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】
[0001]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】
[0002] 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。
[0003] 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]扑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。
[0004] 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】
[0005] 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。
[0006] 本发明的技术方案如下：
[0007] 一种稀土Tb配合物，其特征在于，所述配合物的结构式为：
[0009] 该化合物的化学名称：1-萘基-1，3-丁二酮合Tb。
[0010] -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：
[0011] 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°C条件下浸泡15-20min，随后 用水清洗，在温度为60_65°C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；
[0012] 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；
[0013] 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， 取出后于犯气流中干燥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；
[0014] 4)化学镀:将印有图案的基底浸泡于0.1-0.38/1?(1(：1 2溶液中10-308，取出后放 于化学镀溶液中进行化学镀，时间为l-l〇min，取出后在基底上得到精美的金属铜图案。 [0015]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。
[0016] 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。
[0017] 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-lOwt%氢氧化 钠、32-36wt%甲醛和余量的蒸馏水组成的化学镀溶液。
[0018] 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。
[0019] 本发明有益效果：
[0020] 1)稀土Tb配合物分子中含有萘结构，含有大共辄体系，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。
[0021] 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。
[0022] 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。
[0023] 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。
[0024] 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 尚。
[0025] 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】
[0026]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。
[0027] 实施例1
[0028] 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°C条件下浸泡15min，随后用水清洗，在温度为60°C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； [0029] 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；
[0030] 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3