一种高密度硅纳米锥结构及其在检测小分子中的应用

    公开(公告)号:CN113588770B

    公开(公告)日:2022-07-26

    申请号:CN202110884302.X

    申请日:2021-08-03

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种高密度硅纳米锥结构及其作为表面辅助激光解吸/电离质谱基底在检测小分子中的应用,属于质谱分析技术领域。基底是通过直接无掩模版反应离子刻蚀单晶硅,再利用低浓度的氟化氢水溶液剥离表面氧化层获得。由于高密度的锥状结构的独特形貌,使得空气和基底物质之间的折射率系数呈现缓慢的递变,从而提高基底的吸光率,有利于高效地解吸以及电离分子;同时,硅纳米结构锥的尖端结构会促进能量和热电子聚集在尖端位置,有效地提高基底的解吸电离能力;另外,疏水的基底具有的浓缩效应有利于进一步提高检测灵敏度。因此利用疏水的高密度硅纳米锥结构物作为基底检测各种小分子时,不论在正离子模式还是负离子模式下,均具有高的检测灵敏度。

    一种通过消除甜点效应提高质谱检测重复性的方法

    公开(公告)号:CN106483191A

    公开(公告)日:2017-03-08

    申请号:CN201610974371.9

    申请日:2016-10-27

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: G01N27/64

    Abstract: 一种通过消除甜点效应提高质谱检测重复性的方法,属于检测技术领域。由于弱疏水作用,聚甲基丙烯酸甲酯可以吸附一些疏水性的蛋白以及多肽,因此,我们以聚甲基丙烯酸甲酯点修饰的疏水硅纳米柱阵列提供均匀的吸附位点,倒扣在搅拌的待测物分子的溶液中,取出时,由于该阵列的疏水作用,不会有液膜在表面,杜绝了咖啡环效应,而分子均匀吸附在每一个纳米柱,最后滴加基质,由于配制溶液的乙腈和三氟乙酸都是极易挥发的溶剂,挥发速度大于分子向两端迁移的速度,因此,基质晾干后也不会有咖啡环效应。总之,我们这种方法保证了分子和基质的均匀分布,很大程度上提高了待测分子的检测重复性。

    一种制备超疏水抗反射微米和纳米复合结构表面的方法

    公开(公告)号:CN101475173A

    公开(公告)日:2009-07-08

    申请号:CN200910066464.1

    申请日:2009-01-20

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于复合结构表面的制备技术领域,具体涉及一种微米和纳米复合结构的超疏水抗反射硅表面的制备方法。包括硅片的清洁处理,在硅片的表面制作微米级硅岛及网格结构,以银或金纳米粒子为阻挡进行催化刻蚀,得到微米和纳米复合结构表面,及对复合结构表面进行化学修饰等步骤。利用本发明所述方法所制备的超疏水抗反射材料表面与水的静态接触角大于150°,水的静态滚动角小于3°。此表面抗反射性能优越,尤其在800nm到1100nm波长范围内的光反射率小于3%。应用本发明方法,可规模化生产微纳复合结构的超疏水抗反射硅表面,并可以广泛的应用于太阳能电池、微流体芯片、光电器件等方面,具有良好的工业应用前景。

    一种表面导电聚合物图案的制备方法

    公开(公告)号:CN101320209A

    公开(公告)日:2008-12-10

    申请号:CN200810050922.8

    申请日:2008-07-07

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于功能材料表面图案构筑技术,具体涉及一种表面导电聚合物图案的制备方法,其是利用旋涂或氧化聚合的方法在基底表面形成导电聚合物的薄膜,然后通过纳米压印将旋涂在导电聚合物薄膜上的聚合物阻挡层压印出图案,以该图案为掩膜进行均向刻蚀,从而在基底表面制备出结构尺寸可控的表面导电聚合物图案。该方法成功解决了高密度和高产量难以并行的难题,在此基础上,表面导电聚合物图案的分辨率较使用的模板提高数倍。具有成本低、效率高、技术成熟的特点,符合工业化标准,可以用于制造光学、电学、磁学、生物学器件,也可以用于传感器和可充放电电池的生产等,显著提高了导电聚合物等功能材料的应用能力。

    以单层纳米粒子为刻蚀阻挡层构筑抗反射微结构的方法

    公开(公告)号:CN101308219A

    公开(公告)日:2008-11-19

    申请号:CN200810050888.4

    申请日:2008-06-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于表面图案化微结构构筑技术,涉及利用自组装技术与反应离子束刻蚀技术相结合,在基底上构筑具有抗反射性能的微结构的方法。其是以单层聚合物微球、二氧化硅微球、金属或金属氧化物的纳米粒子为阻挡层,对基底进行RIE刻蚀,这样就在基底上构造出类似锥形的微结构,该结构具有极高的抗反射性能,进而有效的提高了光能利用率,降低光学系统中杂光的干扰和提高光学的透过率,从而提高光学系统的灵敏度和稳定性,可用于构筑大面积的抗反射结构。本发明所述方法具有操作简单、基底可变、适用性强、重复性好、成本低、效率高、抗反射的适用波长可调、符合工业化标准等特点,可以用于太阳能电池、白光传感器等光电器件的制作。

    一种高密度硅纳米锥结构及其在检测小分子中的应用

    公开(公告)号:CN113588770A

    公开(公告)日:2021-11-02

    申请号:CN202110884302.X

    申请日:2021-08-03

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种高密度硅纳米锥结构及其作为表面辅助激光解吸/电离质谱基底在检测小分子中的应用,属于质谱分析技术领域。基底是通过直接无掩模版反应离子刻蚀单晶硅,再利用低浓度的氟化氢水溶液剥离表面氧化层获得。由于高密度的锥状结构的独特形貌,使得空气和基底物质之间的折射率系数呈现缓慢的递变,从而提高基底的吸光率,有利于高效地解吸以及电离分子;同时,硅纳米结构锥的尖端结构会促进能量和热电子聚集在尖端位置,有效地提高基底的解吸电离能力;另外,疏水的基底具有的浓缩效应有利于进一步提高检测灵敏度。因此利用疏水的高密度硅纳米锥结构物作为基底检测各种小分子时,不论在正离子模式还是负离子模式下,均具有高的检测灵敏度。

    一种利用微纳米粒子涂层制备低摩擦超疏水表面增强拉曼基底的方法

    公开(公告)号:CN105973866A

    公开(公告)日:2016-09-28

    申请号:CN201610290065.3

    申请日:2016-05-05

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 一种利用微纳米粒子涂层制备低摩擦超疏水表面增强拉曼(SERS)基底的方法,属于分析检测领域。具体是将微纳米球分散于乙醇中并进行疏水化表面修饰,制备一种疏水涂料;再将此涂料涂覆于基板上,形成超疏水涂层;最后将银缓慢均匀的沉积在这一涂层表面,完成基底的制备。银膜具有足够的化学疏水性和粗糙度,表现出低摩擦凯西态超疏水的性质;同时,粗糙银膜表面又具有丰富的SERS热点。分析物溶液在其表面蒸发过程中,溶质可以浓缩富集于面积很小的区域内,以实现痕量物质的拉曼检测。该基底具有极高的SERS灵敏度、极低的检测限、良好的重复性与定量检测能力。

    在基底表面构筑抗反射结构的方法

    公开(公告)号:CN101299405A

    公开(公告)日:2008-11-05

    申请号:CN200810050830.X

    申请日:2008-06-16

    Applicant: 吉林大学

    CPC classification number: Y02P70/521

    Abstract: 本发明涉及利用LB技术或自组装技术在单晶硅基底上形成有机分子单层膜图案,并以此单层膜图案为掩模,进行湿法刻蚀,在单晶硅表面形成具有亚波长锥形结构的表面,从而使单晶硅基底具有抗反射性能的方法。通过本专利所述法得到的材料表面,在400~2400nm波长的范围内,可以得到小于5%的反射率。该基底表面能有效地避免光的反射,提高光能利用率,降低不需要的反射干扰,提高传感灵敏度。本专利所述方法构筑抗反射结构具有成本低、工艺简单、产率高的特点,具有较强的实用性。这种具有亚波长锥形结构的表面有很好的抗反射性能,因此在太阳能电池、白光传感显示器、光电器件、光学镜片等方面具有极为重要的应用。

    基底诱导同一染料分子发不同颜色荧光的方法

    公开(公告)号:CN100389168C

    公开(公告)日:2008-05-21

    申请号:CN200610016744.8

    申请日:2006-04-04

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明属于荧光染料分子发光领域,涉及通过构筑衬底材料的不同结构表面,从而诱导有机发光分子、齐聚物发光分子的聚集状态,进而使同一基底上的同一染料分子发不同颜色荧光的方法。本发明所述的方法包括如下步骤:选取无机基底或聚合物基底,并对基底表面进行处理;将处理过的基底通过层状自组装、气相沉积、LB膜技术、纳米压印或压印固化选择洗脱技术构筑出具有微结构的表面;在微结构表面的无机或聚合物基底上,蒸镀同一种染料分子薄膜,真空度为1×10-4~5×10-4Pa、电流大小为5~10A;用紫外光激发,通过荧光分光光度计或荧光显微镜即可观测到同一种染料分子表面发不同颜色的荧光。

    一种构筑三维微结构的方法

    公开(公告)号:CN101024482A

    公开(公告)日:2007-08-29

    申请号:CN200710055454.9

    申请日:2007-03-27

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明涉及一种构筑三维微结构的方法。首先是以光刻等方法构筑二维微结构表面(作为牺牲结构材料),采用压印技术将聚合物预聚体或紫外胶前体挤入二维微结构表面的沟槽内,通过原位热或光聚合目标材料;然后在前一层基础上再次构筑微结构材料表面(同样作为牺牲结构材料),并逐步分层构筑多层的聚合物或紫外曝光胶阵列结构,最终一次洗脱掉牺牲材料,即得到目标材料的三维微结构。不同层间的微结构阵列的形状、尺寸、厚度、材质可以是相同的,也可以是不同的。本发明所述方法在光子学器件、传感器、微流体器件、微电动机械系统、光子晶体、三维连接波导管、超棱镜、微反应器和催化剂载体等方面都有着潜在的应用价值。

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