买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：吉林大学

摘要：一种基于等离子体纳米化学表面处理的多尺度银纳米粒子不对称组装体防伪标签及其制备方法，属于高端装备制造中的金属材料表面处理技术领域。本发明涉及胶体微球气液界面组装方法、掩模刻蚀方法、物理气相沉积方法以及光刻方法，操作简便，低成本高通量，可控性高。通过控制刻蚀时间或气相沉积条件，可以得到带有聚苯乙烯微球的金纳米孔阵列结构；然后利用光激发下共振区域场的增强效应，进行硝酸银的催化还原，生成银纳米粒子不对称组装体，并结合光刻制备多尺度纳米粒子不对称组装体阵列，该结构具有丰富可调的结构形貌和近场增强能力，可成为具有结构信息、分子信息和图案文字信息的多级防伪标签，在防伪领域具有极大的应用价值和实用潜力。

主权项：1.一种基于等离子体纳米化学表面处理的多尺度银纳米粒子不对称组装体防伪标签的制备方法，其特征在于：其步骤如下，1）将基底进行亲水处理，得到亲水基底；2）在亲水基底上以2000~5000rpm的转速旋涂一层正向光刻胶的原液或稀释液，随后将其在80~120℃条件下放置1~4小时，从而在亲水基底上形成厚度为0.5~2μm的光刻胶薄膜；在多尺度图案化光刻掩版下紫外光曝光0.5~5分钟并用显影剂溶液去除曝光区域，得到与多尺度图案化光刻掩版图案一致的带有光刻胶图案的亲水基底；多尺度图案化光刻掩版具有毫米级字母图案，在毫米级字母图案内部有微米级字母图案阵列，毫米级字母图案外为遮光区域，微米级字母图案阵列为遮光区域；该带有光刻胶图案的亲水基底为具有毫米级图案、微米级图案和亚微米级纳米粒子月牙形组装体的多尺度图案化光刻胶基底；3）将疏水聚苯乙烯微球的乙醇去离子水分散液用注射泵注射到去离子水表面，在气液表面得到聚苯乙烯微球单层；再滴加十二烷基硫酸钠表面活性剂，在气液表面获得六方紧密堆积的疏水聚苯乙烯微球单层；使用步骤2）得到的带有光刻胶图案的亲水基底将六方紧密堆积的疏水聚苯乙烯微球单层托起，放于倾斜面上自然干燥，从而得到带有二维有序的六方紧密堆积的聚苯乙烯微球单层阵列的亲水基底；4）将步骤3）所得的带有二维有序的六方紧密堆积的聚苯乙烯微球单层阵列的亲水基底放置于等离子体清洗机中，将二维有序的六方紧密堆积的聚苯乙烯微球单层阵列刻蚀成六方非密堆积的聚苯乙烯微球单层阵列；然后将刻蚀后的亲水基底以一定的倾斜角度进行热蒸发，蒸发厚度为20~100nm的金层，得到图案化的带有聚苯乙烯微球的金纳米孔阵列基底；5）配置浓度为0.1~10mM的硝酸银水溶液，浓度为0.1~3wt%的柠檬酸钠水溶液；将步骤4）所得的图案化的带有聚苯乙烯微球的金纳米孔阵列基底放置于体积比1：10~50的硝酸银与柠檬酸钠混合溶液中，混合溶液上方用LED光源照射30分钟~5小时发生等离子体限域纳米化学反应，从而在带有聚苯乙烯微球的金纳米孔内制备得到不同尺寸和形貌的银纳米粒子不对称组装体；6）将步骤5）所得的银纳米粒子不对称组装体依次在甲苯和乙醇中超声处理10~50秒，去除聚苯乙烯微球和光刻胶图案，带有聚苯乙烯微球的金纳米孔内光刻胶图案上的银纳米粒子不对称组装体随光刻胶图案被一并去除，然后使用胶带去除金纳米孔阵列膜，从而获得基于等离子体纳米化学表面处理的多尺度银纳米粒子不对称组装体防伪标签；7）向多尺度银纳米粒子不对称组装体防伪标签的表面滴加浓度为10-3~10-9M的罗丹明6G水溶液，待罗丹明6G水溶液的液滴蒸发干燥后放置在拉曼光谱仪的样品台上，测试拉曼光谱；随后建立“罗丹明6G探针分子拉曼特征峰强度对数与罗丹明6G水溶液浓度对数”的拟合关系曲线；再控制多尺度图案化光刻掩版的微米级光刻图案信息中不对称组装体的结构信息，从而完成图案文字与结构信息加密；然后采用罗丹明6G水溶液滴加在第一个字母的表面，随着溶剂蒸发，染料颜色被结构衍射颜色所掩盖，完成分子信息加密；通过基底的SEM图像中观察微米级字母图案边缘处组装体结构，通过SEM软件中的测绘工具读取“沉积方向在基底平面的投影与毫米级字母图案的字母水平方向的夹角”这一结构信息，即解密信息2；再对分子加密过程中第一个字母表面滴加液滴的位置处测量拉曼光谱，将拉曼光谱强度代入建立的“罗丹明6G探针分子拉曼特征峰强度对数与罗丹明6G水溶液浓度对数”的拟合关系曲线，解密罗丹明6G液滴的浓度这一分子信息，即解密信息3；当基于第一个字母修饰罗丹明6G在特征振动峰进行测绘时，由于有无“银纳米粒子不对称组装体”结构对探针分子拉曼信号增强有明显差异，从而根据拉曼信号的有无或强弱清晰地读取微米级字母的拉曼信号，即解密信息1；移动成像位置更新解密信息2并结合解密信息1和解密信息3，得到微米级字母图案阵列中其他微米级字母的信息，从而完成分子信息与图案文本信息的加密与解密过程。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 吉林大学 一种基于等离子体纳米化学表面处理的多尺度银纳米粒子不对称组装体防伪标签及其制备方法