CN103528866B - 碳支持膜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了本发明提供一种透射分析用碳支持膜的制备方法，包括如下步骤：制备微孔阵列模版；在金属载网上涂覆或捞上有机膜；在模版上涂覆亲水剂；在模版上喷一层碳，形成微筛支持膜；在水里把微筛支持膜漂浮下来；用金属载网把微筛支持膜捞起、晾干；把有机膜溶掉。本发明还提供另一种制备方法，包括如下步骤：制备微孔阵列模板；在模版上涂覆亲水剂；在模版上喷有机膜；在水中把有机膜漂浮下来；用金属载网把有机膜捞起；再在金属载网上喷一层碳，形成微筛支持膜；用不损伤微筛支持膜的溶剂把有机膜溶掉。本碳支持膜制备方法，步骤简单，低成本，所制备的碳支持膜质量可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种透射分析用碳支持膜的制备方法，属于透射电镜样品支持膜制备方法领域。该支持膜可以用于生物分子材料的低温电镜样品制备，对于进行高效、快速和自动化的低温电子显微成像采集是不可缺少的。
背景技术
透射电子显微镜可在纳米甚至原子尺度对物质的形态、结构进行表征，因此广泛应用于生命科学、医学、物理、材料、化学等领域。目前，透射电子显微镜样品通常用带有小孔的金属载网支持，而支持载网上通常覆盖有有机膜或碳膜。特别对于纳米材料、低温冷冻生物样品等的观察，通常用支持膜上带有小孔的微筛膜以使样品在小孔中获得低背景的图像。而微孔大小一致，分布规则的阵列微筛膜则为样品的观察一致性，及图像数据的自动化收集带来很大的便利性。广泛受到人们的欢迎和使用。
目前制备此类微阵列支持膜的制备方法主要有两种：
一种方法报道在《Ultramicroscopy》74(1998)75-81。专利号：US6821692。其主要原理是：先根据制作微筛支持膜所需的图形制作半导体光刻掩模板，在硅片上线涂覆一层交联的凝胶，再在凝胶上涂覆一层光刻胶；覆盖掩模板曝光；对光刻胶进行显影；用把硅片和光刻胶之间的凝胶消化掉，使光刻胶从硅片上剥离下来，漂浮在水面上；用金属载网捞起光刻胶；在光刻胶上喷碳；用有机溶剂溶掉光刻胶。该方法工艺复杂、成本高。制备需要用专门的半导体加工设备。
另一种方法报道在《MicroscopyANDMicroanalysis》13，(2007)，365-371。专利号：US20060277778。其主要原理是：先用半导体微加工的方法在硅片表面刻蚀出一系列的小坑或小孔，小孔在硅片表面的形状与要制备的微阵列支持膜上的图案相同；在上述带有图形的硅片模版上喷一层润湿剂；再在带有润湿剂的硅片模版上喷一定厚度的碳。在水里把碳膜漂浮在水面上；用金属载网捞起、晾干。该方法制备的支持膜，碳膜在铜网上粘着力较差、不牢固，容易破裂或脱落。发明内容
本发明的目的在于提供一种透射分析用碳支持膜的制备方法，其步骤简单，低成本，所制备的碳支持膜质量可靠。
为实现上述目的，本发明提供一种透射分析用碳支持膜的制备方法，包括如下步骤：
采用半导体微加工技术制备微孔阵列模版；
在金属载网上涂覆或捞上一层不溶于水的有机膜；
在模版上涂覆一层亲水剂；
在涂覆有亲水剂的模版上喷一层碳，形成微筛支持膜；
在水里把微筛支持膜漂浮下来；
用带有有机膜的金属载网把微筛支持膜捞起、晾干；
用不损伤微筛支持膜的溶剂把有机膜溶掉。
本发明还提供另一种透射分析用碳支持膜的制备方法，包括如下步骤：
采用半导体微加工技术制备微孔阵列模板；
在模版上涂覆一层亲水剂；
在涂覆有亲水剂的模版上喷一层不溶于水的有机膜；
在水中把有机膜漂浮下来；
用金属载网把有机膜捞起；
再在覆有有机膜的金属载网上喷一层碳，形成微筛支持膜；
用不损伤微筛支持膜的溶剂把有机膜溶掉。
优选的，所述金属载网为铜网。
优选的，所述有机膜为方华膜。
优选的，所述不损伤微筛支持膜的溶剂为乙醇。
优选的，所述碳支持膜的制备方法，还包括铜网的处理步骤，具体步骤如下：
将铜网完全浸入2％乙酸溶液，超声波清洗5min，清洗掉铜网表面游离的杂质；
再将铜网脱离乙酸溶液，并用超纯水清洗三遍，洗去铜网上残留的乙酸；
再用干燥的丙酮漂洗三次，最后一次超声5min，清洗掉铜网表面游离的有机杂质；
再将清洗好的金属载网放入烘箱中烘干或自然烘干。
优选的，所述碳支持膜的制备方法，还包括方华膜的制备步骤，具体步骤如下：
将方华粉溶解在氯仿溶液中制备得到质量百分比浓度为0.2～0.4％的方华溶液；
再将载玻片全浸入2％乙酸溶液，超声波清洗5min；
将载玻片脱离乙酸溶液，并用超纯水清洗三遍，洗去铜网上残留的乙酸；
再用100％乙醇漂洗载玻片；
再将清洗好的载玻片放入烘箱中烘干或自然烘干；
将经过上述处理的载玻片垂直匀速地插入方华溶液中并静止1min，再快速地将载玻片抽出；
将吸附有方华溶液的载玻片至于空气中晾干；
将晾干的载玻片垂直插入干净的水中，使方华膜从载玻片脱离。
本发明所提供的透射分析用碳支持膜的制备方法简单，可靠，生产成本低，制备的载网由于有机薄膜在铜网和碳膜之间起到粘附作用，使得碳膜牢固的附着的铜网上，不易脱落和破裂，大大提高样品制备的成功率。利用本发明所制的碳支持膜具有边缘平整、不易破碎、导电性能好、无有机物污染、适合于低温高分辨率成像等特点。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明具体实施的技术方案是：
本发明提供一种透射分析用碳支持膜的制备方法，包括如下步骤：
采用半导体微加工技术制备微孔阵列模版；
在金属载网上涂覆或捞上一层不溶于水的有机膜；
在模版上涂覆一层亲水剂；
在涂覆有亲水剂的模版上喷一层碳，形成微筛支持膜；
在水里把微筛支持膜漂浮下来；
用带有有机膜的金属载网把微筛支持膜捞起、晾干；
用不损伤微筛支持膜的溶剂把有机膜溶掉。
本发明还提供另一种透射分析用碳支持膜的制备方法，包括如下步骤：
采用半导体微加工技术制备微孔阵列模板；
在模版上涂覆一层亲水剂；
在涂覆有亲水剂的模版上喷一层不溶于水的有机膜；
在水中把有机膜漂浮下来；
用金属载网把有机膜捞起；
再在覆有有机膜的金属载网上喷一层碳，形成微筛支持膜；
用不损伤微筛支持膜的溶剂把有机膜溶掉。
上述两个制备方法中：
所述金属载网可为铜网；所述有机膜可为方华膜；所述不损伤微筛支持膜的溶剂可为乙醇。
上述两个制备方法，还可包括铜网的处理步骤，具体步骤如下：
将铜网完全浸入2％乙酸溶液，超声波清洗5min，清洗掉铜网表面游离的杂质；
再将铜网脱离乙酸溶液，并用超纯水清洗三遍，洗去铜网上残留的乙酸；
再用干燥的丙酮漂洗三次，最后一次超声5min，清洗掉铜网表面游离的有机杂质；
再将清洗好的金属载网放入烘箱中烘干或自然烘干。
上述两个制备方法，还可包括方华膜的制备步骤，具体步骤如下：
将方华粉溶解在氯仿溶液中制备得到质量百分比浓度为0.2～0.4％的方华溶液；
再将载玻片全浸入2％乙酸溶液，超声波清洗5min；
将载玻片脱离乙酸溶液，并用超纯水清洗三遍，洗去铜网上残留的乙酸；
再用100％乙醇漂洗载玻片；
再将清洗好的载玻片放入烘箱中烘干或自然烘干；
将经过上述处理的载玻片垂直匀速地插入方华溶液中并静止1min，再快速地将载玻片抽出；
将吸附有方华溶液的载玻片至于空气中晾干；
将晾干的载玻片垂直插入干净的水中，使方华膜从载玻片脱离。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.透射分析用碳支持膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
采用半导体微加工技术制备微孔阵列模板；
在模版上涂覆一层亲水剂；
在涂覆有亲水剂的模版上喷一层不溶于水的有机膜；
在水中把有机膜漂浮下来；
用金属载网把有机膜捞起；
再在覆有有机膜的金属载网上喷一层碳，形成微筛支持膜；
用不损伤微筛支持膜的溶剂把有机膜溶掉。
2.根据权利要求1所述的碳支持膜的制备方法，其特征在于，所述金属载网为铜网。
3.根据权利要求2所述的碳支持膜的制备方法，其特征在于，所述有机膜为方华膜。
4.根据权利要求3所述的碳支持膜的制备方法，其特征在于，所述不损伤微筛支持膜的溶剂为乙醇。
5.根据权利要求4所述的碳支持膜的制备方法，其特征在于，还包括铜网的处理步骤，具体步骤如下：
将铜网完全浸入2％乙酸溶液，超声波清洗5min，清洗掉铜网表面游离的杂质；
再将铜网脱离乙酸溶液，并用超纯水清洗三遍，洗去铜网上残留的乙酸；
再用干燥的丙酮漂洗三次，最后一次超声5min，清洗掉铜网表面游离的有机杂质；
再将清洗好的金属载网放入烘箱中烘干或自然烘干。
6.根据权利要求5所述的碳支持膜的制备方法，其特征在于，还包括方华膜的制备步骤，具体步骤如下：
将方华粉溶解在氯仿溶液中制备得到质量百分比浓度为0.2～0.4％的方华溶液；
再将载玻片全浸入2％乙酸溶液，超声波清洗5min；
将载玻片脱离乙酸溶液，并用超纯水清洗三遍，洗去铜网上残留的乙酸；
再用100％乙醇漂洗载玻片；
再将清洗好的载玻片放入烘箱中烘干或自然烘干；
将经过上述处理的载玻片垂直匀速地插入方华溶液中并静止1min，再快速地将载玻片抽出；
将吸附有方华溶液的载玻片至于空气中晾干；
将晾干的载玻片垂直插入干净的水中，使方华膜从载玻片脱离。
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