The invention discloses a manufacturing method of a three-dimensional ordered porous microstructure and a monolithic column made by the method. Specifically, the invention relates in the use of colloidal crystal template method to fabricate three-dimensional ordered microstructures in the process to complete particle self-assembly, the formation of three-dimensional ordered microstructures to accept heat treatment, making the particle softening, to effectively promote orderly arrangement of inter particle contact for simultaneous removal of suspended particles solvent. The invention also relates to a monolithic column made of the three-dimensional ordered porous micro structure manufacturing method. Compared with the conventional method using monolithic columns made of monolithic columns, this application has the structural characteristics of high aspect ratio and high hole regularity, through holes in the column also has a relatively large aperture.
【技术实现步骤摘要】
三维有序多孔微结构的制造方法以及由此方法所制成的整体柱
本专利技术涉及三维有序多孔微结构的制造方法。本专利技术也涉及藉由所述制造方法所制成的具有高厚度的三维有序多孔微结构,特别是具有高深宽比的整体柱。
技术介绍
多孔性材料中的孔洞若其孔径接近光波长且具有高度的排列秩序,则所述多孔性材料可能拥有特殊且高实用性的光学性质,可广泛应用于光催化、生物载体、吸附、过滤、绝缘、色谱分离、半导体以及微量感应等领域。有序多孔微结构的基本架构为在一维、二维、或三维上具有周期性排列的介质所组成,其中一维的架构即是一般所谓的光学多层膜,它被广泛用在光学镜片上,由周期排列的多层介质膜造成一维的光子能隙,使某些波段的光子无法穿越,达成高效率的反射。具有二维、三维的周期性排列结构则是目前最受到重视的有序多孔微结构。已知,能够以自组装模式制造三维有序多孔微结构,其主要是采用均一粒径的聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯或是二氧化硅等粒子,利用自然重力沉降、离心、真空抽气过滤法等方式将粒子在一基板上自组装形成三维有序微结构,再以其表面具有三维有序微结构的基板为模版,在该模版上添加无机氧烷单体使其进行溶胶凝胶反应以形成反结构(inversestructure),最后利用锻烧与萃取等方式将模版移除,即可生成具有光子晶体性质的三维有序多孔微结构。所述制程一般称为胶态晶体模版法(colloidalcrystaltemplating),已经被公开于例如美国专利第6414043号和中国专利公开第104976925A1号中。中国台湾专利第I558866号揭露了一种用于制作三维有序微结构的方法,其涉及施加塑形电场 ...
【技术保护点】
一种三维有序多孔微结构的制造方法,其特征在于所述方法包括下列步骤:A.形成一由多个粒子所组成的三维有序微结构,使得所述多个粒子彼此间存在有多个空隙;B.将所述三维有序微结构加热,使所述多个粒子软化;C.将反结构材料填入所述空隙;以及D.移除所述三维有序微结构,以获得所述三维有序多孔微结构。
【技术特征摘要】
1.一种三维有序多孔微结构的制造方法,其特征在于所述方法包括下列步骤:A.形成一由多个粒子所组成的三维有序微结构,使得所述多个粒子彼此间存在有多个空隙;B.将所述三维有序微结构加热,使所述多个粒子软化;C.将反结构材料填入所述空隙;以及D.移除所述三维有序微结构,以获得所述三维有序多孔微结构。2.如权利要求1所述的三维有序多孔微结构的制造方法,其中所述粒子具有一玻璃转换温度,而所述步骤B中,是在一相较于所述玻璃转换温度高约0至20℃的温度下,将所述三维有序微结构加热。3.如权利要求1所述的三维有序多孔微结构的制造方法,其中所述粒子具有一玻璃转换温度,而所述步骤B中,是在一相较于所述玻璃转换温度低约1至15℃的温度下,将所述三维有序微结构加热。4.如权利要求3所述的三维有序多孔微结构的制造方法,其中所述步骤B中,是在一相较于所述玻璃转换温度低约3至15℃的温度下,将所述三维有序微结构加热。5.如权利要求4所述的三维有序多孔微结构的制造方法,其中所述步骤B中,是在一相较于所述玻璃转换温度低约3至10℃的温度下,将所述三维有序微结构加热。6.如权利要求1所述的三维有序多孔微结构的制造方法,其中所述粒子是由单一类型高分子均聚物或共聚物所制成的均质球体,而且所述玻璃转换温度是所述粒子的整体玻璃转换温度。7.如权利要求1所述的三维有序多孔微结构的制造方法,其中所述粒子具有一核壳结构,各粒子具有一核心以及一包覆于核心外的外壳,而所述核心和外壳分别由不同高分子材料所制成,而且所述玻璃转换温度是所述外壳的玻璃转换温度。8.如权利要求1所述的三维有序多孔微结构的制造方法,其中所述步骤A包含使所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:廖晨宏,郭育丞,成育,杨适弘,
申请(专利权)人:台湾创新材料股份有限公司,
类型:发明
国别省市:中国台湾,71
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