[发明专利]一种微流管道引导的微电极制备方法

说明书

本发明涉及一种微流管道引导的微电极制备方法，该方法具体包括PDMS微流控芯片的制备、微流管道的制备、银镜反应三个步骤。本发明利用微流控芯片做引导，在微流管道内进行银镜反应，在基底表面沉积银粒子，进而制备图案化的微电极，无需大型专业设备便可制备，具有成本低、易图案化、操作简单等特点。

技术领域

本发明涉及一种微电极的制备，特别涉及到一种微流管道引导的微电极制备方法。

背景技术

微电极是指电极的一维尺寸为微米或纳米级的电极，常用微电极有金属和玻璃两类。目前，金属微电极主要是通过印刷电子工艺制备，利用大型专业的印刷电子设备，将传统的彩色油墨替换为含有金、银等贵金属的超微纳米材料的导电油墨(粉)以及半导体墨水或绝缘油墨，在基底上直接印刷出微电子电路，形成微电极。常用的印刷电子技术包括喷墨打印、丝网印刷等。虽然利用纳米贵金属墨水(浆)进行印刷制备微电极的工艺流程已经比较成熟，但由于印刷电子工艺需要昂贵的大型专业印刷设备，印刷设备操作的复杂性使得微电极的图案化较为困难，商业化的贵金属导电油墨存在墨水保质期短、成本高等问题，极大地限制了印刷电子工艺制备微电极的大规模工业化生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提出一种微电极的制备方法，充分发挥微流控芯片技术无需大型专业设备和银镜反应成本低的优势，将银镜反应的反应液通过微流管道引导到基底表面，进而反应生成图案化的微电极。

因此，本发明的目的在于提供一种微流管道引导的微电极制备方法，该方法基于银镜反应完成，具体包括以下步骤：

步骤1：PDMS(聚二甲基硅氧烷)微流控芯片的制备；

步骤2：微流管道的制备；

步骤3：将银镜反应液注入微流管道内，放置于烘箱中加热1～3小时后，揭除PMDS微流控芯片；

该方案的特征在于：利用银镜反应在微流管道的基底表面沉积银粒子，得到含有与微流管道相对应的微电极图案的微电极。

通过采用上述技术方案，将固化的PDMS按设计的芯片结构切割、打孔，形成微流管道的通道，达到微电极对于电极尺寸的要求，同时避免因为通道过窄导致微电极通道断裂或者不均匀的现象。

作为优选，PDMS微流控芯片的线宽为30～105微米。

通过采用上述技术方案，制备微流管道时，将基底放入食人鱼洗液中浸泡，确保基底具有干净的表面；然后，将基底在浓度为3～5mmol/L的氯化亚锡溶液中浸泡，使银粒子可以更好地沉积。

作为优选，微流管道的制备是将基底放入食人鱼洗液中浸泡30分钟至60分钟后，再放入3～5mmol/L的氯化亚锡的乙醇溶液中浸泡30分钟至60分钟，再与PDMS微流控芯片键合，得到微流管道。

通过采用上述技术方案，利用银镜反应进行化学镀银，生成金属银沉淀在基底表面，成本低廉，化学反应安全易实现，可大规模工业化生产。

作为优选，所述步骤3中银镜反应液中的硝酸银溶液的质量分数为1％～3％。

作为优选，所述步骤3中银镜反应液中的葡萄糖溶液的质量分数为1％～3％。

通过采用上述技术方案，将注满银镜反应液的微流管道放置于烘箱中，加热1～3小时，使银镜反应充分进行，形成清晰的微电极图案。

作为优选，所述步骤3中加热温度为50℃至70℃。

通过采用上述技术方案，采用玻璃片、铌酸锂晶片或者PDMS(聚二甲基硅氧烷)中的任意一种作为基底，经表面处理后，达到与微流控芯片的键合效果。

作为优选，所述基底为玻璃片、铌酸锂晶片或者PDMS(聚二甲基硅氧烷)中的任意一种。

综上所述，本发明具有以下有益效果：