微米/纳米孔聚合物薄膜的制备方法技术

本发明专利技术提出了一种微米/纳米孔聚合物薄膜的制备方法，该方法包括：将微米/纳米颗粒悬浊液涂覆在聚合物薄膜上，得到具有微米/纳米颗粒的聚合物薄膜；对具有微米/纳米颗粒的聚合物薄膜进行光脉冲处理，以使微米/纳米颗粒穿透聚合物薄膜；对穿透聚合物薄膜的微米/纳米颗粒进行刻蚀，得到微米/纳米孔聚合物薄膜。得到微米/纳米孔聚合物薄膜。得到微米/纳米孔聚合物薄膜。

【技术实现步骤摘要】
微米/纳米孔聚合物薄膜的制备方法


[0001]本专利技术涉及微米/纳米材料
，具体地，涉及一种微米/纳米孔聚合物薄膜的制备方法。

技术介绍

[0002]使用微米/纳米孔对纳米材料和生物分子进行易位检测，在确定易位粒子的数量、DNA测序、蛋白质识别、微米/纳米颗粒大小测定和表面电荷检测等有广泛的应用。在带有微米/纳米孔的薄膜两端施加偏置电压产生电场时，带负电荷的纳米材料通过微米/纳米孔移动到正极，导致离子电流发生变化。离子电流的变化直接反映了纳米材料在迁移过程中体积和电荷对离子环境的影响，持续时间反映了纳米材料的长度。
[0003]目前，制备微米/纳米孔聚合物薄膜的方法包括聚焦电子束/离子束、受控介质击穿、化学蚀刻、激光拉制玻璃或适应移液管等，但是，这些方法都会存在加工设备昂贵、制备时间长、无法大面积制备等问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提出了一种微米/纳米孔聚合物薄膜的制备方法，以解决上述至少之一的技术问题，实现低成本、大面积、快速制备微米/纳米孔聚合物薄膜。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提出了一种微米/纳米孔聚合物薄膜的制备方法，该方法包括：将微米/纳米颗粒悬浊液涂覆在聚合物薄膜上，得到具有微米/纳米颗粒的聚合物薄膜；对具有微米/纳米颗粒的聚合物薄膜进行光脉冲处理，以使微米/纳米颗粒穿透聚合物薄膜；对穿透聚合物薄膜的微米/纳米颗粒进行刻蚀，得到微米/纳米孔聚合物薄膜。
[0006]根据本专利技术的实施例，其中，将微米/纳米颗粒悬浊液涂覆在聚合物薄膜上，得到具有微米/纳米颗粒的聚合物薄膜，包括：对微米/纳米悬浊液进行预处理，得到预处理后的微米/纳米悬浊液；利用匀胶机，将预处理后的微米/纳米悬浊液旋涂在聚合物薄膜上；将聚合物薄膜上的预处理后的微米/纳米悬浊液的溶剂挥发后，得到具有微米/纳米颗粒的聚合物薄膜。
[0007]根据本专利技术的实施例，其中，旋涂的旋涂速度为500～4000转/分钟。
[0008]根据本专利技术的实施例，其中，对微米/纳米悬浊液进行预处理，得到预处理后的微米/纳米悬浊液，包括：利用预设体积比的稀释溶液对微米/纳米悬浊液进行稀释，得到稀释后的微米/纳米悬浊液；对稀释后的微米/纳米悬浊液进行超声处理，得到预处理后的微米/纳米悬浊液。
[0009]根据本专利技术的实施例，其中，预设体积比的稀释溶液为水与乙醇的混合溶液，预设体积比为1∶2～2∶1；稀释后的微米/纳米悬浊液的浓度为0.1μg/mL～10mg/mL。
[0010]根据本专利技术的实施例，其中，对具有微米/纳米颗粒的聚合物薄膜进行光脉冲处理，包括：在满足预设光脉冲条件的情况下，利用脉冲光对具有微米/纳米颗粒的聚合物薄膜进行光脉冲照射处理。
[0011]根据本专利技术的实施例，其中，满足预设光脉冲条件包括：光脉冲电压为1800V～3000V；光脉冲施加时间为1～4ms；光脉冲施加次数为1～30次；光脉冲间隔时间为0.5～2s。
[0012]根据本专利技术的实施例，其中，对穿透聚合物薄膜的微米/纳米颗粒进行刻蚀，得到微米/纳米孔聚合物薄膜，包括：利用刻蚀溶液对穿透聚合物薄膜的微米/纳米颗粒进行刻蚀预设时间，去除掉微米/纳米颗粒，得到微米/纳米孔聚合物薄膜。
[0013]根据本专利技术的实施例，其中，微米/纳米颗粒包括以下至少之一：银微米/纳米颗粒、金微米/纳米颗粒、铜微米/纳米颗粒、四氧化三铁微米/纳米颗粒；微米/纳米颗粒的粒径为1nm～1000μm。
[0014]根据本专利技术的实施例，其中，聚合物薄膜包括以下至少之一：聚碳酸薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚萘二甲酸二醇酯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
[0015]根据本专利技术的实施例，通过将微米/纳米颗粒分散在聚合物薄膜上，对具有微米/纳米颗粒的聚合物薄膜进行光脉冲处理，光脉冲照射时，微米/纳米颗粒会吸收一部分脉冲光，微米/纳米颗粒由于光热效应会发生光热转化，使得微米/纳米颗粒的温度迅速升高，热量经过传递扩散到周围的聚合物薄膜上，当温度达到或超过聚合物薄膜的热分解温度时，微米/纳米颗粒周围的聚合物薄膜会被烧蚀，在重力作用下，微米/纳米颗粒逐渐下降穿透到聚合物薄膜底部，对聚合物薄膜底部的微米/纳米颗粒进行刻蚀，去除掉微米/纳米颗粒，形成微米/纳米孔，得到微米/纳米孔聚合物薄膜。解决了传统制备方法中制备设备成本高，制备时间长，无法大面积制备的技术问题，实现低成本、大面积且快速制备微米/纳米孔聚合物薄膜，此外，还可以实现通过控制微米/纳米颗粒的尺寸及密度，对微米/纳米孔聚合物薄膜的微米/纳米孔的尺寸及密度进行调整的技术效果。
附图说明
[0016]图1示意性示出了根据本专利技术实施例的微米/纳米孔聚合物薄膜的制备方法的流程图；
[0017]图2示意性示出了根据本专利技术实施例的微米/纳米孔聚合物薄膜的制备方法的示意图；
[0018]图3示意性示出了根据本专利技术实施例的微米/纳米孔聚合物薄膜的SEM图。
具体实施方式
[0019]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。
[0020]在相关技术中，相关技术人员采用以金属微米/纳米颗粒为模板，氮化硅或二氧化硅为基底薄膜，通过高温热退火处理数个小时后，微米/纳米颗粒能够穿透到基底薄膜底部；此外，相关技术人员将金属微米/纳米线在聚合物薄膜表面进行光脉冲烧结后，金属微米/纳米线有部分可以嵌入到聚合物薄膜中，并通过热传递使得聚合物薄膜部分熔融。
[0021]基于上述相关技术，本专利技术提出了一种通过光脉冲加热微米/纳米颗粒制备微米/纳米孔聚合物薄膜的制备方法，以实现能够通过控制微米/纳米颗粒的尺寸及密度对微米/纳米孔的尺寸及密度的调整的技术效果，同时能够实现低成本、快速且大面积制备微米/纳米孔金属薄膜。
[0022]图1示意性示出了根据本专利技术实施例的微米/纳米孔聚合物薄膜的制备方法的流程图。
[0023]如图1所示，该方法可以包括操作S101～S103。
[0024]在操作S101，将微米/纳米颗粒悬浊液涂覆在聚合物薄膜上，得到具有微米/纳米颗粒的聚合物薄膜。
[0025]在操作S102，对具有微米/纳米颗粒的聚合物薄膜进行光脉冲处理，以使微米/纳米颗粒穿透聚合物薄膜。
[0026]在操作S103，对穿透聚合物薄膜的微米/纳米颗粒进行刻蚀，得到微米/纳米孔聚合物薄膜。
[0027]根据本专利技术的实施例，微米/纳米颗粒可以为微米颗粒，也可以为纳米颗粒，或者可以为微米颗粒与纳米颗粒的混合颗粒。微米/纳米颗粒可以包括但不限于：银微米/纳米颗粒、金微米/纳米颗粒、铜微米/纳米颗粒、四氧化三铁微米/纳米颗粒。
[0028]根据本专利技术的实施例，微米/纳米颗粒的粒径可以为1nm～1000μm。
[0029]根据本专利技术的实施例，聚合物薄膜可以包括但不限于：聚碳酸薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚萘二甲酸二醇酯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微米/纳米孔聚合物薄膜的制备方法，包括：将微米/纳米颗粒悬浊液涂覆在聚合物薄膜上，得到具有微米/纳米颗粒的聚合物薄膜；对所述具有微米/纳米颗粒的聚合物薄膜进行光脉冲处理，以使所述微米/纳米颗粒穿透所述聚合物薄膜；对穿透所述聚合物薄膜的所述微米/纳米颗粒进行刻蚀，得到微米/纳米孔聚合物薄膜。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述将微米/纳米颗粒悬浊液涂覆在聚合物薄膜上，得到具有微米/纳米颗粒的聚合物薄膜，包括：对所述微米/纳米悬浊液进行预处理，得到预处理后的微米/纳米悬浊液；利用匀胶机，将所述预处理后的微米/纳米悬浊液旋涂在聚合物薄膜上；将所述聚合物薄膜上的所述预处理后的微米/纳米悬浊液的溶剂挥发后，得到具有微米/纳米颗粒的聚合物薄膜。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述旋涂的旋涂速度为500～4000转/分钟。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述对所述微米/纳米悬浊液进行预处理，得到预处理后的微米/纳米悬浊液，包括：利用预设体积比的稀释溶液对所述微米/纳米悬浊液进行稀释，得到稀释后的微米/纳米悬浊液；对所述稀释后的微米/纳米悬浊液进行超声处理，得到预处理后的微米/纳米悬浊液。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述预设体积比的稀释溶液为水与乙醇的混...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄显，任苗柠，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：