一种基于碳纳米管通道的纳流控芯片加工方法技术

本发明专利技术提供一种基于碳纳米管通道的纳流控芯片加工方法。包括：在除水的基底上旋涂一薄层光刻胶并加热使其固化；将碳纳米管薄层通过热释法转移至光刻胶薄层表面的预定位置；在光刻胶薄层表面旋涂另一层光刻胶将碳纳米管嵌入其中；加热使光刻胶溶剂挥发，之后进行光刻操作，在基底上加工开式微米通道系统，光刻操作后碳纳米管部分暴露在微流通道中；将通道中倒入液态PDMS将暴露在通道中的碳纳米管嵌入PDMS，将PDMS固化并剥离，获得带有碳纳米管通道的纳流控芯片基底；对PDMS表面进行等离子氧化处理，将其和S5中所述碳纳米管通道的纳流控芯片基底进行等离子表面氧化处理，最终进行芯片键合，获得基于碳纳米管构建的纳流控芯片。本发明专利技术完整性好、制作效率高。本发明专利技术完整性好、制作效率高。本发明专利技术完整性好、制作效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于碳纳米管通道的纳流控芯片加工方法


[0001]本专利技术涉及纳流控芯片加工
，尤其涉及一种基于碳纳米管通道等低维材料的纳流控芯片加工方法。

技术介绍

[0002]纳流控技术是研究尺度分子、离子、颗粒等物质在纳米尺度空间(1～100nm)的传输、操控和应用的科学。纳流控技术的发展关键在于纳流控芯片的加工，其中包括构建纳米尺度流体控制系统。碳纳米管内径可控(几十纳米至几纳米)且与分子的尺寸相当，这为检测和操纵单个纳米尺寸的物体，如阳离子、脱氧核糖核酸、有机小分子和固体纳米粒子提供了一个极好的平台。碳纳米管的均匀性可有效促进了纳米空间特有的传输机制，如碳纳米管的超疏水内表面和纳米管中水的特殊相变而导致的分子超快传输；其TPa级的杨氏模量和高化学惰性可有效防止其在应用过程中发生机械变形和化学变质；此外，通过化学气相沉积等方法合成超长碳纳米管比制备其它纳米孔的生产效率高，成本低；和生物纳米孔对温度、酸碱度和盐浓度比较敏感相比，基于碳纳米管的纳流控器件更加稳定；最后碳纳米管孔的化学性质可以通过共价或非共价分子键合来改变，特别是对碳纳米管端的修本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于碳纳米管通道的纳流控芯片加工方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、在除水的基底上旋涂一薄层光刻胶并加热使其固化；S2、将碳纳米管薄层通过热释法转移至光刻胶薄层表面的预定位置；S3、在光刻胶薄层表面旋涂另一层光刻胶将碳纳米管嵌入其中；S4、加热使光刻胶溶剂挥发，之后进行光刻操作，在基底上加工开式微米通道系统，光刻操作后碳纳米管部分暴露在微流通道中；S5、将通道中倒入液态PDMS将暴露在通道中的碳纳米管嵌入PDMS，将PDMS固化并剥离，获得带有碳纳米管通道的纳流控芯片基底；S6、对PDMS表面进行等离子氧化处理，将其和S5中所述碳纳米管通道的纳流控芯片基底进行等离子表面氧化处理，最终进行芯片键合，获得基于碳纳米管构建的纳流控芯片。2.根据权利要求1所述的基于碳纳米管通道的纳流控芯片加工方法，其特征在于，所述步骤S1中，基底为可提供平整且稳定的表面特征的材料，包括玻璃材质、硅基材质、二氧化硅，所述的除水过程可采用常压下加热至140～160℃并保持25～35分钟实现。3.根据权利要求1所述的基于碳纳米管通道的纳流控芯片加工方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括如下步骤：首先从碳纳米管束阵列中分离出一薄层碳纳米管，并将该层碳纳米管转移至一层柔性聚二甲基硅氧烷平板表面，即PDMS平板表面，而后将粘有碳纳米管的PDMS贴附在薄层光刻胶的预定位置，排除贴附过程中引入的气泡，将基底进行加热使光刻胶融化，而后将基底冷却至室温，去除PDMS层，完成碳纳米管的转移；步骤S2的热释法转移能够拓展用于其它低维纳米材料，包括石墨烯、氧化石墨烯、MoS2、TiO2在内的操作、转移和纳流控芯片制作。4.根据权利要求3所述的基于碳纳米管通道的纳流控芯片加工方法，其特征在于，所采用的PDMS为杨氏模量较低的PDMS且表面具有一定粘性，采用的PDMS通过本体和固化剂的比例为10:1～20:1的液态混合物在70～80℃条件下加热预设时间获得。5.根据权利要求2或3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭冉，李橦，王贺嘉，宋永欣，徐敏义，潘新祥，李冬青，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：