聚物有序薄膜的相转变⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

7、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯493．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯493．2快速溶剂退火中PS．b．PMMA自组装薄膜孔阵结构的演变⋯⋯⋯⋯⋯493．3快速溶剂退火中PS．b．PMMA自组装薄膜条纹状结构的演变⋯⋯⋯⋯543．4PS．b．PMMA自组装薄膜形貌随温度的演变⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯573．5本章小结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯60参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯62第四章基于PS．b．PMMA嵌段共聚物模板的纳米结构加工⋯⋯⋯⋯⋯⋯644

8、．1引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯644．2基于PS．b—PMMA嵌段共聚物自组