[發明專利]一種定向組裝芯帽異構二聚體結構的制備方法

有效

• 申請號: 202010038295.7
• 申請日: 2020-01-14
• 公開（公告）號: CN111204705B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 洪昕
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: B82B3/00
• 分類號: B82B3/00;G01N21/552;B82Y15/00;B82Y40/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 梅洪玉

1.一種定向組裝芯帽異構二聚體結構的制備方法，其特征在于，芯帽異構二聚體結構由一個芯帽納米結構顆粒A和一個球形納米結構顆粒B經連接分子組裝而成，連接分子位于芯帽納米結構顆粒A的帽表面的中心頂點區域，制備方法為：

1)連接分子自動帽頂中心位置的獲取方法：借助球對稱的芯殼納米結構顆粒C隨機的與基板上的連接分子結合，獲得結合位置P，然后沿著結合位置P所處的基板外法線的反方向進行干法刻蝕，利用干法刻蝕的各向異性，定向刻蝕去除芯殼納米結構顆粒C的一部分殼，在基板上形成芯帽納米結構顆粒A，連接分子自然位于芯帽納米結構顆粒A的帽頂中心區域；

2)定向組裝芯帽異構二聚體結構的制備方法步驟如下：

i)在清洗干凈的平面基板上，生長上連接分子；

ii)將基板浸入芯殼納米結構顆粒C溶液中，連接分子將芯殼納米結構顆粒C固定到基板上；

iii)將基板吹干后，沿著基板外法線的反方向進行干法刻蝕，定向刻蝕去除芯殼納米結構顆粒C的一部分殼，形成芯帽納米結構顆粒A，連接分子經芯帽納米結構顆粒A的帽頂中心區域將芯帽納米結構顆粒A連接在基板上；

iv)在長有芯帽納米結構顆粒A的基板上覆蓋高分子隔離層；

v)繼續在基板上澆注PDMS并進行加熱固化，PDMS為聚二甲基硅氧烷與固化劑按照比例混合而成；

vi)從基板上撕離PDMS固化膜，將芯帽納米結構顆粒A轉移到PDMS固化膜上，長有連接分子的芯帽納米結構顆粒A的帽頂中心區域從PDMS中露出；vii)將步驟vi)中制備的PDMS浸入含有球形納米結構顆粒B的溶液中，使得球形納米結構顆粒B結合到芯帽納米結構顆粒A的帽頂中心區域，形成定向結合的芯帽異構二聚體結構。

2.如權利要求1所述的一種定向組裝芯帽異構二聚體結構的制備方法，其特征在于，球形納米結構顆粒B的結構為實心球、空心球殼或實心芯殼。

3.如權利要求1或2所述的一種定向組裝芯帽異構二聚體結構的制備方法，其特征在于，球對稱的芯殼納米結構顆粒C的結構為球對稱的空心球殼或實心芯殼結構。

4.如權利要求1或2所述的一種定向組裝芯帽異構二聚體結構的制備方法，其特征在于，芯帽納米結構顆粒A是由定向刻蝕球對稱的芯殼納米結構顆粒C制備所得，帽的形狀取決并受控于刻蝕的深度。

5.如權利要求3所述的一種定向組裝芯帽異構二聚體結構的制備方法，其特征在于，芯帽納米結構顆粒A是由定向刻蝕球對稱的芯殼納米結構顆粒C制備所得，帽的形狀取決并受控于刻蝕的深度。

6.如權利要求1、2或5所述的一種定向組裝芯帽異構二聚體結構的制備方法，其特征在于，基板為玻璃片或硅片。

7.一種定向組裝芯帽同構二聚體結構的制備方法，其特征在于，該方法能夠擴展到帽背向帽組裝的芯帽同構二聚體結構的制備；其結構特征在于芯帽同構二聚體結構由一個芯帽納米結構顆粒A2和另一個芯帽納米結構顆粒B2經連接分子組裝而成，兩個顆粒經帽頂中心區域相連，帽背向彼此，制備方法特征在于：1)連接分子自動帽頂中心位置的獲取方法：借助球對稱的芯殼納米結構顆粒C2隨機的與基板上的連接分子結合，獲得結合點P2，然后沿著結合位置P2所處的基板外法線的反方向進行干法刻蝕，利用干法刻蝕的各向異性，定向刻蝕去除芯殼納米結構顆粒C2的一部分殼，在基板上形成芯帽納米結構顆粒A2，連接分子自然位于芯帽納米結構顆粒A2的帽頂中心區域；2)定向組裝芯帽納米結構顆粒A2、芯帽納米結構顆粒B2同構二聚體結構的制備方法其特征在于如下步驟，

i)玻璃載玻片清洗干凈后浸入聚乙烯吡咯烷酮酒精溶液中過夜以將連接分子PVP生長在載玻片上；

ii)將基板浸入芯殼納米結構顆粒C2溶液中，連接分子將芯殼納米結構顆粒C2固定到基板上；

iii)基板經N₂吹干后，沿著基板外法線的反方向進行干法刻蝕，定向刻蝕去除芯殼納米結構顆粒C2的一部分殼，形成芯帽納米結構顆粒A2，連接分子經芯帽納米結構顆粒A2的帽頂中心區域將芯帽納米結構顆粒A2連接在基板上；

iv)在長有芯帽納米結構顆粒A2的基板上覆蓋厚度為5nm的高分子隔離層；

v)繼續在基板上澆注PDMS并進行加熱固化，PDMS為聚二甲基硅氧烷與固化劑按照10:1混合而成；

vi)從基板上撕離PDMS固化膜，將芯帽納米結構顆粒A2轉移到PDMS固化膜上，長有連接分子的芯帽納米結構顆粒A2的帽頂區域露出PDMS；

vii)將步驟vi)中制備的PDMS浸入含有芯殼納米結構顆粒C2的溶液中，使得芯殼納米結構顆粒C2結合到芯帽納米結構顆粒A2的帽頂中心區域；

viii)沿著基板外法線的反方向進行干法刻蝕，定向刻蝕去除由上一步生長的芯殼納米結構顆粒C2的一部分殼，形成芯帽納米結構顆粒B2，連接分子經芯帽納米結構顆粒A2的帽頂中心區域將芯帽納米結構顆粒B2連接在基板上，兩者的帽背向彼此。