本發明涉(she)及(ji)(ji)材料領域，具(ju)體(ti)涉(she)及(ji)(ji)一種(zhong)多(duo)維蒸發抑制(zhi)咖啡環效應的(de)方法及(ji)(ji)其在大面積均勻圖案化中的(de)應用。

背景技術：

1、含非揮發(fa)性溶質的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴蒸發(fa)時，溶質會在(zai)(zai)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)沉積(ji)一個(ge)比中(zhong)間顏色深得多(duo)的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)，這(zhe)種沉積(ji)現(xian)(xian)象稱為“咖(ka)啡(fei)環(huan)(huan)”效(xiao)應(ying)。“咖(ka)啡(fei)環(huan)(huan)”效(xiao)應(ying)在(zai)(zai)溶液(ye)(ye)干(gan)燥(zao)自(zi)組裝過(guo)程(cheng)中(zhong)普遍存在(zai)(zai)，調控“咖(ka)啡(fei)環(huan)(huan)”效(xiao)應(ying)對制(zhi)備(bei)(bei)分布均勻的(de)(de)(de)(de)(de)圖案結構(gou)和(he)高性能器件至關重要。目前調控“咖(ka)啡(fei)環(huan)(huan)”效(xiao)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)主(zhu)要集中(zhong)在(zai)(zai)液(ye)(ye)滴的(de)(de)(de)(de)(de)自(zi)由(you)蒸發(fa)和(he)受限蒸發(fa)兩(liang)種體(ti)系(xi)(xi)中(zhong)。對于(yu)(yu)自(zi)由(you)蒸發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴，研(yan)究(jiu)人員(yuan)通(tong)過(guo)對沉積(ji)基底(di)的(de)(de)(de)(de)(de)特殊(shu)浸(jin)潤(run)性處理、蒸發(fa)液(ye)(ye)滴的(de)(de)(de)(de)(de)多(duo)元混合、沉積(ji)材料的(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)修飾或形狀改變來(lai)抑制(zhi)液(ye)(ye)滴蒸發(fa)過(guo)程(cheng)中(zhong)向(xiang)外的(de)(de)(de)(de)(de)毛細流(liu)動和(he)三相接觸線(xian)的(de)(de)(de)(de)(de)釘扎來(lai)抑制(zhi)“咖(ka)啡(fei)環(huan)(huan)”沉積(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)出現(xian)(xian)，以(yi)此制(zhi)備(bei)(bei)均勻沉積(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)薄膜(mo)或單層(ceng)組裝結構(gou)，在(zai)(zai)光(guang)子晶(jing)體(ti)和(he)噴墨打印領(ling)域(yu)得到(dao)了應(ying)用(yong)廣(guang)泛。對于(yu)(yu)受限蒸發(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)滴，申請號為cn201610416478.1的(de)(de)(de)(de)(de)專利文獻公開了一種通(tong)過(guo)利用(yong)兩(liang)個(ge)在(zai)(zai)空間中(zhong)上下(xia)平行(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理結構(gou)將(jiang)液(ye)(ye)滴限制(zhi)在(zai)(zai)其(qi)中(zhong)構(gou)成的(de)(de)(de)(de)(de)三明(ming)治(zhi)體(ti)系(xi)(xi)中(zhong)，通(tong)過(guo)調節(jie)三相接觸線(xian)干(gan)燥(zao)過(guo)程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)粘滑運(yun)動以(yi)制(zhi)備(bei)(bei)同心帶(dai)結構(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)周期性圖案，或利用(yong)有圖案的(de)(de)(de)(de)(de)物(wu)理結構(gou)將(jiang)液(ye)(ye)滴分割為圖案化(hua)液(ye)(ye)橋。但由(you)于(yu)(yu)三明(ming)治(zhi)體(ti)系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)構(gou)造特點，物(wu)理結構(gou)覆蓋表(biao)(biao)面(mian)無法(fa)實現(xian)(xian)蒸發(fa)，僅(jin)有體(ti)系(xi)(xi)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)(de)(de)側向(xiang)氣液(ye)(ye)界面(mian)作(zuo)為單一蒸發(fa)出口，使側向(xiang)蒸發(fa)始終占主(zhu)導地位從而(er)誘導物(wu)質持(chi)續向(xiang)邊(bian)(bian)緣(yuan)(yuan)輸(shu)送，因此難以(yi)在(zai)(zai)整個(ge)基底(di)上制(zhi)備(bei)(bei)均質圖案。

2、目前(qian)，用(yong)于(yu)調控液滴(di)蒸發(fa)(fa)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)存在以下待解決的(de)(de)(de)問題：1)調控方(fang)法(fa)(fa)缺(que)乏通用(yong)性(xing)。對沉(chen)積(ji)基底(di)表(biao)面(mian)修飾(shi)以及在溶液中加入(ru)二(er)(er)元(yuan)溶劑或表(biao)面(mian)活性(xing)劑等添(tian)加劑的(de)(de)(de)方(fang)法(fa)(fa)對組(zu)裝(zhuang)材料(liao)的(de)(de)(de)種(zhong)(zhong)類限(xian)(xian)定和材料(liao)功能(neng)的(de)(de)(de)影響不(bu)可(ke)忽視。2)制備方(fang)法(fa)(fa)的(de)(de)(de)功能(neng)性(xing)受限(xian)(xian)。目前(qian)通過受限(xian)(xian)液滴(di)蒸發(fa)(fa)制備的(de)(de)(de)多為一維(wei)圖(tu)案結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)，二(er)(er)維(wei)互連圖(tu)案只能(neng)通過二(er)(er)次印(yin)刷制備，因此(ci)制備過程(cheng)復雜。此(ci)外，受限(xian)(xian)體(ti)系的(de)(de)(de)幾何結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)使液滴(di)蒸發(fa)(fa)出口(kou)減(jian)少，導(dao)致溶液干燥(zao)過程(cheng)速度減(jian)慢，因而不(bu)利于(yu)高通量圖(tu)案結(jie)(jie)構(gou)(gou)(gou)的(de)(de)(de)制備。因此(ci)，迫切需要(yao)開發(fa)(fa)一種(zhong)(zhong)通用(yong)的(de)(de)(de)非入(ru)侵(qin)性(xing)策(ce)略，為非平(ping)(ping)衡系統(tong)中的(de)(de)(de)蒸發(fa)(fa)沉(chen)積(ji)提供一個(ge)多功能(neng)調控平(ping)(ping)臺。

技術實現思路

1、為了改善(shan)上述技術問題(ti)，本(ben)發明提供一種多維蒸(zheng)發抑制咖(ka)啡環(huan)效應的方法及其在大面(mian)積均勻(yun)圖(tu)案化中(zhong)的應用，本(ben)發明的大面(mian)積均勻(yun)圖(tu)案化結構制備可控、工藝簡單(dan)、材(cai)料普適性強，且制備得到的圖(tu)案結構均勻(yun)。

2、為了實現上述(shu)目的(de)，本(ben)發明提供(gong)了一種(zhong)多(duo)維蒸發抑制咖(ka)啡(fei)環(huan)效(xiao)應的(de)方(fang)法(fa)(fa)，所述(shu)方(fang)法(fa)(fa)包括如下步驟：

3、1)將含有(you)印刷溶質(zhi)的(de)組裝(zhuang)液填充在上基(ji)材(cai)、下基(ji)材(cai)之間，與上基(ji)材(cai)、下基(ji)材(cai)共同(tong)組成三(san)明治結構；

4、2)溶劑在(zai)三明治結構體系構筑的多(duo)維蒸發(fa)場中可控蒸發(fa)，驅動溶質定向(xiang)傳(chuan)輸沉積在(zai)上(shang)基(ji)材表面；

5、3)待含有印刷(shua)溶質的(de)組裝液(ye)中的(de)溶劑干燥后，從下基材表面分離組裝有沉積(ji)結構的(de)上基材。

6、根據本發(fa)明，步驟(zou)1)中，所(suo)述(shu)下基材是表面平整、具(ju)有(you)圖案(an)化(hua)結(jie)構(gou)中的(de)(de)一(yi)種(zhong)或(huo)(huo)多種(zhong)。優選地，所(suo)述(shu)圖案(an)化(hua)結(jie)構(gou)為(wei)任意形成密鋪結(jie)構(gou)的(de)(de)幾何圖案(an)(包括(kuo)規則(ze)鑲嵌(qian)圖案(an)和不規則(ze)鑲嵌(qian)圖案(an)；例如可以為(wei)三(san)角形、四邊形和六邊形中的(de)(de)一(yi)種(zhong)或(huo)(huo)多種(zhong)，優選為(wei)六邊形)或(huo)(huo)任意間距(ju)和高度平行排布的(de)(de)條(tiao)形圖案(an)(包括(kuo)平直圖案(an)或(huo)(huo)彎曲(qu)圖案(an)，優選為(wei)平直的(de)(de)條(tiao)帶圖案(an))。

7、根據本發(fa)明，步驟1)中，所述(shu)下基(ji)材(cai)的(de)種(zhong)類沒有特別的(de)限定，例如包括(kuo)硅、石英、金屬片基(ji)材(cai)及聚(ju)(ju)硅氧烷類、聚(ju)(ju)烯烴類、聚(ju)(ju)酯類、聚(ju)(ju)酰(xian)胺類、聚(ju)(ju)苯(ben)醚類、聚(ju)(ju)砜類、聚(ju)(ju)酰(xian)亞胺類、聚(ju)(ju)芳醚酮類、天然橡膠和合成橡膠類基(ji)材(cai)中的(de)一種(zhong)或多(duo)種(zhong)。

8、根據(ju)本發明，步驟(zou)1)中，所述具有圖案化結構的下基材通過光(guang)刻(ke)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)、軟刻(ke)蝕方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)、復形方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)、壓印(yin)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)、噴墨打(da)印(yin)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)3d打(da)印(yin)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)中的一(yi)種或(huo)(huo)多(duo)種制(zhi)備得(de)到；優選為光(guang)刻(ke)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)、復形方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)3d打(da)印(yin)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)中的一(yi)種或(huo)(huo)多(duo)種。。

9、根(gen)據本發明，步驟1)中，基(ji)(ji)材(cai)(cai)所具備的圖案化(hua)結構或(huo)透氣性(xing)可(ke)控可(ke)單獨或(huo)共同(tong)為(wei)同(tong)一基(ji)(ji)材(cai)(cai)的特征(zheng)，僅需(xu)滿(man)足上基(ji)(ji)材(cai)(cai)、下基(ji)(ji)材(cai)(cai)所具有的所有特征(zheng)包括透氣性(xing)可(ke)控和具有圖案化(hua)結構即(ji)可(ke)，優選為(wei)具有圖案化(hua)結構或(huo)表面平整的下基(ji)(ji)材(cai)(cai)和透氣可(ke)控的上基(ji)(ji)材(cai)(cai)組合。

10、根據本發(fa)明，步驟1)中，所述透氣性可控的(de)(de)上基(ji)(ji)材包括聚(ju)(ju)二(er)(er)甲基(ji)(ji)硅(gui)氧(yang)烷、聚(ju)(ju)酰胺(an)/聚(ju)(ju)醚嵌段(duan)共(gong)聚(ju)(ju)物(wu)、聚(ju)(ju)乙烯(xi)醇(chun)、聚(ju)(ju)酰胺(an)、醋酸纖(xian)維素、聚(ju)(ju)砜(feng)或(huo)磺化(hua)聚(ju)(ju)砜(feng)聚(ju)(ju)合(he)物(wu)薄膜(mo)(mo)及二(er)(er)氧(yang)化(hua)硅(gui)、金(jin)屬-有機(ji)框架無機(ji)膜(mo)(mo)、聚(ju)(ju)合(he)物(wu)基(ji)(ji)質(zhi)(zhi)中的(de)(de)無機(ji)填(tian)料的(de)(de)雜化(hua)混(hun)合(he)基(ji)(ji)質(zhi)(zhi)膜(mo)(mo)、氧(yang)化(hua)石墨烯(xi)二(er)(er)維材料制成膜(mo)(mo)、整合(he)生物(wu)水通道(dao)蛋白和人工水通道(dao)的(de)(de)仿生膜(mo)(mo)中的(de)(de)一(yi)種(zhong)或(huo)多種(zhong)；優(you)選為表面平整且透氣性可控的(de)(de)基(ji)(ji)材，如聚(ju)(ju)二(er)(er)甲基(ji)(ji)硅(gui)氧(yang)烷。

11、根(gen)據本發明，所述(shu)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)是指在(zai)固定(ding)環境溫度和(he)空氣(qi)(qi)(qi)相對濕度下，上(shang)基(ji)材(cai)在(zai)單(dan)位(wei)(wei)時(shi)間和(he)單(dan)位(wei)(wei)面積(ji)上(shang)損(sun)失的可揮發溶劑質量(liang)(liang)；所述(shu)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)的強(qiang)弱(ruo)與(yu)透(tou)氣(qi)(qi)(qi)基(ji)材(cai)特性(xing)如(ru)孔隙率、厚度、滲透(tou)強(qiang)度中(zhong)(zhong)的一種(zhong)或多種(zhong)相關。本發明中(zhong)(zhong)，透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)通過稱重法測(ce)得，在(zai)25℃，濕度10％rh下，將透(tou)氣(qi)(qi)(qi)上(shang)基(ji)材(cai)覆蓋在(zai)稱量(liang)(liang)瓶(ping)表面，測(ce)定(ding)固定(ding)時(shi)間內，稱量(liang)(liang)瓶(ping)內水分的質量(liang)(liang)損(sun)失值(zhi)，計算獲得單(dan)位(wei)(wei)時(shi)間單(dan)位(wei)(wei)面積(ji)的質量(liang)(liang)損(sun)失大小即(ji)為透(tou)氣(qi)(qi)(qi)性(xing)大小。

12、根據本發(fa)明，所述透氣性(xing)可控的上基材的透氣性(xing)為0～1.2e-6g·cm-2·s-1，優選為5.01e-9g·cm-2·s-1～1.86e-8g·cm-2·s-1，示例性(xing)為5.01e-9g·cm-2·s-1、6.68e-9g·cm-2·s-1、7.90e-9g·cm-2·s-1、1.15e-9g·cm-2·s-1、1.52e-8g·cm-2·s-1、1.86e-8g·cm-2·s-1。

13、根據本發明(ming)，所述透氣性可控的(de)上基材(cai)的(de)厚度(du)為(wei)100～500μm，示例(li)性為(wei)100μm、150μm、200μm、300μm、400μm、500μm。

14、在本(ben)發明的(de)一個(ge)實施方(fang)式中(zhong)，當(dang)上(shang)(shang)(shang)基(ji)(ji)材(cai)的(de)厚(hou)(hou)(hou)度(du)為500μm時(shi)，其(qi)(qi)透(tou)氣通(tong)量(liang)(liang)為5.01e-9g·cm-2·s-1；當(dang)上(shang)(shang)(shang)基(ji)(ji)材(cai)的(de)厚(hou)(hou)(hou)度(du)為400μm時(shi)，其(qi)(qi)透(tou)氣通(tong)量(liang)(liang)為6.68e-9g·cm-2·s-1；當(dang)上(shang)(shang)(shang)基(ji)(ji)材(cai)的(de)厚(hou)(hou)(hou)度(du)為300μm時(shi)，其(qi)(qi)透(tou)氣通(tong)量(liang)(liang)為7.90e-9g·cm-2·s-1；當(dang)上(shang)(shang)(shang)基(ji)(ji)材(cai)的(de)厚(hou)(hou)(hou)度(du)為200μm時(shi)，其(qi)(qi)透(tou)氣通(tong)量(liang)(liang)為1.15e-9g·cm-2·s-1；當(dang)上(shang)(shang)(shang)基(ji)(ji)材(cai)的(de)厚(hou)(hou)(hou)度(du)為150μm時(shi)，其(qi)(qi)透(tou)氣通(tong)量(liang)(liang)為1.52e-8g·cm-2·s-1；當(dang)上(shang)(shang)(shang)基(ji)(ji)材(cai)的(de)厚(hou)(hou)(hou)度(du)為100μm時(shi)，其(qi)(qi)透(tou)氣通(tong)量(liang)(liang)為1.86e-8g·cm-2·s-1。

15、根據(ju)本發明，步驟1)中(zhong)，還可以對上基(ji)材、下基(ji)材的浸潤性進(jin)行調控。例(li)如，所述浸潤性的調整(zheng)方(fang)式包括(kuo)等離(li)(li)子(zi)體處(chu)理(例(li)如所述氧(yang)等離(li)(li)子(zi)處(chu)理的功率為(wei)10～30w，示(shi)例(li)性為(wei)10w、20w、30w；所述氧(yang)等離(li)(li)子(zi)處(chu)理的時間為(wei)1～10s，示(shi)例(li)性為(wei)1s、3s、5s、7s、10s)、親水基(ji)團摻雜處(chu)理或紫外光輻(fu)照處(chu)理；其中(zhong)，浸潤性合(he)適的范(fan)圍為(wei)基(ji)材與水的接觸(chu)角為(wei)40°～80°。

16、根據本發(fa)明，所述(shu)浸潤性(xing)調控后(hou)下基(ji)材與水的接觸(chu)角為40～50°，示例性(xing)為40°、50°；所述(shu)浸潤性(xing)調控后(hou)上(shang)基(ji)材與水的接觸(chu)角為50～70°；示例性(xing)為50°、60°、70°。

17、根據本發(fa)明(ming)，步(bu)驟1)中，所(suo)述的“三明(ming)治”結構(gou)中，上(shang)基(ji)(ji)材置于(yu)下基(ji)(ji)材上(shang)層或將(jiang)下基(ji)(ji)材置于(yu)上(shang)基(ji)(ji)材上(shang)層；為保證(zheng)透氣基(ji)(ji)材發(fa)揮蒸(zheng)發(fa)作用，優選地(di)將(jiang)透氣基(ji)(ji)材置于(yu)上(shang)層；

18、根(gen)據本(ben)發(fa)明(ming)，步驟(zou)1)中，所述含有印刷(shua)溶質的(de)組裝液包括(kuo)溶劑(ji)和印刷(shua)溶質。

19、根(gen)據本發(fa)明，步驟1)中，所述(shu)溶劑(ji)為(wei)水、乙(yi)(yi)醇、丙酮、乙(yi)(yi)二醇、丙三醇、乙(yi)(yi)醚、乙(yi)(yi)酸乙(yi)(yi)酯和正丁醇中的一種或多(duo)種。

20、根據本發明，步驟1)中，所述印(yin)刷溶質(zhi)在(zai)組裝液中的濃(nong)度為(wei)1mg/ml～50mg/ml；優(you)選為(wei)5mg/ml～30mg/ml，示(shi)例性為(wei)1mg/ml、5mg/ml、10mg/ml、20mg/ml、25mg/ml、50mg/ml。優(you)選地，所述印(yin)刷溶質(zhi)為(wei)天然分(fen)子(如(ru)脫(tuo)氧(yang)核(he)糖核(he)酸(suan)、多肽(tai)等(deng))、人造分(fen)子(有機(ji)功能小分(fen)子、聚(ju)(ju)合物(如(ru)聚(ju)(ju)3，4-乙烯二(er)氧(yang)噻吩(fen)/聚(ju)(ju)苯(ben)乙烯磺酸(suan)鹽))和納米(mi)顆(ke)粒(如(ru)聚(ju)(ju)苯(ben)乙烯熒光顆(ke)粒或銀納米(mi)片)等(deng)中的一種或多種。

21、在(zai)本發明的一(yi)個實施方案中，所述印刷溶質為(wei)聚(ju)3，4-乙(yi)烯(xi)二氧噻吩/聚(ju)苯乙(yi)烯(xi)磺(huang)酸(suan)鹽，其組裝液的濃(nong)度為(wei)20mg/ml～50mg/ml。

22、在本(ben)發(fa)明的(de)一個實(shi)施(shi)方案(an)中(zhong)，所述印刷溶質(zhi)為(wei)聚苯乙烯熒光顆粒(li)，其組裝(zhuang)液的(de)濃度為(wei)1mg/ml～5mg/ml。

23、在本(ben)發明的(de)(de)一個實(shi)施方案(an)中，所述(shu)印刷溶(rong)質(zhi)為(wei)銀納米(mi)片(pian)，其組(zu)裝液的(de)(de)濃(nong)度(du)為(wei)10mg/ml～50mg/ml。

24、根據本發明，步驟1)中，所述含有(you)(you)印刷溶質的組裝液中還可(ke)以含有(you)(you)其他(ta)使用具有(you)(you)圖(tu)案(an)化結構的下基材制備(bei)具有(you)(you)圖(tu)案(an)結構的液橋所需的成分。

25、根據(ju)本發明，所述具(ju)有圖案結構(gou)的(de)液橋是指與具(ju)有圖案結構(gou)的(de)基材圖案匹配的(de)液體通道。

26、根據(ju)本發明，步驟1)中，制(zhi)備具有圖案結構的液(ye)橋所(suo)(suo)需的成分(fen)為(wei)表(biao)面(mian)(mian)活性(xing)劑；例(li)如，所(suo)(suo)述表(biao)面(mian)(mian)活性(xing)劑選(xuan)(xuan)自十(shi)二(er)(er)烷基(ji)(ji)硫酸(suan)鈉(na)、十(shi)二(er)(er)烷基(ji)(ji)苯(ben)(ben)磺酸(suan)鈉(na)、聚苯(ben)(ben)磺酸(suan)鈉(na)、季胺化合(he)物、聚山梨(li)醇脂肪酸(suan)甘油(you)和酯中的一種(zhong)或多(duo)種(zhong)，優(you)選(xuan)(xuan)為(wei)十(shi)二(er)(er)烷基(ji)(ji)硫酸(suan)鈉(na)。優(you)選(xuan)(xuan)地，所(suo)(suo)述表(biao)面(mian)(mian)活性(xing)劑的濃度為(wei)0.5mg/ml～10mg/ml，優(you)選(xuan)(xuan)為(wei)0.5mg/ml～2mg/ml，示例(li)性(xing)為(wei)0.5mg/ml、1mg/ml、2mg/ml、5mg/ml、10mg/ml、20mg/ml、25mg/ml、50mg/ml。

27、根據本發明(ming)，步驟1)中(zhong)，所述制備(bei)具有圖案結(jie)構的(de)液橋(qiao)是由微(wei)氣(qi)泡(pao)(pao)組分(fen)引入產生的(de)二維氣(qi)泡(pao)(pao)陣列。例如，所述微(wei)氣(qi)泡(pao)(pao)通過流體(ti)聚(ju)焦法(fa)和超聲(sheng)波法(fa)直接注入至組裝液中(zhong)或通過產氣(qi)化學反(fan)應在“三明(ming)治”結(jie)構中(zhong)原位制備(bei)。

28、優(you)(you)選(xuan)地(di)，所述(shu)組裝液中微(wei)氣泡的(de)(de)體積(ji)分(fen)數為(wei)30％～90％，優(you)(you)選(xuan)為(wei)70％～90％，示例性為(wei)30％、50％、70％、90％；微(wei)氣泡的(de)(de)直徑(jing)為(wei)1μm～200μm，優(you)(you)選(xuan)為(wei)20μm～100μm；例如，所述(shu)產氣化(hua)學(xue)反(fan)應包括碳酸(suan)鹽類、碳酸(suan)氫鹽類及硼酸(suan)氫鹽類的(de)(de)酸(suan)解(jie)反(fan)應或(huo)過氧化(hua)物的(de)(de)催(cui)化(hua)分(fen)解(jie)反(fan)應。

29、根據本發明，所述(shu)二維(wei)氣(qi)(qi)泡陣列是(shi)指通(tong)過氣(qi)(qi)泡陣列輔助(二維(wei)氣(qi)(qi)泡模板)充當溶質(zhi)的傳(chuan)輸(shu)媒介，使溶質(zhi)在二維(wei)氣(qi)(qi)泡模板中(zhong)發生(sheng)定(ding)向傳(chuan)輸(shu)。

30、根據(ju)本發明(ming)，步驟2)中，所述多維蒸發場是指溶液(ye)(ye)與(yu)(yu)透(tou)氣(qi)基材垂直方(fang)向接(jie)觸的固-液(ye)(ye)界面蒸發口(kou)，和溶液(ye)(ye)與(yu)(yu)大氣(qi)水(shui)平方(fang)向接(jie)觸的氣(qi)-液(ye)(ye)界面蒸發出口(kou)。

31、根(gen)據本(ben)發(fa)明，步(bu)驟2)中，所(suo)(suo)述可控(kong)(kong)蒸發(fa)是指在(zai)透(tou)氣基材的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)調控(kong)(kong)下，改變(bian)溶(rong)劑(ji)在(zai)三(san)明治體系中的(de)蒸發(fa)速度(du)(du)分(fen)布。例如，蒸發(fa)速度(du)(du)及時間(jian)通過溫度(du)(du)、相(xiang)對濕度(du)(du)和透(tou)氣上基材的(de)透(tou)氣性(xing)(xing)控(kong)(kong)制；優(you)選所(suo)(suo)述可控(kong)(kong)蒸發(fa)地干(gan)(gan)燥(zao)溫度(du)(du)為(wei)5～50℃，優(you)選為(wei)15～20℃，示例性(xing)(xing)為(wei)5℃、10℃、25℃、30℃、40℃、50℃；相(xiang)對濕度(du)(du)為(wei)1～70％，優(you)選為(wei)3～10％；所(suo)(suo)需時間(jian)根(gen)據溶(rong)劑(ji)不同(tong)存在(zai)差異，例如干(gan)(gan)燥(zao)時間(jian)為(wei)0.5～6h，優(you)選為(wei)0.5～1h，示例性(xing)(xing)為(wei)0.5h、1h、2h、4h、6h。

32、根(gen)據本發明，步驟(zou)2)中(zhong)，定(ding)向傳輸是指在(zai)溶劑可控(kong)蒸(zheng)發過(guo)程中(zhong)，印(yin)刷溶質為補充溶劑干燥(zao)的質量(liang)損(sun)失而產生(sheng)的定(ding)向流(liu)動，流(liu)動媒介是二維氣泡(pao)模(mo)板(ban)。

33、根(gen)據本發(fa)明，步驟3)中，所述沉積結(jie)(jie)構(gou)(gou)是(shi)指無圖(tu)案的薄膜和有(you)圖(tu)案的納(na)米(mi)結(jie)(jie)構(gou)(gou)。其(qi)中無圖(tu)案的薄膜是(shi)由表面(mian)平整的下基材制備(bei)所得(de)，有(you)圖(tu)案的納(na)米(mi)結(jie)(jie)構(gou)(gou)是(shi)由具有(you)圖(tu)案結(jie)(jie)構(gou)(gou)的下基材制備(bei)所得(de)。

34、本發明還(huan)提供通過(guo)上述方法制備得到(dao)的可控圖(tu)案。

35、根據本發明(ming)，所述圖(tu)案(an)(an)可以為(wei)任意(yi)密鋪(pu)結構(gou)的幾何圖(tu)案(an)(an)(包(bao)(bao)括規則鑲(xiang)(xiang)嵌圖(tu)案(an)(an)和(he)(he)不規則鑲(xiang)(xiang)嵌圖(tu)案(an)(an)；例(li)如可以為(wei)三角形(xing)(xing)、四邊形(xing)(xing)和(he)(he)六邊形(xing)(xing)中(zhong)的一種或(huo)(huo)(huo)多種，優(you)選為(wei)六邊形(xing)(xing))或(huo)(huo)(huo)任意(yi)間距和(he)(he)高度平行(xing)排布的條形(xing)(xing)圖(tu)案(an)(an)(包(bao)(bao)括平直圖(tu)案(an)(an)或(huo)(huo)(huo)彎曲(qu)圖(tu)案(an)(an)，優(you)選為(wei)平直的條帶圖(tu)案(an)(an))。

36、本發(fa)明(ming)還(huan)提供上述可控(kong)圖案在太(tai)陽能(neng)電(dian)池、光電(dian)探測(ce)器(qi)、傳(chuan)感器(qi)、有機發(fa)光二極管、量(liang)子點(dian)發(fa)光二極管、透明(ming)電(dian)磁屏蔽材料、透明(ming)加熱薄膜等中的應用。

37、本發明還提供一(yi)種器件，其含有上述可控圖(tu)案。

38、根(gen)據本發明(ming)，所述器件可以為(wei)太陽能電(dian)(dian)池(chi)、光電(dian)(dian)探測器、傳感器、有機發光二(er)極管、量子點發光二(er)極管、透(tou)明(ming)電(dian)(dian)磁屏蔽材(cai)料或(huo)透(tou)明(ming)加熱薄膜。

39、本發明(ming)還提供上述方法在(zai)可控制備(bei)圖案結構和(he)器件(jian)中的(de)應用。優(you)選在(zai)可控制備(bei)大面積功能(neng)(neng)化均勻圖案結構和(he)高性能(neng)(neng)器件(jian)中的(de)應用。

40、本發明與現有(you)技(ji)術相比，具(ju)有(you)如下(xia)優勢：

41、(1)本(ben)發明提(ti)出了一種(zhong)多維蒸(zheng)(zheng)發抑(yi)制咖(ka)(ka)啡環效應的(de)方法，利用三明治體(ti)系構筑多維蒸(zheng)(zheng)發界面(mian)(包括蒸(zheng)(zheng)發溶(rong)液(ye)與透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)可(ke)(ke)控的(de)上基材(cai)接觸(chu)的(de)固-液(ye)界面(mian)和(he)(he)與側(ce)邊大氣(qi)(qi)直接接觸(chu)的(de)氣(qi)(qi)-液(ye)界面(mian))，可(ke)(ke)以提(ti)供(gong)多維溶(rong)劑蒸(zheng)(zheng)發出口，并通(tong)過調控上基材(cai)透(tou)氣(qi)(qi)性(xing)(xing)(xing)強弱可(ke)(ke)以實現(xian)“咖(ka)(ka)啡環”、“均(jun)勻”和(he)(he)“咖(ka)(ka)啡眼(yan)”三種(zhong)典(dian)型沉積(ji)(ji)形式的(de)圖案堆積(ji)(ji)。本(ben)發明的(de)方法過程(cheng)簡單、材(cai)料普適(shi)性(xing)(xing)(xing)強，在高通(tong)量、大規模沉積(ji)(ji)功能材(cai)料的(de)可(ke)(ke)控圖案和(he)(he)高性(xing)(xing)(xing)能器件制備中(zhong)展現(xian)出巨大的(de)應用前景。

42、(2)本(ben)(ben)發明利用透氣基材(cai)在受限(xian)體(ti)系中(zhong)建立多維蒸發場，通過(guo)溶劑(ji)蒸發控制調節溶質(zhi)的(de)定向沉(chen)積，組裝過(guo)程無添加劑(ji)和特殊(shu)表面修飾，因此本(ben)(ben)發明的(de)方法具備材(cai)料普適性。

43、(3)本發明(ming)利用可控(kong)溶劑蒸發策(ce)略在無圖案(an)(an)和多樣圖案(an)(an)化基材構建的(de)三明(ming)治體系(xi)中展現(xian)出均(jun)勻(yun)圖案(an)(an)制造的(de)潛力，可高(gao)效(xiao)制備不(bu)同均(jun)勻(yun)圖案(an)(an)結構和沉積(ji)(ji)薄膜。本發明(ming)方(fang)法直接制備的(de)均(jun)勻(yun)沉積(ji)(ji)圖案(an)(an)實現(xian)了高(gao)均(jun)勻(yun)性(xing)(xing)、低表面(mian)粗糙(cao)度和有效(xiao)面(mian)積(ji)(ji)可控(kong)的(de)特性(xing)(xing)。

44、(4)本發明的方法操作(zuo)簡單(dan)，精度及形貌可控性好，圖(tu)案(an)均勻性高(gao)，可直接作(zuo)為圖(tu)案(an)化功能材料(liao)使用(yong)。

45、(5)本發明(ming)通(tong)過(guo)利(li)用(yong)受(shou)限(xian)空(kong)間創造多維蒸發場，調控所得(de)的可控圖案具(ju)備(bei)高(gao)均勻性(xing)、低表面粗(cu)糙度(du)和(he)有效面積可控的特性(xing)。且本發明(ming)的制備(bei)方法簡(jian)單(dan)快捷、便于高(gao)通(tong)量、大規模生產。