[发明专利]独立自支撑膜的制造及其在纳米颗粒图案合成中的应用

权利要求书

1.用负性光致抗蚀剂制造独立自支撑聚合物多孔膜的方法，其包括以下步骤：

a)提供具表面的基底并且将负性光致抗蚀剂层涂覆于所述基底的表面；

b)将所述光致抗蚀剂层加热特定时间段；

c)通过具有预设图案的掩模版将所述光致抗蚀剂层通过一定紫外辐射剂量进行曝光，控制所述紫外辐射强度以及曝光时间，以便一定所述光致抗蚀剂层的顶部吸收的紫外线辐射剂量比与所述基底表面紧邻的光致抗蚀剂层底部吸收的紫外辐射剂量更多，从而在所述光致抗蚀剂层的厚度内产生交联梯度；

d)将所述掩模版移开；

e)将所述光致抗蚀剂层再加热一定时间段；以及

f)将所述基底和光致抗蚀剂浸入显影剂溶液，并且将光致抗蚀剂层与所述基底分离以形成具有反映所述掩模版图案的独立自支撑聚合物多孔膜。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述负性光致抗蚀剂选自SU-83000系列、SU-8 2000系列、KMPR 1000系列。

3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述基底选自硅片、玻璃载片、金属板、云母、石墨和任何塑料。

4.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述显影剂溶液选自1-甲氧基-2-丙基乙酸酯和TMAH水溶性碱性显影剂。

5.制造由纳米颗粒(NP)和权利要求1至权利要求4中任一项权利要求所述的方法制造的独立自支撑聚合物多孔膜组成的复合材料的方法，该方法利用所述膜用作模板限制纳米颗粒的沉积，其中将所述独立自支撑聚合物多孔膜暴露于所述纳米颗粒层以下，且所述纳米颗粒限制于所述独立自支撑聚合物多孔膜孔径以内。

6.如权利要求5所述的方法，其中通过喷射涂覆、浸渍涂覆、旋转涂覆和电镀中任一种或其组合将所述纳米颗粒涂覆于所述独立自支撑聚合物多孔膜。

7.通过权利要求1至权利要求4中任一项权利要求所述的方法生产的具有预选开孔图案的独立自支撑聚合物多孔膜。

8.如权利要求7所述的独立自支撑聚合物多孔膜，其中所述独立自支撑聚合物多孔膜的孔具有预设尺寸和形状以提供表面选择性过滤器。

9.用正性光致抗蚀剂制造独立自支撑聚合物多孔膜的方法，其包括以下步骤：

a)提供具有顶表面的透明基底并且将正性光致抗蚀剂层涂覆于所述基底的顶表面；

b)将所述光致抗蚀剂层加热一个时间段；

c)通过具有预设的图案的掩模版将所述光致抗蚀剂层从上表面曝光于紫外线辐射，以便曝光于所述紫外线辐射的光致抗蚀剂顶层聚合物链断裂；

d)不用任何掩模版，直接将所述光致抗蚀剂层从其底部曝光于紫外线辐射，控制所述紫外线辐射剂量的强度和时间，以便聚合物链的断裂仅发生在所述光致抗蚀剂层的底部；

e)将所述掩模版移开；以及

f)将所述基底和光致抗蚀剂浸入显影剂溶液，并且将光致抗蚀剂层与所述基底表面分离以形成具有预选开孔图案的独立自支撑聚合物多孔膜。

10.如权利要求9所述的方法，其中所述正性光致抗蚀剂选自聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、Microposit 1800系列、AZ系列。

11.如权利要求9所述的方法，其中所述透明基底选自玻璃载片、玻璃晶片、乙烯片、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)片和其他紫外光完全透明塑料片。

12.如权利要求10所述的方法，其中所述透明基底选自玻璃载片、玻璃晶片、乙烯片、PET(聚对苯二甲酸乙二酯)片和其他紫外光完全透明塑料片。

13.如权利要求9至12中任一项所述的方法，其中所述显影剂溶液选自甲基异丁基酮(MIBK)和异丙醇和Microposit MF319显影剂。

14.制造由纳米颗粒(NP)和权利要求9至权利要求13中任一项权利要求所述的方法制造的独立自支撑聚合物多孔膜组成的复合材料的方法，该方法将所述膜用作模板以限制纳米颗粒的运动，其中将所述独立自支撑聚合物多孔膜暴露于所述纳米颗粒，其中所述纳米颗粒被所述独立自支撑聚合物多孔膜的孔径限制。

15.如权利要求14所述的方法，其中通过喷射涂覆、浸渍涂覆、旋转涂覆和电镀中任一种或其组合将所述纳米颗粒涂覆于所述独立自支撑聚合物多孔膜。