人大曹廷炳博士取得轉(zhuǎn)移邊緣印刷科研進(jìn)展
在國家自然科學(xué)基金委和中國人民大學(xué)的大力支持下，人民大學(xué)理學(xué)院化學(xué)系曹廷炳博士及其領(lǐng)導(dǎo)的功能高分子器件課題組在非傳統(tǒng)方法制備微納米圖案化領(lǐng)域取得系列創(chuàng)新性研究成果，近期有兩篇研究論文發(fā)表在世界材料科學(xué)的頂級期刊“Advanced Materials”上。
該研究組通過金屬沉積，納米轉(zhuǎn)移印刷與邊緣刻蝕技術(shù)的結(jié)合發(fā)展了一種新的實(shí)現(xiàn)納米圖案化的技術(shù)——納米轉(zhuǎn)移邊緣印刷（nanotransfer edge printing， nTEP），并實(shí)現(xiàn)了系列金屬和金屬氧化物納米陣列的制備。這種技術(shù)可以來制備用其他方法很難得到的納米結(jié)構(gòu)，而且可以把納米結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到軟的基底上，從而為制備有機(jī)柔性電子元件提供了可能。這種方法印刷簡單，同時可以通過對PDMS像章的操作，達(dá)到精確定位的目的，相對于傳統(tǒng)微納米制備技術(shù)具有巨大的優(yōu)勢。利用這種方法，他們制備了二氧化錫納米線氣體傳感器，在同等條件下與二氧化錫膜傳感器相比，靈敏度有了極大提高。
在此基礎(chǔ)之上，該課題組又發(fā)展了一種原位制備聚噻吩微傳感器的方法，這種方法融合了軟刻蝕技術(shù)、納米轉(zhuǎn)移印刷技術(shù)和在PDMS微通道內(nèi)進(jìn)行無溶液聚合等目前國際最先進(jìn)加工方法的優(yōu)點(diǎn)，能夠讓金屬和導(dǎo)電聚合物更好的接觸，這樣就可以直接提高最后制備的基于聚噻吩的微傳感器的氣體檢測特性。這種方法得到的聚噻吩微傳感器陣列對于有機(jī)揮發(fā)氣體有著超低的檢測極限，能夠?qū)σ掖?甲醛/甲苯等有機(jī)毒害氣體以及對爆炸物原料三乙胺等物質(zhì)達(dá)到十億分之一濃度（ppb）的高靈敏度和高選擇性檢測。該制備方法具有操作簡單、原料易得、價格低廉的特點(diǎn)，所得到的氣體傳感器具有室溫檢測、快速響應(yīng)、超低能耗等優(yōu)點(diǎn)，具有商業(yè)化的前景，目前該成果已經(jīng)以中國人民大學(xué)的名義申請了國家發(fā)明專利。
曹廷炳博士是人民大學(xué)化學(xué)系2005年作為副教授引進(jìn)的優(yōu)秀海外歸國人才，他在北京大學(xué)化學(xué)學(xué)院攻讀博士學(xué)位期間因工作成績突出獲得2002年度北京大學(xué)優(yōu)秀畢業(yè)生及北京大學(xué)研究生“學(xué)術(shù)十杰”獎。到人民大學(xué)工作之前，曹廷炳博士一直在美國哈佛大學(xué)著名的Whitesides實(shí)驗(yàn)室從事研究工作。
該研究組通過金屬沉積，納米轉(zhuǎn)移印刷與邊緣刻蝕技術(shù)的結(jié)合發(fā)展了一種新的實(shí)現(xiàn)納米圖案化的技術(shù)——納米轉(zhuǎn)移邊緣印刷（nanotransfer edge printing， nTEP），并實(shí)現(xiàn)了系列金屬和金屬氧化物納米陣列的制備。這種技術(shù)可以來制備用其他方法很難得到的納米結(jié)構(gòu)，而且可以把納米結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到軟的基底上，從而為制備有機(jī)柔性電子元件提供了可能。這種方法印刷簡單，同時可以通過對PDMS像章的操作，達(dá)到精確定位的目的，相對于傳統(tǒng)微納米制備技術(shù)具有巨大的優(yōu)勢。利用這種方法，他們制備了二氧化錫納米線氣體傳感器，在同等條件下與二氧化錫膜傳感器相比，靈敏度有了極大提高。
在此基礎(chǔ)之上，該課題組又發(fā)展了一種原位制備聚噻吩微傳感器的方法，這種方法融合了軟刻蝕技術(shù)、納米轉(zhuǎn)移印刷技術(shù)和在PDMS微通道內(nèi)進(jìn)行無溶液聚合等目前國際最先進(jìn)加工方法的優(yōu)點(diǎn)，能夠讓金屬和導(dǎo)電聚合物更好的接觸，這樣就可以直接提高最后制備的基于聚噻吩的微傳感器的氣體檢測特性。這種方法得到的聚噻吩微傳感器陣列對于有機(jī)揮發(fā)氣體有著超低的檢測極限，能夠?qū)σ掖?甲醛/甲苯等有機(jī)毒害氣體以及對爆炸物原料三乙胺等物質(zhì)達(dá)到十億分之一濃度（ppb）的高靈敏度和高選擇性檢測。該制備方法具有操作簡單、原料易得、價格低廉的特點(diǎn)，所得到的氣體傳感器具有室溫檢測、快速響應(yīng)、超低能耗等優(yōu)點(diǎn)，具有商業(yè)化的前景，目前該成果已經(jīng)以中國人民大學(xué)的名義申請了國家發(fā)明專利。
曹廷炳博士是人民大學(xué)化學(xué)系2005年作為副教授引進(jìn)的優(yōu)秀海外歸國人才，他在北京大學(xué)化學(xué)學(xué)院攻讀博士學(xué)位期間因工作成績突出獲得2002年度北京大學(xué)優(yōu)秀畢業(yè)生及北京大學(xué)研究生“學(xué)術(shù)十杰”獎。到人民大學(xué)工作之前，曹廷炳博士一直在美國哈佛大學(xué)著名的Whitesides實(shí)驗(yàn)室從事研究工作。
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