呼吸图技术在材料科学与膜科学领域中有着广泛的应用,尤其以呼吸图案法制备的有序多孔薄膜在超疏水、生物化学以及电化学等方面有着非常好的应用前景。呼吸图案法具备操作简易、无污染以及成本较低的优势,吸引许多研究人员的关注。通过控制溶剂、浓度、湿度以及结构等参数来调控多孔膜的微观形貌,但是至今呼吸图案法形成有序多孔膜结构的机理仍未有普适性规律。为了更好地研究呼吸图案法形成有序多孔结构的原因及机理,本论文以醋酸纤维素为基材,用烷烃酰氯、苯乙酰氯以及卤代烷烃酰氯对醋酸纤维素进行合成改性,从表面张力、沉积速率、浓度和结构等方面对多孔膜形成的影响进行研究。主要结果如下:1.改变反应物的比例,合成25种不同取代度和不同取代基的纤维素基衍生物。通过红外光谱和核磁氢谱对合成产物结构进行表征。2.研究了烷烃酰氯制备的多孔薄膜结构,探讨了表面张力、沉积速率、结构、湿度以及疏水性等对多孔膜结构的影响。结果表明较低的表面张力和较快的沉积速率有利于形成有序的多孔薄膜。挥发性高的溶剂,较高的湿度以及合适的浓度是形成有序多孔薄膜结构的关键。多孔薄膜随着浓度的增加而孔径尺寸不断减小随着湿度的增加而孔径越大。随着取代度增加和取代基的链段越长,孔径尺寸随之减小,有序度随之增大。疏水性越强,孔洞尺寸越小,有序度越高。3.研究了苯乙酰氯制备的多孔膜结构,结果表明适当的聚合物浓度是形成蜂窝状的有序多孔结构的重要条件。适当的取代度以及油水分离系数对多孔膜有序多孔结构的形成是极为重要的。在一定条件下,取代度和油水分离系数越大,得到的多孔薄膜结构就越有序,孔径尺寸就越小。4.研究了卤代酰氯制备的多孔膜结构,结果表明含有F取代的制备的多孔膜结构较为有序。随着油水分离系数的增加,多孔膜的孔径尺寸随之减小,有序度增加。利用全氟辛酰氯取代的醋酸纤维素可以制备出疏水性强的有序多孔薄膜结构。