湿法刻蚀对疏水纸接触角的影响.pdf

《湿法刻蚀对疏水纸接触角的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2016年2月湿法刻蚀对疏水纸接触角的影响31湿法刻蚀对疏水纸接触角的影响罗佳婷吴玫谍林烁虹杨帆(韩山师范学院化学与环境工程学院，广东潮州521041)摘要：本文研究采用十八烷基三甲氧基硅烷的正庚烷溶液做疏水剂制备疏水滤纸，其原理是通过十八烷基三甲氧基硅烷与滤纸纤维表面羟基进行缩合反应降低其表面自由能，使滤纸由亲水性变为疏水性。进而用氢氧化钠作刻蚀剂使被腐蚀部分恢复亲水性。我们研究了不同刻蚀条件对疏水纸接触角的影响。该方法在纸芯片加工上有广泛的应用前景。在亲水纸质花瓣模型的辅助作用下，通过滴加氢氧化钠于亲水纸质花瓣上进行选择性区域腐蚀降解，亲水纸质花瓣

2、覆盖区域重新恢复滤纸的亲水性，而无亲水纸质花瓣覆盖的区域依然保持强的疏水性，因而在滤纸上得到与亲水纸质花瓣一致的亲水图案。关键词：十八烷基三甲氧基硅烷纸芯片1背景2实验部分纸芯片分析技术u0是最近几年新发展起来的一2．1实验试剂及仪器材料种微型分析技术。该技术在亲水性纸质材料上(主要2．1．1试剂是滤纸)加工出疏水墙(hydrophobiebarrier)，在毛细作十八烷基三甲氧基硅烷液体(trimethoxyoctadecylsi—用力下，水溶液在亲水通道中流动、混合及反应。所选lane)(购自阿拉丁试剂有限公司)；乙酸乙酯(分析择的反应体系一般为显

3、色反应，因此通过目视比色法纯)；正庚烷(分析纯)；蒸馏水；浓盐酸(分析纯)；无水可进行半定量分析或拍照后提取检测区的灰度值进行乙酸钠(AR)；丙三醇(AR)；曲拉通X一100(AR)；C6定量分析。与在传统的玻璃、硅、聚合物等材质上加工H06·H：0(AR)。的微流控芯片分析技术相比，纸芯片分析技术具有芯2．1．2仪器材料片加工简单、快速、使用方便、价格低廉、无需流体驱动滤纸(杭州新华纸业有限公司)；YH一946B数显调装置(如注射泵等)等明显优点。在临床检验．4j、食品温微电脑加热板(嘉慧电子工具公司)；FA2004N型电分析与环境检测方面具有广泛应

4、用前景。子天平；0．5—10L、10—100、100一IO00；zL移液枪纸芯片的加工方法主要分为三类。第一类是通过(上海康敏检验设备有限公司)数码照相机(佳能光刻、激光刻蚀【6和喷蜡打印方式在滤纸上加工出能ixus95is)；静水滴接触角测试仪(JC2000C1上海中晨数限制水溶液流动区域的疏水坝。但是此类方法需要使字技术设备有限公司)用价格高昂的光刻机、二氧化碳激光机或喷蜡打印机2．2纸芯片的加工等，由于代价较高且需要训练有素的专业人员对仪器疏水纸的制备：预先将滤纸裁剪成5X5规格放入进行操作与维护，在实际应用中受到较大限制。第二20％的十八烷基三

5、甲氧基硅烷的正庚烷溶液内(含5％的类方法是通过镂空金属模将疏水材料(如蜡)以物理沉乙酸乙酯)内，待滤纸完全湿透后马上取出，平铺放置在干积的方式在亲水滤纸上形成疏水墙，没有沉积疏水材净的表面皿上，室内自然风干，5min后将其放到微电脑电料的区域维持亲水性能。第三类方法是采用喷墨打印热板匕100~C加热2h，并置于室内放置24h。技术将聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)与纸模的加工：用Corddraw软件设计芯片图案，将其打烷基烯酮二聚物(~lkylketenedimer，AKD)等疏水性材印在A4纸大小的滤纸上，用剪刀将

6、图案剪下用作纸模。料打印在亲水性滤纸上，打印了疏水材料的区域由亲水性转变为疏水性，没有打印到的区域维持其亲水性能。喷墨打印技术可以进行纸芯片的大规模加工，在商品化纸芯片的制备上具有无可比拟的优点。但是喷墨打印液一般使用具有强溶解能力的有机溶剂配制而成，如甲苯、正庚烷等，对打印机和墨盒具有较强的破坏能力，大大降低打印机和墨盒的使用寿命。本文利用氢氧化钠对疏水滤纸的腐蚀性，在疏水滤纸上用浸有氢氧化钠的滤纸模选择性地将覆盖部分修饰成亲水性质，其他部分保持疏水性，制备出纸芯片。研究了不同刻蚀条件对疏水纸接触角的影响。图1亲水花瓣形模子制作前