泰宁新闻网

介绍一种透明光电催化用叉指电极及其加工方法

泰宁新闻网 http://www.tainingxinwen.cn 2020-10-18 05:36 出处:网络
这里介绍的介绍一种透明光电催化用叉指电极及其加工方法,以下便是小编为大家带来的。

这里介绍的介绍一种透明光电催化用叉指电极及其加工方法,以下便是小编为大家带来的。

一种透明光电催化用叉指电极及其加工方法
本发明提供一种透明光电催化用叉指电极及其加工方法,该叉指电极从下往上依次为:基板、缓冲层和导电层;其中,所述基板由透明材质的材料组成;所述的导电层为金属层。本发明所述透明光电催化用叉指电极具有导电性能好、电信号基线稳定、光电催化效率高、可多次使用的优点。

-种透明光电催化用叉指电极及其加工方法
技术领域
[0001] 本发明属于生物分析检测技术领域,尤其设及一种可用于光电化学领域及生物检 测领域的透明光电催化用叉指电极及其加工方法和应用。

[0002] 环境和能源是21世纪人类面临和亟待解决的重大问题。光催化具有室溫深度反应 和可直接利用太阳能作为光源来驱动反应等独特性能,电催化是使电极、电解质界面上的 电荷转移加速反应的一种催化作用。光电催化有望成为一种理想的环境污染治理技术和洁 净能源生产技术,并备受瞩目。
[0003] 光电催化净化技术是利用光激发半导体分解有机物的过程,其机理是半导体光催 化剂受到光激发产生非平衡载流子即光生电子与空穴,电子与空穴迁移到半导体表面后, 由于具有很强的氧化及还原能力,可跟与之接触的有机污染物发生氧化还原反应,将有机 物分解为小分子并最终分解为0)2和水。光激活半导体电极价带上的光生空穴,在水中产 生氧化能力极强的氨氧自由基,可使水中难于降解的有机污染物完全矿化,且作用物无选 择性,降解过程可在常溫常压下进行,加之该方法无须添加化学试剂,无二次污染,故成为 当前水净化技术在国内外的研究前沿和开发热点。
[0004] 目前应用最多的是WTi化作为表层光催化薄膜的电极,Ti〇2因其光稳定性高、化学 性质稳定、难溶、无毒、成本低、具有高效性,被广泛用于光催化法处理有机或无机废水。但 是由于Ti化的导带宽度较宽,仅能被波长较短的紫外线激发,故使得太阳能的利用率很低。 另外,由于光激发产生的电子与空穴的复合,导致光量子效率很低。
[0005] 光催化氧化技术在彻底降解水中有机污染物W及利用太阳能节约能源、维持生态 平衡、实现可持续发展等方面有着突出的优点,特别是当水中有机污染物浓度很高或用其 他技术方法很难降解时,有着更明显的优势。为此,如何客服现有技术中存在的缺陷,有效 利用光电结合的催化方法,进一步推进光催化氧化技术在水净化领域的发展,提高光电催 化的效率,W期实现其社会和经济效益,是本领域技术人员亟需解决的问题。
[0006]



[0007] 本发明旨在克服现有光催化方法的缺陷,本发明提供了一种透明光电催化用叉指 电极及其加工方法和应用。
[0008] 为解决上述技术问题,本发明提出的技术方案为一种透明光电催化用叉指电极, 该叉指电极从下往上依次为:基板、缓冲层和导电层;其中,所述基板由透明材质的材料组 成;所述导电层为金属层。
[0009 ]所述透明材质的材料可为透明陶瓷、玻璃、有机玻璃、蓝宝石、PS、阳T、PC、PMMA及 其聚合物中的任一种;所述的导电层为Ag、Au、Pd、Pt中的一种形成的金属层或其中至少 两种形成的合金层。
[0010] 透明材质的基板相对于目前市面存在的叉指电极是在不透明的陶瓷片,可实现光 线透过,可应用于需要对反应进行观察现象的生物传感器等当中,也可W应用于可利用光, 尤其是紫外光参与的反应。相比传统的光电催化装置,该发明既提高了催化效率又提高了 光能利用,更具有应用前景。
[0011] 同时,电路使用的材料为电催化敏感的材料儀、销、钮、金中的至少一种,由于运些 金属材料具有独特的晶体结构,能够保证有较大的催化表面积,而光催化反应是由光生电 子与空穴引起的氧化还原反应,在催化剂表面不存在固定的活性中屯、。因此表面积是决定 反应基质吸附量的重要因素,在晶格缺陷等其它因素相同时,表面积大则吸附量大,活性就 高。同时运些电催化敏感金属表面存在的径基数量少,而表面存在的径基会与空穴反应生 成表面过氧化物起复合中屯、的作用,因此表面径基越少,活性越高。在光电催化过程中,电 路使用的材料为电催化敏感的材料儀、销、钮、金中的至少一种可有效增强其光催化活性, 实现叉指电极在与光学相关的光电化学、生物医疗领域发挥作用。
[0012] 所述缓冲层为Ti、Mo、W中的至少两种形成的合金层;所述基板的厚度为0.1- 1mm,所述的缓冲层的厚度为5-5化m;所述的导电层的厚度为5-5化m。
[001引所述透明光电催化用叉指电极在25° C电路的表面电阻率值为1.60 X 10-S-2.20 X 10-8q .m。
[0014]作为一个总的技术构思,本发明还提供一种透明光电催化用叉指电极加工方法, 包括W下步骤: SI:选择透明材质的材料作为基板,按照需求将基板裁成相应尺寸; S2:利用磁控瓣射的方法,在裁好的基板表面锻上Ti、Mo、W中的至少两种金属材料; S3:电锻金属到所述缓冲层表面形成导电层; S4:将线路图形转移到所述导电层; S5:蚀刻液中蚀刻处理,获得透明光电催化用叉指电极。
[001引所述透明材质的材料可为透明陶瓷、玻璃、有机玻璃、蓝宝石、 其聚合物中的任一种;所述的导电层为Ag、Au、Pd、Pt中的一种形成的金属层或其中至少 两种形成的合金层。
[0016] 所述基板的厚度为0.1-lmm,所述缓冲层的厚度为5-5化m,所述导电层的厚度为5- SOym O
[0017] 所述加工方法步骤S2中的磁控瓣射方法具体为:瓣射的祀材为高纯金属,金属的 直径为25-45mm、厚度为3-6mm。祀和基板之间的距离为10-16畑1,工作气体为99. 99wt%的 高纯氮气和99. 99wt%的高纯氣气,分别使用质量流量计控制;基板在放入真空室之前,分 别用丙酬、酒精、去离子水超声清洗,瓣射前将真空室气压抽到IX 1(T6-4X ICT6Pa,并充入 氣气预瓣射12-17minW清洗祀面。随后通入氮气,控制总瓣射气压在lXl(T3-3Xl(r3 Pa, 控制氮气与氣气的比例为2:1,瓣射功率控制在化W-1.25Kw,瓣射时间为0.5-1.化。
[0018] 所述加工方法步骤S4中将线路图形转移到所述导电层的方法为在所述基板的底 面和所述导电层表面涂覆感光油墨,采用菲林曝光和显影形成线路图案;具体地,涂覆感光 油墨的工艺参数为:入料传送速度为1.0-2. Om/min,涂布速度为1.8-2.8 m/min,烘烤时间 为6-8m/min,烘烤溫度为80-95°C;采用LDI曝光机对线路板进行曝光,曝光机曝光能量为 8-lOmJ;在曝光时对导电层蚀刻补偿为0.5-2皿。
[0019] 所述加工方法步骤S4中将线路图形转移到所述导电层的另一种方法为通过光刻 的方式,在所述导电层表面旋涂光刻胶,在曝光机下曝光和显影形成线路图案;具体为:光 刻胶选取负胶,匀胶机设定转速ll〇〇-15(K)r/min和时间30-55S,在导电层上形成负胶涂层; 将基片放在55-75C的热板上,烘5-8min,然后进行图形曝光,曝光时间5-8秒,再将基片放 在90-110°C的热板上,烘3-5min,之后在无掩模版的情况下曝光10-20S,两次曝光功率都保 持在65-80W,随后进行显影。
[0020] 与现有技术相比,本发明的优点在于: (1)本发明通过改进叉指电极结构,通过将透明材质的材料用作叉指电极基板材料,可 实现光线透过,也可W应用于可利用光,尤其是紫外光参与的反应。该发明既提高了催化效 率又提高了光能利用,更具有应用前景。
[0021] (2)本发明针对透明光电催化用叉指电极结构的制造特点,结合现有的磁控瓣射 处理工艺的优势,实现了透明光电催化用叉指电极结构基板的表面金属化制备,能够在长 时间内获得具有均匀的金属膜厚分布的薄膜缓冲层,为叉指电极的优异特性奠定基础; (3) 本发明的叉指电极的导电层采用电锻获得的,厚度可控,纯度高,具有导电性能好、 电信号基线稳定、光电催化效率高、可多次使用等优点,可W为进一步探究与透明光电催化 用叉指电极相关的结构提供便利; (4) 本发明采用技术方案具有兼容性好、效率高、制造方便等特点,可W充分利用现有 的设备和资源,对从透明光电催化材料向叉指电极的发展具有重要意义; 巧)本发明的产品用作降解水中有机污染物,分解水制氨,有效利用太阳能,维持生态 平衡,实现可持续发展等方面有着突出的优点;同时可用于生物传感器中,观察检测指标的 颜色变化,对照标准物得到其浓度范围。

[0022] 图1是本发明叉指电极实施例1-7的剖视图。
[0023] 图2是本发明叉指电极的局部示意图。
[0024]

[0025] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,W下结合具体实施例,并参照 附图和对比例,对本发明进一步详细说明。
[00%] 实施例1 本实施例提供一种透明光电催化用叉指电极,该叉指电极从下往上依次为:基板1、缓 冲层2和导电层3;其中,所述基板1材料为透明高分子聚酷亚胺组成;所述的导电层3为Pd 形成的金属层。
[0027]所述缓冲层为Ti/W形成的合金层(质量比为1:1);所述基板的厚度为0.1mm,所述 的缓冲层的厚度为25ym;所述的导电层的厚度为2化m。
[002引所述透明光电催化用叉指电极在25°C电路的表面电阻率值为1.80X10-SQ .m。
[0029] 实施例2 本实施例提供一种透明光电催化用叉指电极,该叉指电极从下往上依次为:基板1、缓 冲层2和导电层3;其中,所述基板1材料为蓝宝石;所述的导电层3为Pt形成的金属层。
[0030] 所述缓冲层为Mo/W形成的合金层(Mo、W质量比为1:1);所述基板的厚度为0.48mm, 所述的缓冲层的厚度为25ym;所述的导电层的厚度为2化m。
[0031] 所述透明光电催化用叉指电极在25°C电路的表面电阻率值为1.92X1(T8Q .m。
[0032] 实施例3 本实施例提供一种透明光电催化用叉指电极,该叉指电极从下往上依次为:基板1、缓 冲层2和导电层3;其中,所述基板1材料为透明玻璃;所述的导电层3为Au形成的金属层。
[0033] 所述缓冲层为Mo/W形成的合金层(Mo、W质量比为1:1);所述基板的厚度为0.48mm; 缓冲层的厚度为1化m;所述的导电层的厚度为1化m。
[0034] 所述透明光电催化用叉指电极在25°C电路的表面电阻率值为1.92X1(T8Q .m。
[0035] 实施例4 本实施例提供一种透明光电催化用叉指电极,该叉指电极从下往上依次为:基板1、缓 冲层2和导电层3;其中,所述基板1材料为透明高分子聚酷亚胺;所述的导电层3为Pt形成的 金属层。
[0036] 所述缓冲层为Mo/W形成的合金层(Mo、W质量比为1:1);所述基板的厚度为0.1mm, 所述的缓冲层的厚度为5化m;所述的导电层的厚度为45ym。
[0037] 所述透明光电催化用叉指电极在25°C电路的表面电阻率值为2.OSXlCT8Q .m。 [00;3 引 实施例5 本实施例提供一种透明光电催化用叉指电极,该叉指电极从下往上依次为:基板1、缓 冲层2和导电层3;其中,所述基板1材料为透明陶瓷;所述的导电层3为Ag形成的金属层。
[0039] 所述缓冲层为Mo/W形成的合金层(Mo、W质量比为1:1);所述基板的厚度为 0.655mm,所述的缓冲层的厚度为1化m;所述的导电层的厚度为5ym。
[0040] 所述透明光电催化用叉指电极在25°C电路的表面电阻率值为1.68X10-SQ .m。
[0041] 实施例6 本实施例提供一种透明光电催化用叉指电极,该叉指电极从下往上依次为:基板1、缓 冲层2和导电层3;其中,所述基板1材料为透明聚对苯二甲酸乙二醋;所述的导电层3为Pd 形成的金属层。
[0042] 所述缓冲层为Mo、W形成的合金层(Mo、W质量比为1:1);所述基板的厚度为1mm,所 述的缓冲层的厚度为35ym;所述的导电层的厚度为3化m。
[0043] 所述透明光电催化用叉指电极在25°C电路的表面电阻率值为2.05X1(T8Q -m。
[0044] 实施例7 本实施例提供一种透明光电催化用叉指电极,该叉指电极从下往上依次为:基板1、缓 冲层2和导电层3;其中,所述基板1材料为透明聚甲基丙締酸甲醋;所述的导电层3为Au、Pt 形成的合金层(Au、Pt质量比为2:1)。
[0045] 所述缓冲层为Ti、Mo形成的合金层(Ti、Mo质量比为1:1);所述基板的厚度为 0. 655mm,所述的缓冲层的厚度为4化m;所述的导电层的厚度为35ym。
[0046] 所述透明光电催化用叉指电极在25°地路的表面电阻率值为2.13X ICT8Q . m。
[0047] 实施例8 本实施例提供一种如实施例1所述的透明光电催化用叉指电极加工方法,包括W下步 骤: Sl:选择透明高分子聚酷亚胺作为基板,按照需求将基板裁成相应尺寸; S2:利用磁控瓣射的方法,在裁好的基板表面锻上Ti、W两种金属材料,根据需要控制表 面金属化的时间来调节缓冲层厚度; S3:将Pd电锻到所述缓冲层表面形成导电层; S4:在所述基板的底面和所述导电层表面涂覆感光油墨,采用菲林曝光和显影形成线 路图案; S5:在5M盐酸和3M硝酸的蚀刻液中蚀刻处理,获得透明光电催化用叉指电极。
[0048] 步骤S2中的磁控瓣射方法具体为:瓣射的祀材为高纯金属,金属的直径为35mm、 厚度为5mm。祀和基板之间的距离为13cm,工作气体为99. 99wt%的高纯氮气和99. 99wt% 的高纯氣气,分别使用质量流量计控制;基板在放入真空室之前,分别用丙酬、酒精、去离子 水超声清洗,瓣射前将真空室气压抽到2X ICT6Pa,并充入氣气预瓣射ISminW清洗祀面。随 后通入氮气,控制总瓣射气压在1 X 1(T3 Pa,控制氮气与氣气的比例为2:1,瓣射功率控制在 1. 化W,瓣射时间为化。
[0049] 步骤S4中将线路图形转移到所述导电层的方法为在所述基板的底面和所述导电 层表面涂覆感光油墨,采用菲林曝光和显影形成线路图案;具体地,涂覆感光油墨的工艺参 数为:入料传送速度为1.5m/min,涂布速度为2.3 m/min,烘烤时间为7m/min,烘烤溫度为90 °C;采用LDI曝光机对线路板进行曝光,曝光机曝光能量为9mJ;在曝光时对导电层蚀刻补 偿为1.如m。
[(K)加 ] 实施例9 本实施例提供一种如实施例2所述的透明光电催化用叉指电极的加工方法,包括W下 步骤: Sl:选择蓝宝石作为基板,按照需求将基板裁成相应尺寸; S2:利用磁控瓣射的方法,在裁好的基板表面锻上Mo、W,根据需要控制表面金属化的时 间来调节缓冲层厚度; S3:将Pt电锻到所述缓冲层表面形成导电层; S4:在所述基板的底面和所述导电层表面涂覆感光油墨,采用菲林曝光和显影形成线 路图案; S5:在5M盐酸和3M硝酸的蚀刻液中蚀刻处理,获得透明光电催化用叉指电极。
[0051]步骤S2中的磁控瓣射方法具体为:瓣射的祀材为高纯金属,金属的直径为25mm、 厚度为3mm。祀和基板之间的距离为10cm,工作气体为99. 99wt%的高纯氮气和99. 99wt% 的高纯氣气,分别使用质量流量计控制;基板在放入真空室之前,分别用丙酬、酒精、去离子 水超声清洗,瓣射前将真空室气压抽到I X ICT6Pa,并充入氣气预瓣射12minW清洗祀面。随 后通入氮气,控制总瓣射气压在1 X ICT3Pa,控制氮气与氣气的比例为2:1,瓣射功率控制在 化W,瓣射时间为0.化。
[0052]步骤S4中将线路图形转移到所述导电层的方法为在所述基板的底面和所述导电 层表面涂覆感光油墨,采用菲林曝光和显影形成线路图案;具体地,涂覆感光油墨的工艺参 数为:入料传送速度为1.5m/min,涂布速度为2.3 m/min,烘烤时间为7m/min,烘烤溫度为90 °C;采用LDI曝光机对线路板进行曝光,曝光机曝光能量为9mJ;在曝光时对导电层蚀刻补 偿为1.如m。
[0化3] 实施例10 本实施例提供一种如实施例3所述的透明光电催化用叉指电极的加工方法,包括W下 步骤: Sl:选择透明玻璃作为基板,按照需求将基板裁成相应尺寸; S2:利用磁控瓣射的方法,在裁好的基板表面锻上Mo、W,根据需要控制表面金属化的时 间来调节缓冲层厚度; S3:将Au电锻到所述缓冲层表面形成导电层; S4:通过光刻的方式,在所述导电层表面旋涂光刻胶,在曝光机下曝光和显影形成线路 图案; S5:在5M盐酸和3M硝酸的蚀刻液中蚀刻处理,获得透明光电催化用叉指电极。
[0054] 步骤S2中的磁控瓣射方法具体为:瓣射的祀材为高纯金属,金属的直径为45mm、 厚度为6mm。祀和基板之间的距离为16cm,工作气体为99. 99wt%的高纯氮气和99. 99wt% 的高纯氣气,分别使用质量流量计控制;基板在放入真空室之前,分别用丙酬、酒精、去离子 水超声清洗,瓣射前将真空室气压抽到4X ICT6Pa,并充入氣气预瓣射17minW清洗祀面。随 后通入氮气,控制总瓣射气压在1 X ICT3Pa,控制氮气与氣气的比例为2:1,瓣射功率控制在 1.25KW,瓣射时间为0.化。
[0055] 步骤S4中将线路图形转移到所述导电层的方法为通过光刻的方式,在所述导电层 表面旋涂光刻胶,在曝光机下曝光和显影形成线路图案;具体为:光刻胶选取负胶,匀胶机 设定转速1500r/min和时间45s,在导电层上形成负胶涂层;将基片放在65°C的热板上,烘 6min,然后进行图形曝光,曝光时间7秒,再将基片放在100°C的热板上,烘3min,之后在无掩 模版的情况下曝光15s,两次曝光功率都保持在75W,随后进行显影。
[0化6] 实施例11 本实施例提供一种如实施例4所述的透明光电催化用叉指电极的加工方法,包括W下 步骤: Sl:选择透明高分子聚酷亚胺材料作为基板,按照需求将基板裁成相应尺寸; S2:利用磁控瓣射的方法,在裁好的基板表面锻上Mo、W,根据需要控制表面金属化的时 间来调节缓冲层厚度,; S3:将Pt电锻到所述缓冲层表面形成导电层; S4:通过光刻的方式,在所述导电层表面旋涂光刻胶,在曝光机下曝光和显影形成线路 图案; S5:蚀刻液中蚀刻处理,获得透明光电催化用叉指电极。
[0057] 步骤S2中的磁控瓣射方法具体为:瓣射的祀材为高纯金属,金属的直径为35mm、 厚度为5mm。祀和基板之间的距离为13cm,工作气体为99. 99wt%的高纯氮气和99. 99wt% 的高纯氣气,分别使用质量流量计控制;基板在放入真空室之前,分别用丙酬、酒精、去离子 水超声清洗,瓣射前将真空室气压抽到2X ICT6Pa,并充入氣气预瓣射ISminW清洗祀面。随 后通入氮气,控制总瓣射气压在1 X 1(T3 Pa,控制氮气与氣气的比例为2:1,瓣射功率控制在 1.化W,瓣射时间为1.25h。
[0058] 步骤S4中将线路图形转移到所述导电层的方法为通过光刻的方式,在所述导电层 表面旋涂光刻胶,在曝光机下曝光和显影形成线路图案;具体为:光刻胶选取负胶,匀胶机 设定转速1500r/min和时间45s,在导电层上形成负胶涂层;将基片放在65°C的热板上,烘 6min,然后进行图形曝光,曝光时间7秒,再将基片放在100°C的热板上,烘3min,之后在无掩 模版的情况下曝光15s,两次曝光功率都保持在75W,随后进行显影。
[0化9] 对比例1 本实施例提供一种陶瓷基板叉指电极,该叉指电极从下往上依次为:基板、缓冲层和导 电层;其中,所述基板材料为陶瓷;所述的导电层为化。
[0060]所述缓冲层为Mo、W中形成的合金层(Mo、W质量比为1:1);所述基板的厚度为 0.655mm,所述的缓冲层的厚度为5化m;所述的导电层的厚度为45ym。
[0061 ] 所述陶瓷基板叉指电极在25° C电路的表面电阻率值为1.55 X 1(T5 Q . m。
[0062] 对比例2 本实施例提供一种陶瓷基板叉指电极,该叉指电极从下往上依次为:基板、缓冲层和导 电层;其中,所述基板材料为陶瓷;所述的导电层为Ag。
[0063] 所述缓冲层为Mo、W中形成的合金层(Mo、W质量比为1:1);所述基板的厚度为 1mm,所述的缓冲层的厚度为25ym;所述的导电层的厚度为2化m。
[0064] 所述陶瓷基板叉指电极在25° C电路的表面电阻率值为1.8 X ICT6Q .m。
[00 化] 对比例3 本对比例提供一种如实施例1所述的透明光电催化用叉指电极加工方法,包括W下步 骤: Sl:选择透明高分子聚酷亚胺作为基板,按照需求将基板裁成相应尺寸; S2:利用磁控瓣射的方法,在裁好的基板表面锻上Ti、W两种金属材料,根据需要控制表 面金属化的时间来调节缓冲层厚度; S3:将Pd电锻到所述缓冲层表面形成导电层; S4:在所述基板的底面和所述导电层表面涂覆感光油墨,采用菲林曝光和显影形成线 路图案; S5:在5M盐酸和3M硝酸的蚀刻液中蚀刻处理,获得透明光电催化用叉指电极。
[0066]步骤S2中的磁控瓣射方法具体为:瓣射的祀材为高纯金属,金属的直径为30mm、厚 度为5mm。祀和基板之间的距离为8cm,工作气体为99. 99wt%的高纯氮气和99. 99wt%的 高纯氣气,分别使用质量流量计控制;基板在放入真空室之前,分别用丙酬、酒精、去离子水 超声清洗,瓣射前将真空室气压抽到2 X ICT5Pa,并充入氣气预瓣射20minW清洗祀面。随后 通入氮气,控制总瓣射气压在10化,控制氮气与氣气的比例为2:1,瓣射功率控制在1.化W, 瓣射时间为化。
[0067]步骤S4中将线路图形转移到所述导电层的方法为在所述基板的底面和所述导电 层表面涂覆感光油墨,采用菲林曝光和显影形成线路图案;具体地,涂覆感光油墨的工艺参 数为:入料传送速度为1.5m/min,涂布速度为2.3 m/min,烘烤时间为7m/min,烘烤溫度为90 °C;采用LDI曝光机对线路板进行曝光,曝光机曝光能量为9mJ;在曝光时对导电层蚀刻补 偿为1.如m。
[006引 对比例4 本对比例提供一种如实施例1所述的透明光电催化用叉指电极加工方法,包括W下步 骤: Sl:选择透明高分子聚酷亚胺作为基板,按照需求将基板裁成相应尺寸; S2:利用磁控瓣射的方法,在裁好的基板表面锻上Ti、W两种金属材料,根据需要控制表 面金属化的时间来调节缓冲层厚度; S3:将Pd电锻到所述缓冲层表面形成导电层; S4:S4:通过光刻的方式,在所述导电层表面旋涂光刻胶,在曝光机下曝光和显影形成 线路图案; S5:在5M盐酸和3M硝酸的蚀刻液中蚀刻处理,获得透明光电催化用叉指电极。
[0069] 步骤S2中的磁控瓣射方法具体为:瓣射的祀材为高纯金属,金属的直径为30mm、厚 度为5mm。祀和基板之间的距离为8cm,工作气体为99. 99wt%的高纯氮气和99. 99wt%的 高纯氣气,分别使用质量流量计控制;基板在放入真空室之前,分别用丙酬、酒精、去离子水 超声清洗,瓣射前将真空室气压抽到2 X ICT5Pa,并充入氣气预瓣射20minW清洗祀面。随后 通入氮气,控制总瓣射气压在10化,控制氮气与氣气的比例为2:1,瓣射功率控制在1.化W, 瓣射时间为化。
[0070] 步骤S4中将线路图形转移到所述导电层的另一种方法为通过光刻的方式,在所述 导电层表面旋涂光刻胶,在曝光机下曝光和显影形成线路图案;具体为:光刻胶选取负胶, 匀胶机设定转速1500r/min和时间45s,在导电层上形成负胶涂层;将基片放在65°C的热板 上,烘6min,然后进行图形曝光,曝光时间7秒,再将基片放在IOCTC的热板上,烘3min,之后 在无掩模版的情况下曝光15s,两次曝光功率都保持在75W,随后进行显影。
[0071] 实验例1 为研究实施例1-7中所制造的透明光电催化用叉指电极的可见光透光率,使用紫外光 度计(CarylOO, Varian Co. ,Ltd.制造)测量。为了研究实施例1-7和对比例1-2所制透 明光电催化用叉指电极的光催化性能,设计红外及可见光下降解苯酪的实验。苯酪在自然 条件下难W降解,且毒性较大,没有光敏化现象,因此降解苯酪可很好地衡量光催化性能。 实验中通过紫外吸收谱测量苯酪溶液在269nm的吸光度,来表征溶液中苯酪浓度的变化, 进而得出降解率。具体试验结果见表1 表1叉指电极的透光率和苯酪降解率
实验例2 层间结合强度测试。采用GB/T 5270-2005对缓冲层与导电层、缓冲层与基板间的结合 强度进行测试。
[0072] 2.1对缓冲层(未形成叉指电极前)进行钢球摩擦抛光实验,其结果如表2所示。 「00731 棄9绍油呂f击再《成V拾由械前細战歷憶册弈出輪结軍
W上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说 明,所应理解的是,W上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本 发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范 围之内。

1. 一种透明光电催化用叉指电极,其特征在于,该叉指电极从下往上依次为:基板(1)、 缓冲层(2)和导电层(3);其中,所述基板(1)由透明材质的材料组成;所述导电层(3)为金属 层。2. 根据权利要求1所述透明光电催化用叉指电极,其特征在于,所述透明材质的材 料可为透明陶瓷、玻璃、有机玻璃、蓝宝石、PS、PET、PC、PMM及其聚合物中的任一种;所述的 导电层为Ag、Au、Pd、Pt中的一种形成的金属层或其中至少两种形成的合金层。3. 根据权利要求1所述透明光电催化用叉指电极,其特征在于,所述缓冲层为Ti、 Mo、W中的至少两种形成的合金层;所述基板的厚度为0.1-lmm,所述的缓冲层的厚度为5-50μηι;所述的导电层的厚度为5-50μηι。4. 根据权利要求1所述透明光电催化用叉指电极,其特征在于,所述透明光电催化 用叉指电极在25° C电路的表面电阻率值为1.60 X 10_8-2.20 X 10_8 Ω · m。5. -种透明光电催化用叉指电极加工方法,应用于如权利要求1至4中任意一项所述 的透明光电催化用叉指电极,其特征在于,所述透明光电催化用叉指电极加工方法包括: S1:选择透明材质的材料作为基板,按照需求将基板裁成相应尺寸; S2:利用磁控溅射的方法,在裁好的基板表面镀上Ti、Mo、W中的至少两种金属材料; S3:电镀金属到所述缓冲层表面形成导电层; S4:将线路图形转移到所述导电层; S5:蚀刻液中蚀刻处理,获得透明光电催化用叉指电极。6. 根据权利要求5的一种透明光电催化用叉指电极加工方法,其特征在于,所述透明材 质的材料可为透明陶瓷、玻璃、有机玻璃、蓝宝石、PS、PET、PC、PMMA及其聚合物中的任一种; 所述的导电层为Ag、Au、Pd、Pt中的一种形成的金属层或其中至少两种形成的合金层。7. 根据权利要求5的一种透明光电催化用叉指电极加工方法,其特征在于,所述基板的 厚度为〇. 所述缓冲层的厚度为5-50μηι,所述导电层的厚度为5-50μηι。8. 根据权利要求5的一种透明光电催化用叉指电极加工方法,其特征在于,步骤S2中的 磁控派射方法具体为:派射的祀材为高纯金属,金属的直径为25-45mm、厚度为3-6mm;革巴和 基板之间的距离为l〇-16cm,工作气体为99. 99wt%的高纯氮气和99. 99wt%的高纯氩气, 分别使用质量流量计控制;基板在放入真空室之前,分别用丙酮、酒精、去离子水超声清洗, 溅射前将真空室气压抽到1 X 10-6-4 X l(T6Pa,并充入氩气预溅射12-17min以清洗靶面;随 后通入氮气,控制总溅射气压在1 X 10-3-3Χ10-3 Pa,控制氮气与氩气的比例为2:1,溅射功 率控制在lKw-1.25Kw,溅射时间为0.5-1.5h。9. 根据权利要求5的一种透明光电催化用叉指电极加工方法,其特征在于,步骤S4中将 线路图形转移到所述导电层的方法为在所述基板的底面和所述导电层表面涂覆感光油墨, 采用菲林曝光和显影形成线路图案;具体地,涂覆感光油墨的工艺参数为:入料传送速度为 1.0-2. Om/min,涂布速度为1.8-2.8 m/min,烘烤时间为6-8m/min,烘烤温度为80-95°C ;采 用LDI曝光机对线路板进行曝光,曝光机曝光能量为8-10mJ;在曝光时对导电层蚀刻补偿 为0·5-2μηι 〇10. 根据根据权利要求5的一种透明光电催化用叉指电极加工方法,其特征在于,步骤 S4中将线路图形转移到所述导电层的另一种方法为通过光刻的方式,在所述导电层表面旋 涂光刻胶,在曝光机下曝光和显影形成线路图案;具体为:光刻胶选取负胶,匀胶机设定转 速1100-1500r/min和时间30-55s,在导电层上形成负胶涂层;将基片放在55-75°C的热板 上,烘5-8min,然后进行图形曝光,曝光时间5-8秒,再将基片放在90-110 °C的热板上,烘3-5min,之后在无掩模版的情况下曝光10-20S,两次曝光功率都保持在65-80W,随后进行显 影。
G01N27/30GK106098383SQ201610365585
2016年11月9日
2016年5月28日
黄兴桥, 崔皓博
惠州市力道电子材料有限公司

介绍一种透明光电催化用叉指电极及其加工方法的相关内容如下:

本文标题:介绍一种透明光电催化用叉指电极及其加工方法
http://www.tainingxinwen.cn/qitaxinxi/520855.html

0

精彩评论

暂无评论...
验证码 换一张
取 消