طبقة تلو طبقة تجميع ونقل طليق مترافق الصغيرة التي بوليمر Nanomembranes

الهدف العام من هذا الإجراء هو الحصول على أغشية نانوية قائمة بذاتها من البوليمرات الصغيرة التي يسهل اختراقها المترافقة. يمكن أن تساعد هذه الطريقة في الإجابة على الأسئلة الرئيسية في مجال البوليمرات الصغيرة التي يسهل اختراقها ، مثل كيفية تحضير الأغشية الرقيقة والأغشية القائمة بذاتها من المواد غير القابلة للذوبان عادة. الميزة الرئيسية لهذه التقنية هي أنها تسمح بإنتاج ونقل أغشية موحدة بسماكة منخفضة للغاية ومتجانسة من خلال إجراء خطوة بالتوليف على الركيزة.

على الرغم من أنه يمكن تطبيق هذه الطريقة لفصل الغشاء ، إلا أنها يمكن أن تكون مفيدة أيضا لتطبيقات أخرى مثل الإلكترونيات العضوية أو التحفيز غير المتجانس. سيكون إظهار الإجراء أمرا سهلا لخط فني من مختبرنا. تحضير الجهاز لتصنيع CMP.

استخدم قارورة دائرية القاع سعة 500 مل برقبة واحدة وأضف 300 مل من تترا نيتروفوران أو THF. ضع ركيزة محضرة مطلية بطبقة أحادية التركيب ذاتية التجميع في جبال الألب أو SAM في حجرة العينة ، واستخدم حامل عينة بحيث تقف الركيزة في وضع مستقيم. قم بتوصيل الجهاز بخط schleck عبر الوصلة الموجودة أعلى مبرد الارتجاع.

قم بإخلاء الجهاز وتهويته بالغاز الخامل ثلاث مرات. ثم اترك THF يخرج من حجرة العينة فوق المخرج الموجود أسفل حجرة العينة وأغلق المخرج. بعد ذلك ، أضف ملليلتر واحد من محلول TPM azi المحضر و 0.5 مل من محلول محفز النحاس إلى حجرة العينة عبر الغطاء اللولبي مع الحاجز.

استخدم حقنة بإبرة مجوفة لنقل المحاليل بالتتابع من قارورة الخاصرة إلى جهاز التفاعل. بعد الانتظار لمدة 30 دقيقة تقريبا ، اترك محلول التفاعل فوق المخرج الموجود أسفل حجرة العينة. أغلق المخرج واجمع THF المكثف لشطف العينة.

انتظر حوالي 30 دقيقة أخرى ، ثم اترك محلول الشطف فوق المخرج الموجود أسفل حجرة العينة وأغلق المخرج. أعط ملليلترا واحدا من محلول TPM Aine المحضر و 0.5 مل من محلول محفز النحاس إلى حجرة العينة عبر الغطاء اللولبي مع الحاجز. انقل المحلول بالتتابع من thenk إلى جهاز التفاعل باستخدام حقنة بإبرة مجوفة.

بعد الانتظار لمدة 30 دقيقة تقريبا ، اترك محلول التفاعل فوق المخرج الموجود أسفل حجرة العينة. أغلق المخرج واجمع THF المكثف لشطف العينة. بعد الانتظار لمدة 30 دقيقة إضافية ، كرر الإضافة المتسلسلة حتى يتم الوصول إلى الكمية المطلوبة من الطبقات ، يبلغ سمك الطبقة الواحدة حوالي نانومتر واحد.

كخطوة أخيرة ، أخرج ركيزة الميكا المطلية ب CMP. اشطفه باستخدام THF والإيثانول ، ثم جففه تحت تيار النيتروجين. اضبط مبرمج الدوران على وقت منحدر يبلغ 10 ثوان من صفر إلى 4 ، وقت تثبيت 000 RPMA يبلغ 40 ثانية ، ووقت منحدر يبلغ 10 ثوان من 4 ، 000 إلى صفر دورة في الدقيقة.

ضع ركيزة MICA المطلية CMP على مبرمج الدوران وضع محلول A-P-M-M-A على الرقاقة حتى يتم تغطيتها بالكامل. ابدأ مبرمج الدوران ، واقطع ملليمترا واحدا من كل حافة من ركيزة الميكا المطلية باستخدام مقص لقطع الحواف. ثم املأ طبقا متبلورا سعة 150 ملليلتر بمحلول يوديد البوتاسيوم اليود واملأ طبقا متبلورا سعة 100 مل بمحلول يوديد البوتاسيوم.

ضع CMP المغلف بالذهب PMMA على ركيزة الميكا مع الميكا الملامسة للمحلول فوق محلول يوديد البوتاسيوم اليود. كن حذرا حتى لا تغرق. انتظر خمس دقائق على الأقل ، ثم انقل ركيزة CMP الذهبية المطلية ب PMMA من محلول يوديد البوتاسيوم باليود إلى الجزء العلوي من محلول يوديد البوتاسيوم مع MICA الملامسة للمحلول.

مرة أخرى ، كن حذرا حتى لا يغرق وانتظر خمس دقائق على الأقل. بعد ذلك ، املأ طبق تبلور سعة 250 مل بالماء المقطر. قم بإزالة الفيلم الذهبي P-M-M-A-C-M-P من MICA عن طريق غمر الركيزة قليلا بدءا من حافة واحدة في الماء المقطر.

أمسك الركيزة بحيث يشير MICA إلى غمس الماء ، وقم بتغطية الذهب P-M-M-A-C-M-P على رقاقة السيليكون عن طريق الاقتراب من غشاء الذهب P-M-M-A-C-M-P السباحة. ببطء مع الرقاقة حتى تلامس حافة الغشاء ، اسحب رقاقة السيليكون ببطء. بمجرد أن تتلامس رقاقة السيليكون مع غشاء الذهب P-M-M-A-C-M-P ، قم بتجريد الفيلم الذهبي P-M-M-A-C-M-P من رقاقة السيليكون عن طريق غمر الركيزة قليلا ، بدءا من حافة واحدة في محلول يوديد البوتاسيوم اليود ، والانتظار لمدة 15 دقيقة بعد حفر الذهب بالكامل.

انقل غشاء P-M-M-A-C-M-P إلى الماء عبر رقاقة السيليكون وانتظر 15 دقيقة إضافية. كرر هذه الخطوة ثلاث مرات لغسل الغشاء بالماء. ثم انقل غشاء P-M-M-A-C-M-P المغسول إلى رقاقة سيليكون مطلية بالذهب.

كما كان من قبل ، اترك الركيزة P-M-M-A-C-M-P تجف وتهوية لمدة ساعتين على الأقل. لحل PMMA. ضع الركيزة P-M-M-A-C-M-P في الأسيتون وانتظر 30 دقيقة.

أخرج الركيزة واشطفها بالأسيتون. بعد تكرار هذه الخطوة ثلاث مرات ، اترك ركيزة CMP تجف لمدة ساعتين على الأقل. تتميز الأغشية بانعكاس الأشعة تحت الحمراء أو التحليل الطيفي للامتصاص أو الأشعة تحت الحمراء.

RAS الموضح هنا هو طيف IRRA من غشاء CMP تم نقله إلى رقاقة ذهبية. العصابات النموذجية من اهتزازات العمود الفقري العطري هي عند 1 ، 605 ، 1 ، 515 و 1 ، 412 سم عكسي. في حالة المجموعات المتبقية غير المتفاعلة أو الأزيد أو الألكين ، يمكن ملاحظة نطاقات مميزة عند 2 و 125 و 1 ، يمكن ملاحظة 227 سنتيمترا عكوسا.

تظهر هنا صورة مجهرية إلكترونية ماسحة. الغشاء القائم بذاته مرئي بوضوح بمجرد إتقانه ، يمكن إجراء تقنية النقل هذه في أقل من ساعة واحدة إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم أن تتذكر قطع حواف الركيزة الدقيقة بعد طلاء الدوران باتباع هذا الإجراء.

يمكن تشكيل طرق أخرى مثل التعديل الاصطناعي أو زخرفة الصور لتحسين كيمياء الغرض من غشاء نان للتطبيقات المرغوبة بعد تطويره. يمكن أن تساعد هذه التقنية الباحثين في مجال البوليمرات الإيجابية الدقيقة المجمعة على نقل الخصائص السائبة الواعدة إلى أجهزة حقيقية.