[发明专利]一种耐溶剂的粘附性可调控光响应表面及其制备方法

说明书

本发明公开了一种耐溶剂的粘附性可调控光响应表面及其制备方法，属于光功能材料技术领域。其是先在经表面羟基化处理的石英玻璃上沉积聚多巴胺得到Q‑PDA表面；再在所得Q‑PDA表面利用柠檬酸形成网状结构，并在其上接枝环糊精，得到Q‑PDA‑CD表面；最后在所得Q‑PDA‑CD表面包合光/热响应分子，得到耐溶剂的粘附性可调控光响应表面Q‑PDA‑CD/AzoC4‑SH。本发明制备方法简单，所得光响应表面微观结构排列规则，光响应速率快，粘附力调控范围大，并具有稳定的紫外光控制粘附‑解粘切换功能，可重复使用，且具有一定的耐溶剂性，适用于微米级芯片转移等许多精细加工领域。

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，具体涉及一种耐溶剂的粘附性可调控光响应表面及其制备方法。

背景技术

粘附性是固体材料表面的一个重要特性，近年来对粘附材料的研究得到了广泛的关注。现有的单一型的粘附材料已经不能满足实际生产和生活的需求，可响应外部刺激的粘附性可调控可重复利用材料，即智能响应型粘附材料应运而生。在外界刺激中，光刺激相比于溶剂刺激、温度刺激等其他刺激，具有无接触式、高精确定位性和低污染性等特点。因此，具有粘附性可调控的光响应智能表面备受关注。

发明内容

本发明的目的在于提供一种耐溶剂的粘附性可调控光响应表面及其制备方法，其可解决现有粘附性材料只能实现从高粘附力到低粘附力的转变及不具备耐溶剂性的问题，且其制备方法简单易行，原料价格低廉，对环境污染小。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种耐溶剂的粘附性可调控光响应表面，其是先在经表面羟基化处理的石英玻璃（Q）上沉积聚多巴胺（PDA）得到Q-PDA表面；再将所得Q-PDA表面使用柠檬酸进行处理，从而在聚多巴胺表面上形成特殊的网状结构，并在其上接枝环糊精（CD），得到Q-PDA-CD表面；最后在所得Q-PDA-CD表面上包合光/热响应分子4-[4-[(1E)-苯基偶氮]苯氧基]-1-丁硫醇（AzoC4-SH），得到所述耐溶剂的粘附性可调控光响应表面Q-PDA-CD/AzoC4-SH。其制备步骤如下：

1）Q-PDA表面的制备：将清洗干净的石英玻璃放入piranha溶液（H₂SO₄/H₂O₂=3/1(v/v)，70℃）中浸泡60 min使其表面羟基化，然后使用去离子水清洗；将盐酸多巴胺溶于含有CuSO₄/H₂O₂的Tris-HCl缓冲液中，得到多巴胺混合液，然后将表面羟基化处理后的石英玻璃浸入该多巴胺混合液中反应1 h~4 h；反应结束后将石英玻璃超声清洗60 s，并用去离子水清洗三次，然后将其放入烘箱中干燥，得到Q-PDA表面；

2）Q-PDA-CD表面的制备：将环糊精、柠檬酸、次亚磷酸钠于水中溶解，得混合液，然后将Q-PDA表面浸入该混合液中进行恒温反应；反应结束后使用去离子水冲洗表面三次，再放入烘箱中进行加热固化，得到Q-PDA-CD表面；

3）Q-PDA-CD/AzoC4-SH的制备：将光/热响应分子4-[4-[(1E)-苯基偶氮]苯氧基]-1-丁硫醇用无水乙醇溶解，得到包合液，然后将Q-PDA-CD表面浸入该包合液中进行光/热响应分子的包合，浸泡结束后使用乙醇冲洗表面三次并放入烘箱中烘干，得到Q-PDA-CD/AzoC4-SH。

步骤1）中所述多巴胺混合液具体是将0.01~0.05 g盐酸多巴胺溶于5mL含有0.004~0.016 g CuSO₄和5~20 μL H₂O₂的pH为8.5的Tris-HCl缓冲液中制得。所述干燥的温度为60~120 ℃，时间为30~120 min。