[发明专利]一种粘结涂覆法制备不同聚合物膜探针的方法

权利要求书

1.一种粘结涂覆法制备不同聚合物膜探针的装置，其特征在于，包括设置在基础台上的微操作器（1）和倒置的光学显微镜（3），所述微操作器（1）端头设置有探针夹（2），所述光学显微镜（3）的镜头与探针夹（2）相对设置，且置于光学显微镜（3）支架的样品台（4）上。

2.一种基于权利要求1所述装置的粘结涂覆法制备不同聚合物膜探针的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）将长度为7-10cm，直径为2mm的铝合金金属丝的一端浸渍于浓盐酸中12-24h，得到尖端为20-40μm的金属丝；然后将其置于超纯水中，超声清洗5-15min；

2）将AFM无针尖探针安装在设置于探针夹2上的探针槽内，将探针夹（2）与微操作器（1）相连，通过微操作器（1）控制夹持有AFM无针尖探针的探针夹（2）的三维移动；

3）将SiO₂颗粒分散于载玻片a表面；在样品台（4）下使用步骤1）所得金属丝的尖端分散SiO₂颗粒；

4）将双组分环氧树脂液滴移至载玻片b表面，混合均匀，然后将载玻片b放在样品台（4）上，置于光学显微镜（3）视野中；

5）通过微操作器（1）控制探针夹（2）的三维移动，使得固定在探针槽内的AFM无针尖探针微悬臂尖端粘上载玻片b上的环氧树脂；

6）将载玻片b从显微镜（3）视野中移走，将步骤3）载有SiO₂微颗粒的载玻片a移至光学显微镜（3）视野中；

7）控制夹持有AFM无针尖探针的探针夹（2）的三维移动，在所得粘附有环氧树脂的位置粘附上目标SiO₂微颗粒；

8）将修饰的SiO₂微颗粒的AFM探针置于恒温烘箱中静置，环氧树脂完全固化后待用；

9）按一定的质量配比将膜材料、添加剂、溶剂共混，搅拌10-24h，使其充分溶解，配置成不同比例的铸膜液；

10）然后用移液枪将配好的铸膜液移至载玻片c表面，再配置不同的非溶剂溶液，用移液枪将配好的非溶剂溶液移至载玻片d表面；

11）将步骤8）修饰好的SiO₂微颗粒探针重新安装在探针槽内，将步骤10）载有铸膜液的载玻片c移至光学显微镜（3）的视野中，控制微操作器（1）将SiO₂微颗粒浸入铸膜液中1-3min，然后抬起探针；

12）将步骤10）载有非溶剂溶液的载玻片d移至光学显微镜（3）的视野中，控制微操作器（1）将步骤11）涂覆铸膜液的探针浸入非溶剂溶液中2-5min进行分相，然后抬起探针，得到涂覆有不同膜材料的膜探针。

3.根据权利要求2所述的一种粘结涂覆法制备不同聚合物膜探针的方法，其特征在于，所述SiO₂微颗粒是4-5μm的球形颗粒。

4.根据权利要求2所述的一种粘结涂覆法制备不同聚合物膜探针的方法，其特征在于，所述铸膜液由下述质量比的原料构成：

膜材料3wt%-15wt%，添加剂0wt%-10wt%，溶剂75wt%-94wt%。

5.根据权利要求4所述的一种粘结涂覆法制备不同聚合物膜探针的方法，其特征在于，所述膜材料包括但不限于聚偏氟乙烯PVDF、聚醚砜树脂PES、聚砜PSF、乙烯/乙烯醇共聚物EVOH及上述几种膜材料以任意比例的混合物。

6.根据权利要求4所述的一种粘结涂覆法制备不同聚合物膜探针的方法，其特征在于，所述添加剂包括但不限于聚乙烯吡咯烷酮PVP、聚乙烯醇PVA、聚乙二醇PEG、纳米SiO₂及上述几种添加剂以任意比例的混合物。

7.根据权利要求4所述的一种粘结涂覆法制备不同聚合物膜探针的方法，其特征在于，所述溶剂包括但不限于二甲基乙酰胺DMAC、二甲基甲酰胺DMF、二甲基亚砜DMSO及上述几种溶剂以任意比例的混合物。

8.根据权利要求2所述的一种粘结涂覆法制备不同聚合物膜探针的方法，其特征在于，所述非溶剂包括但不限于去离子水、甘油、乙醇及上述几种非溶剂的任意比例混合液。

9.根据权利要求2所述的一种粘结涂覆法制备不同聚合物膜探针的方法，其特征在于，所述步骤8）中恒温烘箱中静置2h，烘箱温度为60-100℃。