[發明專利]一種圖案化納米陣列模板及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202010466833.2
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111438859A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 黃璐
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: B29C33/38
• 分類號: B29C33/38
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 許慶勝

1.一種圖案化納米陣列模板，其特征在于，包括微米通孔模板層和納米孔模板層；

所述微米通孔模板層的微米通孔的孔徑為5～30μm；

所述微米通孔模板層的微米通孔按照圖案化排列；

所述納米孔模板層的納米孔的孔徑為10～300nm；

所述微米通孔模板層可拆卸性固定在所述納米孔模板層的納米孔面上。

2.根據權利要求1所述的圖案化納米陣列模板，其特征在于，所述微米通孔模板層的制備方法包括以下步驟：

步驟1、在基片上旋涂光刻膠并進行烘烤，制得第一模具；

步驟2、將光刻掩膜放置在所述第一模具的光刻膠面上，然后進行紫外曝光處理，接著，去除所述第一模具的未曝光區域的光刻膠并進行烘烤，制得第二模具；

步驟3、將所述第二模具的光刻膠面上依次使用等離子體處理和明膠溶液處理，制得第三模具；

步驟4、將所述第三模具的光刻膠面涂覆聚二甲基硅氧烷預聚體混合物，制得第四模具；

步驟5、將復合凝膠板的凝膠層壓接在所述第四模具的聚二甲基硅氧烷預聚體混合物層上，其中，所述復合凝膠板包括基板層和與所述基板層貼合的凝膠層；

步驟6、待所述第四模具的聚二甲基硅氧烷預聚體混合物層固化后，去除所述復合凝膠板和所述第四模具的基片和光刻膠，制得微米通孔模板層。

3.根據權利要求2所述的圖案化納米陣列模板，其特征在于，所述微米通孔模板層的制備方法的步驟6中去除所述復合凝膠板之后還包括：

在固化的所述第四模具的聚二甲基硅氧烷預聚體混合物層上鍵合聚二甲基硅氧烷邊框。

4.根據權利要求1所述的圖案化納米陣列模板，其特征在于，所述微米通孔模板層通過物理或化學方式固定在所述納米孔模板層的納米孔面上。

5.根據權利要求1所述的圖案化納米陣列模板，其特征在于，所述微米通孔模板層通過粘粘劑或光固化膠固定在所述納米孔模板層的納米孔面上。

6.一種圖案化納米陣列模板的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、在基片上旋涂光刻膠并進行烘烤，制得第一模具；

步驟二、將光刻掩膜設置在所述第一模具的光刻膠面上，然后進行紫外曝光處理，接著，將顯影液洗去所述第一模具的未曝光區域的光刻膠并進行烘烤，制得第二模具；

步驟三、將所述第二模具的光刻膠面上依次使用等離子體處理和明膠溶液處理，制得第三模具；

步驟四、將所述第三模具的光刻膠面涂覆聚二甲基硅氧烷預聚體混合物，制得第四模具；

步驟五、將復合凝膠板的凝膠層壓接在所述第四模具的聚二甲基硅氧烷預聚體混合物層上，其中，所述復合凝膠板包括基板層和與所述基板層貼合的凝膠層；

步驟六、待所述第四模具的聚二甲基硅氧烷預聚體混合物層固化后，去除所述復合凝膠板和所述第四模具的基片和光刻膠，制得微米通孔模板層；

步驟七、將所述微米通孔模板層通過物理或化學方式固定在所述納米孔模板層的納米孔面上。

7.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟三中，所述等離子體處理包括采用等離子體處理1min～3min。

8.根據權利要求6所述的制備方法，其特征在于，步驟三中，所述明膠溶液處理包括采用質量體積百分比為5％的明膠溶液在60℃下浸泡3h。

9.一種權利要求1至5任意一項所述的圖案化納米陣列模板制備圖案化納米陣列的方法，包括以下步驟：

步驟A、在所述圖案化納米陣列模板的微米通孔模板層上添加納米陣列液體材料，制得第一圖案化納米陣列板；

步驟B、對所述第一圖案化納米陣列板進行抽真空及高速離心處理，待所述納米陣列液體材料固化后，除去所述圖案化納米陣列模板，制得圖案化納米陣列。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述納米陣列液體材料選自光交聯高分子預聚體混合物。