(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211157716.3 (22)申请日 2022.09.22 (71)申请人 重庆交通大 学 地址 400074 重庆市南岸区学府大道6 6号 (72)发明人 向旭　徐志康　刘昱维　忻嘉辉　 邓泽将　刘智涵　 (74)专利代理 机构 重庆鼎慧峰合知识产权代理 事务所(普通 合伙) 50236 专利代理师 徐璞 (51)Int.Cl. B81C 1/00(2006.01) B81B 1/00(2006.01) B82Y 40/00(2011.01) (54)发明名称 微纳材料自组装薄膜的图案化制备方法 (57)摘要 本发明提供一种微纳材料自组装薄膜的图 案化制备方法， 包括： 制备微纳材料分散液； 使用 遮挡图案将支撑膜的部分区域进行遮挡， 再令带 有遮挡图案的一面向下将支撑膜放置于微纳材 料分散液表面； 在对微纳材料分散液进行加热， 微纳材料颗粒在支撑膜的下表面自组装形成微 纳材料图案化自组装结构； 对微纳材料图案化自 组装结构进行干燥处理。 本发明使用裁剪好的 图 案浸入分散液中， 遮挡住支撑膜的部分区域， 将 被遮挡区域的气液界面转变为液固界面， 使水分 蒸发受阻， 从而使分散液中的微纳材料颗粒仅在 支撑膜下表 面的未遮挡区域形成自组装结构， 由 此实现图案化薄膜的制备； 可以通过调整支撑膜 的尺寸来制备面积较大的图案化 薄膜， 制备工艺 简单且成本低。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 115535956 A 2022.12.30 CN 115535956 A 1.一种微纳材 料自组装薄膜的图案化制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 制备微纳材 料分散液， 所述分散液中包括 一种或多种微纳材 料颗粒； 使用遮挡图案对支撑膜部分区域的通孔进行遮挡， 再令带有遮挡图案的一面向下， 将 支撑膜放置 于微纳材 料分散液的液面， 使遮挡图案浸 入分散液中； 在支撑膜和微纳材料分散液处于静置状态下对微纳材料分散液进行加热， 微纳材料颗 粒在支撑膜的下表面形成微纳材 料图案化自组装结构； 对微纳材 料图案化自组装结构进行干燥处 理， 得到微纳材 料图案化自组装薄膜。 2.根据权利要求1所述的微纳材料自组装薄膜的图案化制备方法， 其特征在于， 所述微 纳材料包括MX ene、 碳纳米管、 聚苯乙烯微球、 二硫化钼、 氮化硼或氧化石墨烯。 3.根据权利要求2所述的微纳材料自组装薄膜的图案化制备方法， 其特征在于， 所述微 纳材料分散液的浓度为0.1g/L～5g/L。 4.根据权利要求1所述的微纳材料自组装薄膜的图案化制备方法， 其特征在于， 所述支 撑膜包括有机膜或无机膜。 5.根据权利要求4所述的微纳材料自组装薄膜的图案化制备方法， 其特征在于， 所述有 机膜包括聚醚砜膜或聚丙烯 膜， 所述无机膜为 三氧化二铝无机膜。 6.根据权利要求1所述的微纳材料自组装薄膜的图案化制备方法， 其特征在于， 所述通 孔的孔径为20纳米到 5微米。 7.根据权利要求1所述的微纳材料自组装薄膜的图案化制备方法， 其特征在于， 在支撑 膜和微纳材料分散液 处于静置状态下对微纳材料分散液进 行加热时， 采用水浴方式进 行加 热， 加热温度为 40～85℃， 加热时间为3 0分钟到12小时。 8.根据权利要求1所述的微纳材料自组装薄膜的图案化制备方法， 其特征在于， 所述干 燥处理包括自然风干或真空烘干 。 9.根据权利要求1所述的微纳材料自组装薄膜的图案化制备方法， 其特征在于， 在制备 微纳材料分散液时， 添加高分子材 料。 10.一种微纳材料图案化薄膜， 其特征在于， 通过使用权利要求1 ‑9任一所述的方法制 备得到。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115535956 A 2微纳材料自组装薄膜的图案化制备方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 微纳材料薄膜技术领域， 具体涉及一种微纳材料自组装薄膜的图案化 制备方法。 背景技术 [0002]微纳材料是指颗粒尺寸在 微米级别和纳米级别的一类材料。 由于微纳 米尺度下的 材料往往具有不同于宏观尺度下的独特的性能， 因此利用微纳材料制备高性能功能材料已 成为科学研究领域与工业生产中的热点方向之一。 根据不同需求， 各种微纳米加工技术应 运而生并不断发展， 如光刻工艺， 电子束曝光工艺， 聚焦离子束工艺， 扫描探针加工技术， 纳 米压印技术。 通过上述技术方案可以生产出各种图案化的功能材料， 比如现有技术中 CN104221168A ‑制造供高效率氮化物发光二极体用的纳米图案化基材的方法， 就公开了通 过纳米压印技 术制造纳米至微米尺寸图案 于一发光 二极体基材的技 术方案。 [0003]但是， 在这些技术中除光刻技术外， 制 备大面积的微纳材料均匀图案时都存在效 率低、 成本高的问题； 而对于光刻工艺， 虽然可以制备较大面积的微纳材料均匀图案， 但其 昂贵的设备和复杂的曝光系统会投入更多的生产成本， 且制备的图案化的微纳材料之面 积， 会受限于设备的加工尺寸。 [0004]因此， 目前亟需一种能快速生成大面积的微纳材料 图案化薄膜之工艺， 且在满足 大面积需求的同时要能够兼具成本低的特点。 发明内容 [0005]针对现有技 术存在的不足， 本发明提出了以下技 术方案： [0006]第一方面， 提供了一种微纳材 料自组装薄膜的图案化制备 方法， 包括以下步骤： [0007]制备微纳材 料分散液， 分散液中包括 一种或多种微纳材 料颗粒； [0008]使用遮挡图案对支撑膜部分区域的通孔进行遮挡， 再令带有遮挡图案的一面向下 将支撑膜放置 于微纳材 料分散液表面， 使遮挡图案浸 入分散液中； [0009]在支撑膜和微纳材料分散液处于静置状态下对微纳材料分散液进行加热， 微纳材 料颗粒在支撑膜的下表面自组装形成微纳材 料图案化自组装结构； [0010]对微纳材 料图案化自组装结构进行干燥处 理， 得到微纳材 料图案化自组装薄膜。 [0011]进一步的， 微纳材料包括MXene、 碳纳米管、 聚苯乙烯微球、 二硫化钼、 氮化硼或氧 化石墨烯。 [0012]进一步的， 微纳材 料分散液的浓度为0.1g/L～5g/L。 [0013]进一步的， 支撑膜包括有机膜或无机膜。 [0014]进一步的， 有机膜包括聚醚砜膜或聚丙烯 膜， 无机膜为 三氧化二铝无机膜。 [0015]进一步的， 通孔的孔径为20纳米到 5微米。 [0016]进一步的， 在支撑膜和微纳材料分散液处于静置状态下对微纳材料分散液进行加 热时， 采用水浴方式进行加热， 加热温度为 40～85℃， 加热时间为3 0分钟到12小时。说　明　书 1/5 页 3 CN 115535956 A 3