本文關(guān)鍵詞：二維微納結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)移及初步應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 二維微納結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)移 聚乳酸 自支持膜 層層疊加

【摘要】：作為納米材料的界面表現(xiàn)形式,二維微納結(jié)構(gòu)(包括連續(xù)的薄膜、分立的陣列等)是納米材料的重要分支,具有廣泛的科學(xué)內(nèi)容和應(yīng)用前景,已受到人們的持續(xù)關(guān)注。在二維微納結(jié)構(gòu)的制備中基底起到至關(guān)重要的作用。一方面,制備基底的表面直接參與微納結(jié)構(gòu)的形成,影響甚至決定薄膜的形貌與性能；另一方面,由于各種制備技術(shù)對(duì)基底的物理和化學(xué)性質(zhì)有一定的要求,使得基底在一定程度上也限定了二維微納結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍。發(fā)展一種能夠?qū)⒍S微納結(jié)構(gòu)從制備基底轉(zhuǎn)移至其它材料表面的技術(shù)將有助于二維微納結(jié)構(gòu)擺脫制備基底的限制,擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,進(jìn)而成為現(xiàn)有薄膜制備技術(shù)的一種有效延伸。鑒于此種考慮,本論文圍繞二維微納結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)移開展了兩方面的工作：一方面,發(fā)展了以可溶性材料為載體的無機(jī)二維微納結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)移方法,并初步研究了其在多層膜制備、增強(qiáng)金屬點(diǎn)陣的基底附著力以及生物檢測(cè)等方面的應(yīng)用；另一方面,發(fā)展了通過自支持膜形式將單組分有機(jī)薄膜進(jìn)行轉(zhuǎn)移和疊加的方法,并研究了疊加多層膜在藥物釋放方面的應(yīng)用。具體工作如下：第二章發(fā)展了一種以聚乳酸為載體將二維微納結(jié)構(gòu)從制備基底轉(zhuǎn)移至任意表面的轉(zhuǎn)移方法,其過程大致如下：首先,將聚乳酸溶液在微納結(jié)構(gòu)表面滴涂成膜；然后,將聚乳酸和微納結(jié)構(gòu)形成的復(fù)合膜從基底上剝離并在潤(rùn)濕的目標(biāo)表面展開；最后利用溶劑將載體移除即完成轉(zhuǎn)移。利用此方法本論文將電化學(xué)沉積的金、銅微納結(jié)構(gòu)和化學(xué)沉積的銀鏡薄膜轉(zhuǎn)移到了多種材料表面。我們利用掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)轉(zhuǎn)移前后微納薄膜的形貌進(jìn)行了表征,結(jié)果顯示轉(zhuǎn)移前后三種微納薄膜結(jié)構(gòu)均保持完整。我們對(duì)轉(zhuǎn)移前后微納薄膜表面的接觸角進(jìn)行了測(cè)量,結(jié)果顯示轉(zhuǎn)移前后微納結(jié)構(gòu)表面的親疏水性質(zhì)基本不變,這表明轉(zhuǎn)移對(duì)微納結(jié)構(gòu)的表面物化性質(zhì)基本沒有影響。在確立轉(zhuǎn)移方法的基礎(chǔ)上,我們將銀鏡薄膜層層疊加制備了多層銀膜。由于銀鏡薄膜具有雙層結(jié)構(gòu),底層為連續(xù)致密的薄膜,上層為松散堆積的微粒,因此多層銀膜具有致密薄膜與松散微粒交替的層狀薄膜結(jié)構(gòu)。由于松散的微粒層與連續(xù)薄膜層之間的接觸面積小,相互作用較弱,因此多層銀膜能夠被逐層剝離。此特性使得多層銀膜具有可修復(fù)性,即當(dāng)表層在損傷的情況,只需將表層剝離,即可實(shí)現(xiàn)表面功能的恢復(fù),這在表面涂層、防腐等方面都具有一定的應(yīng)用潛力。本章的工作確立了以聚乳酸為載體的轉(zhuǎn)移方法,同時(shí)利用其制備了新型結(jié)構(gòu)的二維微納薄膜,初步展示了轉(zhuǎn)移方法的應(yīng)用潛力,為二維微納結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供了新思路。第三章利用以聚乳酸為載體的轉(zhuǎn)移方法發(fā)展了一種構(gòu)筑微納結(jié)構(gòu)／高分子層／目標(biāo)基底夾心結(jié)構(gòu)的新方法,其大致過程如下：利用聚乳酸將復(fù)合薄膜從基底剝離后,在微納結(jié)構(gòu)的背面制備一層高分子薄膜,然后繼續(xù)轉(zhuǎn)移過程,將微納結(jié)構(gòu)連同高分子插層轉(zhuǎn)移至目標(biāo)基底上�；诖朔椒ū菊撐膶⒕哂叙ば缘木垡蚁﹣啺罚郾┧岫鄬幽で度氲浇瘘c(diǎn)陣結(jié)構(gòu)和基底之間,成功地制備了表面牢固附著的表面等離子激元檢測(cè)器。紫外測(cè)試表明轉(zhuǎn)移前后金點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的共振吸收光譜和折射率靈敏度兩項(xiàng)光學(xué)性質(zhì)均未發(fā)生改變,說明轉(zhuǎn)移后的金點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)依然具有生物識(shí)別功能,可用于生物傳感。同時(shí),超聲實(shí)驗(yàn)表明轉(zhuǎn)移后的金點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性較轉(zhuǎn)移前有了明顯的增強(qiáng),超聲90 mmin后二者的剩余吸光度所占的百分比分別為86.2%和32.6%,轉(zhuǎn)移后是轉(zhuǎn)移前的2.6倍。另外,本論文利用相同的方法在銀多孔陣列與基底之間嵌入了多層膜,并同樣得到了光學(xué)和傳感性質(zhì)保持的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。本章研究表明轉(zhuǎn)移方法可實(shí)現(xiàn)有序結(jié)構(gòu)與基底的牢固結(jié)合,加強(qiáng)其穩(wěn)定性,并能夠保持有序結(jié)構(gòu)原有的結(jié)構(gòu)形貌和光學(xué)性能,為金屬微納有序結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。第四章發(fā)展了以瓊脂糖凝膠為載體的二維微納結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)移方法。此方法避免了轉(zhuǎn)移過程中有機(jī)溶劑的使用,并可將微納結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移至狹小容器底部。本論文利用此方法成功將電化學(xué)沉積金微納薄膜和化學(xué)沉積的銀鏡薄膜轉(zhuǎn)移至酶標(biāo)板孔這種狹小容器的底部,實(shí)現(xiàn)了對(duì)酶標(biāo)板孔的修飾。SEM結(jié)果表明這種轉(zhuǎn)移方法能很好的保持金、銀微納結(jié)構(gòu)薄膜的形貌。利用轉(zhuǎn)移后的金微納薄膜進(jìn)行了酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(ELISA)實(shí)驗(yàn)表明轉(zhuǎn)移有金微納薄膜的酶標(biāo)板孔比未轉(zhuǎn)移的酶標(biāo)板孔具有更高的ELISA信號(hào),具有90%的增長(zhǎng)幅度。這種基于瓊脂糖凝膠的轉(zhuǎn)移技術(shù)進(jìn)一步擴(kuò)展了二維微納結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移的應(yīng)用范圍,在生物檢測(cè)等方面具有一定的應(yīng)用潛力。第五章利用犧牲層法實(shí)現(xiàn)了單組分聚乳酸旋涂薄膜的轉(zhuǎn)移與疊加。利用自支持膜的黏附作用,采用模塊化組裝思路,通過轉(zhuǎn)移和層層疊加的方式,本論文發(fā)展了一種由自支持膜構(gòu)建多層膜的新方法。首先利用聚乙烯醇(PVA)為犧牲層制備出PLA自支持膜,然后將PLA自支持膜轉(zhuǎn)移疊加到載藥的多層膜表面,最后將制備出的PLA多層膜作為阻隔層研究其在藥物釋放方面的調(diào)控應(yīng)用。結(jié)果表明,該種模塊化組裝方式能夠獲得多層膜結(jié)構(gòu)的PLA薄膜,且疊加后的PLA薄膜可以有效地降低藥物的突釋現(xiàn)象,顯示出了良好的藥物控釋功能。轉(zhuǎn)移的薄膜對(duì)于控釋的作用較原位制備的薄膜強(qiáng),多層疊加獲得的薄膜的控釋效果優(yōu)于相同厚度的單層薄膜,并且其控釋效果與疊加層數(shù)相關(guān),層數(shù)越多控釋效果越好。這種基于自支持薄膜轉(zhuǎn)移疊加制備多層膜的方法為改善藥物突釋、調(diào)控藥物釋放速度提供了新的思路,在醫(yī)用植入器件、生物材料以及組織工程等領(lǐng)域都將具有廣闊的應(yīng)用前景。本論文的研究表明二維微納結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)移可擴(kuò)展二維微納結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍,提升二維微納結(jié)構(gòu)的整體性能,制備新型的二維微納結(jié)構(gòu),是一種有效的二維納米材料的操控手段。
【關(guān)鍵詞】：二維微納結(jié)構(gòu) 轉(zhuǎn)移 聚乳酸 自支持膜 層層疊加
【學(xué)位授予單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TB383.1
【目錄】：

• 摘要5-8
• Abstract8-14
• 第1章 緒論14-40
• 1.1 二維微納結(jié)構(gòu)制備技術(shù)14-26
• 1.1.1 自組裝法14-17
• 1.1.2 LB膜技術(shù)17-19
• 1.1.3 電化學(xué)沉積法19-21
• 1.1.4 物理氣相沉積法21-22
• 1.1.5 化學(xué)氣相沉積法22-24
• 1.1.6 化學(xué)液相沉積法24-25
• 1.1.7 溶膠-凝膠法25-26
• 1.2 二維微納結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移技術(shù)26-39
• 1.2.1 微接觸印刷術(shù)27-31
• 1.2.2 納米轉(zhuǎn)移印刷術(shù)31-36
• 1.2.3 其他轉(zhuǎn)移方法36-39
• 1.3 本論文的選題與研究思路39-40
• 第2章 無機(jī)微納薄膜的轉(zhuǎn)移及疊加40-62
• 2.1 引言40-42
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分42-48
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器42
• 2.2.2 無機(jī)微納薄膜的制備42-45
• 2.2.3 無機(jī)微納薄膜的轉(zhuǎn)移45-47
• 2.2.4 無機(jī)微納薄膜的轉(zhuǎn)移應(yīng)用47-48
• 2.3 結(jié)果與討論48-61
• 2.3.1 無機(jī)微納薄膜的制備與轉(zhuǎn)移48-54
• 2.3.2 無機(jī)微納薄膜的轉(zhuǎn)移應(yīng)用54-61
• 2.4 本章小結(jié)61-62
• 第3章 基于自組裝多層膜的超高黏附貴金屬微納結(jié)構(gòu)及其生物傳感應(yīng)用62-80
• 3.1 引言62-64
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分64-68
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器64-65
• 3.2.2 金點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的制備65
• 3.2.3 金點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)移65-67
• 3.2.4 轉(zhuǎn)移后金點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的生物傳感應(yīng)用67
• 3.2.5 轉(zhuǎn)移后金點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的性能表征67-68
• 3.2.6 轉(zhuǎn)移和黏附方法的普適性68
• 3.3 結(jié)果與討論68-79
• 3.3.1 金點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的SEM表征68-71
• 3.3.2 金點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的光學(xué)性質(zhì)71
• 3.3.3 金點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的折射率靈敏度71-73
• 3.3.4 金點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性73-76
• 3.3.5 轉(zhuǎn)移后金點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)的生物傳感應(yīng)用76-77
• 3.3.6 轉(zhuǎn)移和黏附方法的普適性77-79
• 3.4 本章小結(jié)79-80
• 第4章 基于凝膠的微納薄膜的轉(zhuǎn)移與ELISA檢測(cè)應(yīng)用80-96
• 4.1 引言80-82
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分82-86
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器82-84
• 4.2.2 微納薄膜的制備84
• 4.2.3 微納薄膜的轉(zhuǎn)移84-85
• 4.2.4 微納薄膜的ELISA檢測(cè)85-86
• 4.3 結(jié)果與討論86-93
• 4.3.1 微納薄膜的制備87-88
• 4.3.2 微納薄膜的轉(zhuǎn)移88-91
• 4.3.3 微納薄膜的ELISA檢測(cè)91-93
• 4.4 本章小結(jié)93-96
• 第5章 聚乳酸自支持膜的轉(zhuǎn)移與疊加及其作為藥物控釋阻隔層的應(yīng)用96-114
• 5.1 引言96-97
• 5.2 實(shí)驗(yàn)部分97-102
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器97-98
• 5.2.2 PLA自支持膜的制備98-99
• 5.2.3 PAH-D/HA載藥多層膜的制備99-101
• 5.2.4 PLA自支持膜的轉(zhuǎn)移與疊加101
• 5.2.5 藥物控釋101-102
• 5.3 結(jié)果與討論102-112
• 5.3.1 PLA自支持膜的制備與表征102-105
• 5.3.2 PAH-D/HA載藥多層膜的制備的表征105-108
• 5.3.3 PLA自支持膜的轉(zhuǎn)移與疊加的表征108-110
• 5.3.4 藥物控釋作用110-112
• 5.4 本章小結(jié)112-114
• 第6章 結(jié)論與展望114-118
• 參考文獻(xiàn)118-144
• 致謝144-146
• 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表論文146

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳國光;;聚酯及其薄膜研發(fā)應(yīng)用新進(jìn)展[J];信息記錄材料;2011年06期

2 賴高惠;薄膜與涂層[J];材料保護(hù);2001年08期

3 李竹影;章銘亮;羅珊;;摻鎳氧化鎢鉬薄膜的阻抗特性[J];海軍工程大學(xué)學(xué)報(bào);2009年02期

4 李立;權(quán)建洲;陶波;;膜電極薄膜層合同步補(bǔ)償控制方法研究[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2012年03期

5 崔鳳輝,M.A.Chesters;鉀薄膜中俄歇電子的非彈性平均自由程[J];分析試驗(yàn)室;1991年01期

6 李玉慶;耐熱高聚物熱解石墨薄膜的研制[J];碳素;1990年02期

7 Т.Н.ШУШНОВА,王建榮;帶薄膜層的合纖絲織物連接強(qiáng)力的預(yù)測(cè)[J];國外紡織技術(shù);1999年02期

8 姜莉;劉奎仁;簡(jiǎn)小琴;王恩德;;光催化抗菌薄膜的制備與性能研究[J];分析儀器;2007年03期

9 張偉;吳耀根;段富華;廖凱明;;功能化薄膜發(fā)展戰(zhàn)略[J];塑料制造;2013年06期

10 周紅;余森江;張永炬;蔡萍根;;楔形鐵薄膜的制備及內(nèi)應(yīng)力釋放模式研究[J];稀有金屬材料與工程;2012年S2期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張俊平;張理;陳萍;;菁染料薄膜溶劑效應(yīng)的研究[A];中國感光學(xué)會(huì)第六次全國感光（影像）科學(xué)大會(huì)暨第五屆青年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C];2001年

2 申玉雙;伊贊荃;王紅;;溶膠-水熱法制備納米氧化鎂薄膜的研究[A];第十三屆全國電子顯微學(xué)會(huì)議論文集[C];2004年

3 龍素群;輝永慶;鐘志京;;TiO_2薄膜的制備及甲醛的光催化降解[A];中國工程物理研究院科技年報(bào)（2005）[C];2005年

4 楊杰;時(shí)新紅;趙麗濱;;Al-Mylar層合薄膜力學(xué)性能試驗(yàn)測(cè)試[A];北京力學(xué)會(huì)第17屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2011年

5 黃文裕;;用快原子轟擊質(zhì)譜法研究Si_3N_4-GaAs薄膜的深度分布[A];中國電子學(xué)會(huì)生產(chǎn)技術(shù)學(xué)會(huì)理化分析四屆年會(huì)論文集下冊(cè)[C];1991年

6 張東波;魏悅廣;;薄膜/基體的熱失配致界面層裂研究[A];損傷、斷裂與微納米力學(xué)進(jìn)展：損傷、斷裂與微納米力學(xué)研討會(huì)論文集[C];2009年

7 張化福;劉漢法;祁康成;;p-SiTFT柵絕緣層用SiN薄膜的制備與研究[A];第六屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（1）[C];2007年

8 張素英;范濱;程實(shí)平;凌潔華;周詩瑤;王葛亞;施天生;鮑顯琴;;用(XRD)和(TEM)研究碲化物薄膜附著牢固度與其顯微結(jié)構(gòu)的關(guān)系[A];'99十一�。ㄊ校┕鈱W(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1999年

9 郝俊杰;李龍土;徐廷獻(xiàn);;基片種類及梯度燒成對(duì)PZT薄膜表面形貌的影響[A];中國硅酸鹽學(xué)會(huì)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2003年

10 吳傳貴;劉興釗;張萬里;李言榮;;非制冷紅外探測(cè)器用BST薄膜的制備與性能研究[A];第五屆中國功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集Ⅲ[C];2004年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 ;非PVC醫(yī)用輸液袋共擠薄膜的生產(chǎn)[N];中國包裝報(bào);2005年

2 山東 李永強(qiáng);蜆華C138TA微波爐的信號(hào)薄膜排線故障處理[N];電子報(bào);2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 盧雙贊;氧化亞鐵薄膜及其吸附的酞菁氧鈦分子的STM研究[D];中國科學(xué)院研究生院(武漢物理與數(shù)學(xué)研究所);2015年

2 蘇玲;堿木質(zhì)素-PVA基交聯(lián)薄膜的制備與性能研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2015年

3 黃立靜;金屬復(fù)合雙層/多層透明導(dǎo)電薄膜的制備及其光電性能研究[D];江蘇大學(xué);2015年

4 張潤(rùn)蘭;多鐵性YMnO_3、YFeO_3的結(jié)構(gòu)及磁電性能研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2015年

5 單麟婷;基于溶膠凝膠法制備SnO_2薄膜光電特性研究[D];東北大學(xué);2014年

6 洪敦華;雙鈣鈦礦LaBaCo_2O_(5+δ)薄膜的制備及其氧敏性質(zhì)研究[D];電子科技大學(xué);2014年

7 武全萍;納米α-Fe_2O_3薄膜可控制備與光解水制氫研究[D];天津大學(xué);2015年

8 云宇;Bi_6Fe_(2-x)Co_xTi_3O_(18)外延單晶薄膜的生長(zhǎng)和分析表征[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2016年

9 李妍;二維微納結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)移及初步應(yīng)用[D];東北大學(xué);2015年

10 彭東文;鈦酸鍶鋇非線性介質(zhì)薄膜的高介電調(diào)諧率和低介電損耗的研究[D];上海大學(xué);2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張洪瑞;La_(1-x)Sr_xCoO_3外延薄膜反常磁性研究[D];河北大學(xué);2015年

2 劉侃;α-Fe_2O_3薄膜的表面修飾及其光電催化性能研究[D];天津理工大學(xué);2015年

3 李曉婷;入射光和結(jié)構(gòu)色耦合效應(yīng)對(duì)彩色Ti0_2薄膜上客體分子的光富集作用[D];上海師范大學(xué);2015年

4 劉文龍;Bi_(1-x)RE_xFe_(1-y)TM_yO_3/NiFe_2O_4（RE=Sm,Sr;TM=Cr,Mn）薄膜的制備及多鐵性研究[D];陜西科技大學(xué);2015年

5 吳曉平;基于層層自組裝法制備CNT薄膜及其壓阻傳感性能研究[D];青島理工大學(xué);2015年

6 史志天;化學(xué)氣相沉積法制備二硫化鉬薄膜及電學(xué)性能表征[D];北京有色金屬研究總院;2015年

7 溫占偉;基于CuPc的有機(jī)二極管與場(chǎng)效應(yīng)管薄膜封裝技術(shù)研究[D];蘭州大學(xué);2015年

8 何維;完全醇解型PVA包裝薄膜的耐水性研究[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

9 陳德方;PET基透明柔性LaB_6薄膜的制備及其光學(xué)性能研究[D];山東大學(xué);2015年

10 朱泯西;激光轉(zhuǎn)移銅錫單IMC薄膜工藝及與銅錫薄膜界面行為[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：818298