CN105462342A - γ-环糊精和稀土Tb配合物及其在微接触印刷技术中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及稀土Tb配合物，本发明还提供了此种稀土Tb配合物和γ-环糊精复合溶液在微接触印刷技术中的应用。通过将γ-环糊精用水溶解，得到浓度为3-6g/L的γ-环糊精水溶液，在每升γ-环糊精水溶液中加入0.8g稀土Tb配合物，然后用超声仪将频率调置20kHz超声30-60min，得到均匀分散的γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液浸泡PDMS印章并盖于羧基化基底上进行化学镀，本发明为微接触印刷墨水在电子行业常用的聚合物基底表面制备金属图案，为微接触印刷行业提供了新思路。

Description

γ-环糊精和稀土Tb配合物及其在微接触印刷技术中的应用
技术领域
本发明属于现代电子技术领域，特别涉及一种γ-环糊精和稀土Tb配合物作为复合绿色环保墨水在微接触印刷技术中的应用。
背景技术
表面微构建技术正逐渐体现出在重要应用价值，特别是微接触印刷技术，其能够在小尺寸上微图案化，在多个领域特别是现代电子技术领域具有重要意义。目前可供选择的微接触印刷墨水较少，也局限了表面可进行微接触印刷的材料，大量的材料无法用微接触印刷的方法制备表面图案。因而开发新的、稳定的的墨水具有很大的意义。
本申请人在已获授权的专利(CN102516841B)中公开了八(辛烷氧基)-酞菁锌作为墨水在聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯或聚酰亚胺基底进行微接触印刷的应用技术；在已获授权的专利(CN102964909B)中公开了水溶性的5，10，15，20-四[4-(3’-丙氧基吡啶溴化盐)苯基]卟啉锌在聚对苯二甲酸乙二酯基底上进行微接触印刷中的应用技术；在已获授权的专利(CN102964910B)中公开了水溶性的5，10，15，20-四磺酸钠苯基卟啉锌在聚酰亚胺基底进行微接触印刷的应用技术。
为进一步丰富微接触印刷墨水和基底的选择，并且提升微接触印刷质量，有必要进一步开发γ-环糊精和稀土Tb配合物在微接触印刷技术中的应用。γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液性能稳定，成膜质量高，可以作为一种稳定的墨水应用于多种材料表面的微接触印刷。铈组稀土元素Tb配合物具有很强的磁性，可以赋予材料磁性，这种性质可用于换能器、宽带机械共鸣管和高精度液态燃料喷射器等方面的应用。目前γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液作为微接触印刷墨水的应用未见报道。
发明内容
本发明提供了一种γ-环糊精和稀土Tb配合物作为复合绿色环保墨水在微接触印刷技术中的应用。
本发明的技术方案如下：
一种稀土Tb配合物，其特征在于，所述配合物的结构式为：
该化合物的化学名称：1-萘基-1，3-丁二酮合Tb。
一种γ-环糊精和稀土Tb配合物在微接触印刷技术中的应用，其特征在于，包括如下步骤：
1)基底表面处理：将聚合物基底用质量百分比为45-55％的异丙醇水溶液浸泡30-60min，取出后再置于2-3mol/L硫酸溶液中，并在温度为55-65℃条件下浸泡15-20min，随后用水清洗，在温度为60-65℃的条件下进行真空干燥，在聚合物基底表面引入羧基，得羧基化基底；
2)制备γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液：将γ-环糊精用水溶解，得到浓度为3-6g/L的γ-环糊精水溶液，在每升γ-环糊精水溶液中加入0.8g稀土Tb配合物，然后用超声仪将频率为调置20kHz超声30-60min，得到均匀分散的γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液；
3)微接触印刷：将PDMS印章浸泡于γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液中30-40s，取出后于N2气流中干燥30-60s，将涂有γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液的PDMS印章盖于羧基化基底上，轻压10-20s，将PDMS印章图案转移至羧基化基底表面，得到印有图案的基底；
4)化学镀：将印有图案的基底浸泡于0.1-0.3g/LPdCl2溶液中10-30s，取出后放于化学镀溶液中进行化学镀，时间为1-10min，取出后在基底上得到精美的金属铜图案。
优选的是，所述的γ-环糊精和稀土Tb配合物在微接触印刷技术中的应用，其特征在于，步骤1)中选用的聚合物基底材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
优选的是，所述的γ-环糊精和稀土Tb配合物在微接触印刷技术中的应用，其特征在于，步骤1)中选用的异丙醇溶液与聚合物基底的质量百分比为1∶1-5。
优选的是，所述γ-环糊精和稀土Tb配合物在微接触印刷技术中的应用，其特征在于，步骤4)中化学镀溶液可以为由4-6wt％硫酸铜、7-8wt％酒石酸钠钾、6-10wt％氢氧化钠、32-36wt％甲醛和余量的蒸馏水组成的化学镀溶液。
优选的是，所述的γ-环糊精和稀土Tb配合物在微接触印刷技术中的应用，其特征在于，步骤4)中化学镀溶液可以为由5-8wt％三氯化金、5-8wt％亚硫酸金钠、10-12wt％亚硫酸钠、15-18wt％柠檬酸钾和余量的蒸馏水组成的化学镀溶液。
本发明有益效果：
1)稀土Tb配合物分子中含有萘结构，含有大共轭体系，结构刚性，同时分子结构中含有β-二酮，与稀土Tb配位结合得到稳定的Tb配合物，有利于得到稳定的金属图案；同时，相对于其他配合物，其氧化还原电位更窄，可在化学镀过程中稳定反应，获得分辨率更高的精细图案。
2)稀土Tb配合物具有很强的磁性，可以赋予材料磁性，所得到的材料有望用于制备新一代微型化的换能器、宽带机械共鸣管和高精度液态燃料喷射器等。
3)γ-环糊精的内部“V”字型的疏水性空穴直径为0.75nm，适合容纳1-萘基-1，3-丁二酮合Tb进入并固定于γ-环糊精分子内部，形成稳定的复合物，从而作用于聚合物基底上，与聚合物基底上的羧基配位连接，在基底表面上形成那里热力学稳定、能量低的有序膜，强烈的吸附了化学镀溶液中的金属离子，形成了精美的图案，同时使用γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液印刷时候不会出现分子扩散，致使图案扭曲变宽等现象发生。
4)通过将γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液作为微接触印刷墨水在电子行业常用的聚合物基底表面制备金属图案，为微接触印刷行业提供了新思路。
5)γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液，绿色环保，对人体无害无毒，细胞存活率高。
6)γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液原料易得、成本低、稳定，在工业应用上具有很大的潜力。
具体实施方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，但绝对不是对本发明范围的限制。下面参照实施例进一步详细阐述本发明，但是本领域技术人员应当理解，本发明并不限于这些实施例以及使用的制备方法。而且，本领域技术人员根据本发明的描述可以对本发明进行等同替换、组合、改良或修饰，这些都包括在本发明的范围内。
实施例1
1)基底表面处理：将聚对苯二甲酸乙二醇酯用质量百分比为45％的异丙醇水溶液浸泡30min，其中，异丙醇溶液与聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量百分比为1∶1，取出后再置于2mol/L硫酸溶液中，并在温度为55℃条件下浸泡15min，随后用水清洗，在温度为60℃的条件下进行真空干燥，在聚合物基底表面引入羧基，得羧基化的聚对苯二甲酸乙二醇酯基底；
2)制备γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液：将γ-环糊精用水溶解，得到浓度为3g/L的γ-环糊精水溶液，在每升γ-环糊精水溶液中加入0.8g稀土Tb配合物，然后用超声仪将频率为调置20kHz超声30min，得到均匀分散的γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液；
3)微接触印刷：将PDMS印章浸泡于γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液中30s，取出后于N2气流中干燥30s，将涂有γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液的PDMS印章盖于羧基化基底上，轻压10s，将PDMS印章图案转移至羧基化基底表面，得到印有图案的基底；
4)化学镀：将印有图案的基底浸泡于0.1g/LPdCl2溶液中10s，取出后放于由4wt％硫酸铜、7wt％酒石酸钠钾、6wt％氢氧化钠、32wt％甲醛和余量的蒸馏水组成的化学镀铜液中进行化学镀，时间为1min，取出后即可在基底上得到精美的金属铜图案。
得出的图案精美细致，整齐完整，无扭曲，扩散变形现象发生。
实施例2
1)基底表面处理：将聚对苯二甲酸乙二醇酯用质量百分比为55％的异丙醇水溶液浸泡60min，其中，异丙醇溶液与聚对苯二甲酸乙二醇酯的质量百分比为1∶5，取出后再置于3mol/L硫酸溶液中，并在温度为65℃条件下浸泡20min，随后用水清洗，在温度为65℃的条件下进行真空干燥，在聚合物基底表面引入羧基，得羧基化的聚对苯二甲酸乙二醇酯基底；
2)制备γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液：将γ-环糊精用水溶解，得到浓度为6g/L的γ-环糊精水溶液，在每升γ-环糊精水溶液中加入0.8g稀土Tb配合物，然后用超声仪将频率为调置20kHz超声60min，得到均匀分散的γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液；
3)微接触印刷：将PDMS印章浸泡于γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液中40s，取出后于N2气流中干燥60s，将涂有γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液的PDMS印章盖于羧基化基底上，轻压20s，将PDMS印章图案转移至羧基化基底表面，得到印有图案的基底；
4)化学镀：将印有图案的基底浸泡于0.3g/LPdCl2溶液中30s，取出后放于由5％三氯化金、5％亚硫酸金钠、10％亚硫酸钠、15％柠檬酸钾和余量的蒸馏水组成的化学镀金液中进行化学镀，时间为10min，取出后即可在基底上得到精美的金属金图案。
得出的图案精美细致，整齐完整，无扭曲，扩散变形现象发生。
实施例3
将人体正常表皮细胞HaCaT培养于达尔伯克改良伊格尔培养基(DMEM)培养液(含10％新生牛血清)中，置37℃、5％CO2条件下培养，1～2d换1次培养液。当细胞生长至对数期分别添实施例1、实施例2所得到金属图案基底以及羧基化前的聚对苯二甲酸乙二醇酯基底进行处理。将细胞用0.25％胰蛋白96孔板置于37℃、5％CO2培养箱培养。2～4h后，每块培养板分别加入实施例1、实施例2所得到金属图案基底和羧基化前的聚对苯二甲酸乙二醇酯基底以及完全培养液培养的细胞作为实验组和对照组，不含细胞和培养液作为空白对照，将培养板移入37℃、5％CO2培养箱培养。24h后，弃培养液，磷酸盐缓冲液(PBS)洗板2次，加入2-(2-甲氧基-4-硝基苯基)-3-(4-硝基苯基)-5-(2，4-二磺酸苯)-2H-四唑单钠盐(CCK-8)10μl。继续在37℃、5％CO2培养箱培养2～4h，酶标仪550nm处测各孔光密度(D值)。细胞存活率(％)＝[(实验孔D值-空白孔D值)/(对照孔D值-空白孔D值)]×100％。
空白组：100％
对照组：羧基化前的聚对苯二甲酸乙二醇酯基底80.1％
实验组：(包括实施例1和实施例2)
实施例1：98.3％
实施例2：99.5％
γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液，绿色环保，对人体无害无毒，细胞存活率高。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (6)

1.一种稀土Tb配合物，其特征在于，所述配合物的结构式为：
该化合物的化学名称：1-萘基-1，3-丁二酮合Tb。
2.一种γ-环糊精和稀土Tb配合物在微接触印刷技术中的应用，其特征在于，包括如下步骤：
1)基底表面处理：将聚合物基底用质量百分比为45-55％的异丙醇水溶液浸泡30-60min，取出后再置于2-3mol/L硫酸溶液中，并在温度为55-65℃条件下浸泡15-20min，随后用水清洗，在温度为60-65℃的条件下进行真空干燥，在聚合物基底表面引入羧基，得羧基化基底；
2)制备γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液：将γ-环糊精用水溶解，得到浓度为3-6g/L的γ-环糊精水溶液，在每升γ-环糊精水溶液中加入0.8g稀土Tb配合物，然后用超声仪将频率为调置20kHz超声30-60min，得到均匀分散的γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液；
3)微接触印刷：将PDMS印章浸泡于γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液中30-40s，取出后于N2气流中干燥30-60s，将涂有γ-环糊精和稀土Tb配合物复合溶液的PDMS印章盖于羧基化基底上，轻压10-20s，将PDMS印章图案转移至羧基化基底表面，得到印有图案的基底；
4)化学镀：将印有图案的基底浸泡于0.1-0.3g/LPdCl2溶液中10-30s，取出后放于化学镀溶液中进行化学镀，时间为1-10min，取出后在基底上得到精美的金属铜图案。
3.如权利要求2所述的γ-环糊精和稀土Tb配合物在微接触印刷技术中的应用，其特征在于，步骤1)中选用的聚合物基底材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
4.如权利要求2所述的γ-环糊精和稀土Tb配合物在微接触印刷技术中的应用，其特征在于，步骤1)中选用的异丙醇溶液与聚合物基底的质量百分比为1∶1-5。
5.如权利要求2所述γ-环糊精和稀土Tb配合物在微接触印刷技术中的应用，其特征在于，步骤4)中化学镀溶液可以为由4-6wt％硫酸铜、7-8wt％酒石酸钠钾、6-10wt％氢氧化钠、32-36wt％甲醛和余量的蒸馏水组成的化学镀溶液。
6.如权利要求2所述的γ-环糊精和稀土Tb配合物在微接触印刷技术中的应用，其特征在于，步骤4)中化学镀溶液可以为由5-8wt％三氯化金、5-8wt％亚硫酸金钠、10-12wt％亚硫酸钠、15-18wt％柠檬酸钾和余量的蒸馏水组成的化学镀溶液。
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