本文關(guān)鍵詞： 微轉(zhuǎn)移 室溫壓印 自組裝 熱塑性聚合物 二氧化鈦　出處：《江南大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著納米科技的發(fā)展,圖案化功能材料在生物技術(shù)、傳感器、光電子和太陽能電池等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。目前,有多種技術(shù)可以實現(xiàn)材料表面圖案化,例如,光刻技術(shù)、納米壓印、界面組裝等。軟印刷技術(shù)自提出后,因無需在潔凈間操作、成本低廉等優(yōu)勢在材料圖案化上發(fā)揮著重要作用。其中,微轉(zhuǎn)移模塑是把前驅(qū)液滴加到模板上再轉(zhuǎn)移壓印,可以在曲面和已有結(jié)構(gòu)的非平面基底上實現(xiàn)圖案化。本文利用PDMS模板的低表面能特性和轉(zhuǎn)移材料與基底間的相互作用力,通過微轉(zhuǎn)移在室溫下無需加壓和任何其他特殊裝置即可在很短的時間內(nèi)實現(xiàn)有機高分子、無機材料微納圖案的制備。為了降低圖案制備過程中的生產(chǎn)成本,將該技術(shù)與聚苯乙烯(PS)微球自組裝技術(shù)相結(jié)合制備納米陣列。具體研究內(nèi)容如下:一、在室溫下轉(zhuǎn)移制備熱塑性聚合物聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的微納圖案。將旋涂在PDMS模板上的PMMA羥基化處理后增強與親水基底間的作用力,在室溫下無需任何外界壓力5 s內(nèi)即實現(xiàn)了PMMA圖案的轉(zhuǎn)移。通過對壓印條件的優(yōu)化,可以制備出分辨率高于原始模板的納米線。利用PDMS模板的可變性,在其他非平面基底上也實現(xiàn)了PMMA圖案的轉(zhuǎn)移,并構(gòu)筑了多種不同形貌尺寸的多級圖案。用氧等離子體刻蝕先除去PMMA殘留層誘導聚吡咯(PPy)納米顆粒的選擇性沉積,制備了圖案化的導電高分子。二、在室溫轉(zhuǎn)移PMMA圖案的基礎(chǔ)上,制備了無殘留層TiO2納米棒陣列。在制備PMMA的前驅(qū)液中加入金屬鹽溶液,旋涂在PDMS模板上后再轉(zhuǎn)移到硅基底上。利用高溫煅燒實現(xiàn)TiO2晶種的圖案化,最后在水熱反應(yīng)中誘導TiO2納米棒的選擇性沉積,得到了兩種結(jié)構(gòu)互補的TiO2納米棒陣列圖案。通過對前驅(qū)液的濃度控制可以得到不同分辨率的納米棒陣列,還制備了不同形貌尺寸的無殘留層TiO2圖案。三、為了在實驗室中實現(xiàn)原始模板的制備和形貌尺寸調(diào)控,合成了不同粒徑的PS微球并結(jié)合自組裝技術(shù)制備了PS微球陣列;優(yōu)化實驗條件來翻制不同的PDMS模板,并在室溫下微轉(zhuǎn)移PMMA制備半球形微納陣列。利用Ag納米顆粒為掩模板對半球形PMMA進行干法刻蝕;經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),刻蝕90 s能得到最大縱橫比的納米結(jié)構(gòu),可用于拉曼增強基底的制備;在其表面進行化學修飾后可用于制備超疏水材料。
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【學位授予單位】：江南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TS805;TB306

【參考文獻】

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本文編號：1555463