[发明专利]多功能集成的纳米线阵列制备方法

权利要求书

1.一种多功能集成的纳米线阵列制备方法，其特征在于，该方法为：

利用有机高分子溶液覆盖纳米线阵列，并在真空环境下静置使有机高分子溶液均匀填充各纳米线之间的间隙，形成一整体结构；

其后，去除该整体结构局部表面上的有机高分子材料，使纳米线阵列上的至少一选定区域暴露在外，再在该至少一选定区域中的各纳米线表面修饰至少一种功能性材料；

而后，以有机溶剂去除该整体结构的其它局部表面的有机高分子材料，使纳米线阵列上的至少另一选定区域暴露在外，再在该至少另一选定区域中的各纳米线表面修饰至少另一种功能性材料，从而获得目标产物。

2.根据权利要求1所述的多功能集成的纳米线阵列制备方法，其特征在于，该方法具体为：

利用有机高分子溶液覆盖纳米线阵列，并在真空环境下静置使有机高分子溶液均匀填充各纳米线之间的间隙，形成一整体结构，继而利用匀胶方法处理该整体结构使其表面平整；

其后，以干法去胶工艺去除该整体结构局部表面上的有机高分子材料，使纳米线阵列上的一选定区域暴露在外，再在该选定区域中的各纳米线表面修饰至少一种功能性材料；

而后，以有机溶剂去除该整体结构表面上的其余有机高分子材料，使纳米线阵列上的其余区域均暴露在外，再在该其余区域中的各纳米线表面修饰至少另一种功能性材料，从而获得目标产物。

3.根据权利要求2所述的多功能集成的纳米线阵列制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

a、首先将有机高分子溶液滴加至垂直纳米线形成的纳米线阵列表面，再于真空度为10^-2～10⁴ Pa的真空环境中静置5min～30min，使有机高分子溶液逐渐扩散渗透入各纳米线之间；

b、在真空或大气环境中，利用匀胶方法处理覆盖在纳米线阵列上的有机高分子材料，形成表面平整的有机高分子膜，其中匀胶速率为1000～4000转/分钟，持续时间30～90秒；

c、使用干法去胶工艺去除部分有机高分子膜，使纳米线阵列表面的局部区域暴露在外，再以物理吸附或化学共价键结合的方式将功能性材料修饰到暴露在外的纳米线阵列表面上；

d、利用有机溶剂溶解去除有机高分子膜的残余部分，并以其它功能性材料修饰纳米线阵列表面的其余部分。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的多功能集成的纳米线阵列制备方法，其特征在于：

所述纳米线阵列至少选自Si纳米线阵列、ZnO纳米线阵列、TiO₂纳米线阵列、In₂O₃纳米线阵列和碳纳米管阵列中的任意一种；

所述有机高分子材料至少选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰亚胺、聚乙烯醇和紫外光刻胶中的任意一种；

所述功能性材料至少选自纳米颗粒、有机小分子和生物大分子中的任意一种。

5.根据权利要求4所述的多功能集成的纳米线阵列制备方法，其特征在于：

所述纳米颗粒至少选自半导体纳米颗粒、金属纳米颗粒和磁性纳米颗粒中的任意一种；

所述有机小分子至少选自硅烷分子、羧酸分子和有机磷酸分子中的任意一种；

所述生物大分子至少选自核酸分子、蛋白质和细胞中的任意一种。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的多功能集成的纳米线阵列制备方法，其特征在于，所述纳米线阵列高度为100 nm～30 μm，纳米线阵列衬底的直径为10mm～150mm。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的多功能集成的纳米线阵列制备方法，其特征在于，所述有机高分子溶液的黏度为1～10⁷ mPa·s。

8.根据权利要求4所述的多功能集成的纳米线阵列制备方法，其特征在于，所述紫外光刻胶至少选自酚醛树脂型、聚异戊二烯型和聚乙烯树脂型光刻胶中的任意一种。

9.根据权利要求2-3中任一项所述的多功能集成的纳米线阵列制备方法，其特征在于，所述干法去胶工艺至少选自O₂等离子去胶、Ar等离子体去胶、离子束刻蚀工艺中的任意一种。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的多功能集成的纳米线阵列制备方法，其特征在于，所述有机溶剂至少选自甲苯、丙酮、己烷、氯仿、四氢呋喃中的任意一种。