[发明专利]一种可直接光刻图形化的纳米多孔材料及其制备方法

权利要求书

1.一种可直接光刻图形化的纳米多孔材料，其特征在于，所述的纳米多孔材料为具有图形结构的纳米多孔聚合物膜或纳米多孔碳膜材料。

2.权利要求1所述的一种可直接光刻图形化的纳米多孔材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：

（1）混合：对光刻胶进行搅拌，在搅拌中加入纳米模板材料，纳米模板材料与光刻胶质量比为1：1-20，加入溶剂调节粘度，溶剂与模板材料质量比为0- 10：1，随后对混合物进行机械或磁力搅拌1-2小时，再以超声搅拌0.5-2小时，两者交替3-5次；

（2）涂胶，前烘：将上述搅拌后的混合物旋涂于衬底上，转速为200-4000转/分钟，之后在80-100℃下烘烤3-30分钟；

（3）曝光，后烘：通过光刻机曝光，曝光强度为60-3000mJ/cm²，曝光后在80-100℃下烘烤3-30分钟；

（4）显影，坚膜：用显影液使混合物膜显影，获得光刻平面图形，最后在100-120℃下烘烤3-30分钟，得到有平面图形的混合物膜；

（5）移除模板：用氢氟酸溶液或氢氟酸与乙醇体积比为1:1-5的混合溶液对已有平面图形的混合物膜进行刻蚀，去除其中的模板材料得到多孔聚合物膜；或者将已有平面图形的混合物膜在氮气或氩气的惰性气体氛围下，或者真空下加热至600-1500℃，保持10-300分钟进行碳化，降至常温后，用氢氟酸溶液或氢氟酸与乙醇的混合溶液刻蚀，去除其中模板材料得到多孔碳膜。

3.根据权利要求2所述的一种可直接光刻图形化的纳米多孔材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中的衬底为硅片、玻璃片或抛光金属片。

4.根据权利要求2所述的一种可直接光刻图形化的纳米多孔材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中的纳米模板材料，为氧化硅纳米颗粒或纳米多孔硅胶，其中氧化硅纳米颗粒粒径为5-500nm，纳米多孔硅胶孔隙为1-200nm。

5.根据权利要求2所述的一种可直接光刻图形化的纳米多孔材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中的光刻胶为负性光刻胶。

6.根据权利要求2所述的一种可直接光刻图形化的纳米多孔材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中的溶剂为醇类、酮类、酯类中的一种。