專利名稱：具有空間選擇性金屬鍍層的襯底及其制造方法以及應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有空間選擇性金屬鍍層的襯底及其制造方法，其中， 可以影響襯底上金屬鍍層的位置。本發(fā)明此外涉及這種襯底在催化劑、 固體電解傳感器或者光學(xué)透明的導(dǎo)電層上的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
降低用于進行某種反應(yīng)的活化能，由此提高反應(yīng)速度而在反應(yīng)時 不被消耗的物質(zhì)稱為催化劑。作為催化劑公知膠態(tài)金屬，其通過還原 金屬鹽或者金屬絡(luò)合物來產(chǎn)生。對貴金屬催化劑活性的主要影響一方面是金屬活性團簇的量級、 類型和分布，但另一方面還有其在載體結(jié)構(gòu)內(nèi)部的可接近性。由Sleytr等人在WO 89/09406中公開了一種用于分子或物質(zhì)在載 體上固化或沉積的方法。載體在此由至少一層含有相同蛋白質(zhì)的分子 組成，其以晶體常數(shù)l至50nm的晶格方式設(shè)置。WO 97/48837介紹了在自組裝的、幾何上高有序的蛋白質(zhì)基礎(chǔ)上 的金屬納米結(jié)構(gòu)及其制造方法。組裝的蛋白質(zhì)在此利用金屬鹽或者金 屬絡(luò)合物活化并隨后可以無電流地在金屬化池內(nèi)、在對蛋白質(zhì)而言相 容的條件下金屬化。同樣由Sleytr等人在AT 410 805 B中介紹了一種用于沉積S層蛋 白質(zhì)的方法，其中S層蛋白質(zhì)具有凈電荷，并通過調(diào)整載體表面的電 位在溶液與載體表面之間產(chǎn)生電化學(xué)的電位差，在其作用下S層蛋白 質(zhì)從溶液中聚集到載體表面上。為了選擇性地以貴金屬覆蓋表面，公知涉及微電子領(lǐng)域應(yīng)用的公開文獻。例如DE 692 31 893 T2介紹了一種用于無電流地金屬化的方 法，其中通過利用化學(xué)基預(yù)處理襯底進行金屬的選擇性沉積。DE 199 52 018 Cl相反介紹了一種方法，其中在納米范圍內(nèi)制造 裝飾的襯底。在此，該方法以聚合物芯-殼系統(tǒng)在通過光刻技術(shù)結(jié)構(gòu)化 的光刻膠層的凹穴內(nèi)定位為基礎(chǔ)。文獻中所介紹的所有技術(shù)，或者連續(xù)通過借助于可定位的裝置的 寫入過程或者定位過程、或者通過覆蓋方法來實現(xiàn)金屬在表面上的選 擇性沉積。連續(xù)過程特別是在制造小結(jié)構(gòu)時非常緩慢并因此對許多應(yīng) 用過于昂貴。在覆蓋方法中，預(yù)制的圖形例如可以利用光刻掩?；蛘?通過沖壓技術(shù)轉(zhuǎn)移到表面上并因此可以多次使用。但無論是連續(xù)的還 是覆蓋方法，均以對于結(jié)構(gòu)化過程而言的表面可接近性為前提。DE 199 30 893 B4公開了高有序蛋白質(zhì)的應(yīng)用，其被鑲上催化活 性的金屬的、小島狀設(shè)置的團簇，作為用于化學(xué)氫化作用的、載體固 定的催化劑，其中被鑲上團簇的蛋白質(zhì)保持不變。高有序蛋白質(zhì)在此 用作為載體，其上以或多或少有序的方式沉積金屬團簇，也就是說， 團簇的結(jié)構(gòu)化在最佳的情況下通過自組裝的蛋白質(zhì)的有序結(jié)構(gòu)實現(xiàn)。 將蛋白質(zhì)用于金屬團簇的選擇性的、在處于其下面的襯底上通過不完 全覆蓋的沉積，并因此防止金屬沉積在不希望的位置上并未公開。DE 102 28 056 Al包括一種用于實現(xiàn)金屬團簇在DNA分子上選擇 性異質(zhì)生長的晶核形成中心的方法。DNA分子在此，在存在金屬鹽和 還原劑的情況下在水溶液中金屬化。晶核形成中心在此起到特別好的 模板作用，從而在適當?shù)倪^程引導(dǎo)下可以防止金屬團簇在溶液內(nèi)均質(zhì) 的晶核形成。然而溶液中沒有同樣作為晶核形成晶芽而考慮的其他載 體材料。特別是DNA分子沒有在金屬化之前沉積在載體表面上。沉積的可選擇性因此關(guān)系到抑制均質(zhì)的晶核形成以及通過影響DNA的堿基 序列來部分金屬化DNA分子的可能性。催化方法的新用途，例如像在燃料電池技術(shù)中以及對催化方法的 效率方面越來越高的要求，導(dǎo)致開發(fā)新的催化劑載體。這些載體具有或多或少受控的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)，并因此待催化的氣體和液體與催化劑 的催化活性中心產(chǎn)生高度接觸。但在此并非所有沉積在載體上的金屬 團簇均具有相同的活性。用于待催化的氣體或者液體的所有沉積的團 簇同樣很少相同接近。由于價格高和預(yù)計的貴金屬資源的減少，因此 應(yīng)努力更加有效地利用催化劑中所使用的貴金屬。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供具有空間選擇性金屬鍍層的襯底及其制 造方法，其中可以影響襯底上金屬鍍層的位置。該目的依據(jù)本發(fā)明通過一種具有空間選擇性金屬鍍層的襯底得以 實現(xiàn)，其表面部分地具有帶金屬鍍層的生物模板，并可由此得到，即 在生物模板沉積在襯底上后才進行金屬鍍層。金屬鍍層依據(jù)本發(fā)明處于生物模板上。在本發(fā)明一種具有優(yōu)點的構(gòu)成中，生物模板為表面層蛋白質(zhì)(S-層)。金屬鍍層可以由金屬團簇和/或者至少一個金屬層組成。在此，金 屬團簇和金屬層由不同的金屬組成。其中金屬優(yōu)選使用貴金屬，例如 像Pt、 Pd等。襯底優(yōu)選由Al203、硅、碳或者固體電解質(zhì)組成。依據(jù)本發(fā)明，該目的通過一種用于制造具有空間選擇性金屬鍍層 襯底的方法得以實現(xiàn)，其中，生物模板沉積在襯底上并隨后在對生物 模板而言相容的條件下金屬化；或者其中，使生物模板在金屬鹽溶液 中活化，此后沉積在襯底上并隨后在對生物模板而言相容的條件下金 屬化。依據(jù)本發(fā)明，金屬鍍層不直接在襯底上，而是在生物模板上進行， 襯底在先由生物模板鍍層。生物模板在此由于其可選擇的量級和化學(xué) 或者物理特性而可以控制沉積位置。按照本發(fā)明的一種構(gòu)成，生物模 板可以在襯底表面上沉積之前在金屬鹽溶液中進行活化。因此在襯底 鍍層之前生物模板晶核形成中心的性能就已經(jīng)得到提高并可以加速襯 底上的金屬化過程。在此，通過將生物模板的懸浮液與金屬鹽溶液混 合數(shù)小時來達到活化。作為生物模板優(yōu)選自組裝的生物模板，首先是表面層蛋白質(zhì)(S-層)。大量細菌在其細胞壁上周期性構(gòu)成蛋白質(zhì)膜。在其內(nèi)，具有取決 于核素的晶體對稱性的納米孔以高有序性設(shè)置。相鄰的相同形態(tài)單元 的距離根據(jù)類型為5至30納米。因為結(jié)構(gòu)單元由相同的蛋白質(zhì)或者糖蛋白構(gòu)成，所以它們具有精確空間調(diào)制的物理-化學(xué)的表面特性。這一 點使它們成為構(gòu)成人造超分子結(jié)構(gòu)的理想對象。它們上面可以產(chǎn)生有 序地設(shè)置的納米級的金屬團簇設(shè)置。單體自組裝的能力可以使固體表 面上水-空氣界面上的二維蛋白質(zhì)設(shè)置作為大面積的蛋白質(zhì)膜而重建。因此可以利用s-層在催化劑載體表面或者傳感器表面上限定地沉積金屬的納米結(jié)構(gòu)。作為金屬，優(yōu)選沉積貴金屬。作為金屬團簇在生物模板上的金屬 沉積的方法優(yōu)選無電流的金屬化。在此方面，金屬絡(luò)合物與表面結(jié)合 并通過隨后的過程還原成金屬并形成金屬團簇。依據(jù)本發(fā)明，首先將生物模板沉積在例如適用于催化劑的襯底上。 生物模板然后起到用于貴金屬團簇優(yōu)選在其表面上沉積的晶芽的作 用，因為金屬沉積在模板上與直接沉積在襯底上相比能量上有利。膜 片在對催化作用優(yōu)選部位上的選擇性沉積因此在適當?shù)倪^程引導(dǎo)情況 下，可以使催化活性的貴金屬團簇以對所期望的催化反應(yīng)最佳的方式 僅沉積在襯底上。在另一種實施方式中，在金屬鹽溶液中金屬絡(luò)合物己經(jīng)與膜片式 結(jié)構(gòu)相結(jié)合。在襯底上所期望的部位上有控制地沉積后，金屬絡(luò)合物 通過適當?shù)倪^程還原成金屬團簇。在生物模板沉積在具有介孔或者納米孔的襯底表面上的情況下， 沉積可以根據(jù)生物模板的量級和結(jié)構(gòu)進行控制，從而在隨后的金屬鍍 層時為催化作用產(chǎn)生可達到的或有效的中心。貴金屬絡(luò)合物到多孔襯 底的較大深度內(nèi)的擴散、以及貴金屬團簇到多孔襯底的較大深度內(nèi)的 沉積，由于待催化的氣體或者液體的可接近性不高而不具有優(yōu)點。生 物模板上選擇性的金屬沉積防止出現(xiàn)無效的金屬團簇，并因此防止無 控制地耗費昂貴的貴金屬資源。在另一種優(yōu)選實施方式中，生物模板具有與其特性相關(guān)的、作為 晶芽形成物的，以及與其幾何形狀相關(guān)的、有序的納米結(jié)構(gòu)，其在金 屬團簇的沉積過程中支持在狹窄的量級分布中均質(zhì)和緊密的設(shè)置。依據(jù)本發(fā)明，為覆蓋表面使用生物模板。與以往公知的結(jié)構(gòu)化方 法相反，為選擇性沉積可以使用其它技術(shù) 通過溶液中生物模板的吸附作用對表面的影響，選擇性覆蓋 可以通過局部不同的流動條件來進行。這樣在流過帶有內(nèi)表面的復(fù)雜 的載體結(jié)構(gòu)的情況下，選擇性鍍層不同程度地由捕獲流動的區(qū)域來進 行。在溶液中生物分子相應(yīng)低的濃度情況下，可以通過提高流通速度和/或者通過延長強流通區(qū)域上的流通，達到利用生物模板完全覆蓋表 面。在弱流通區(qū)域內(nèi)，相反在相同時間上從溶液中提供明顯減少的生 物分子，從而沉積在小得多的程度上進行。在常見的浸漬鍍層情況下 需要注意相反的效果，因為鍍層溶液在干燥時恰恰特別容易在弱流通 區(qū)域內(nèi)保持。 根據(jù)生物模板的量級或者其聚合體，可以防止?jié)B入到待鍍層 表面的孔內(nèi)。生物模板然后選擇性地僅沉積在從特定的量級起的表面 上或者孔內(nèi)。生物分子具有限定的結(jié)構(gòu)并因此呈現(xiàn)以同樣限定的量級。 此外，生物分子的量級可以通過形成聚合體進行控制。在此方面，可 以控制所參與的生物分子的數(shù)量，以便再產(chǎn)生限定的量級。 可以利用生物模板的特異性結(jié)合機制，以便達到在材料表面 上改變化學(xué)和/或者物理特性以用于選擇性沉積。而金屬團簇的直接沉 積則相反基本是非特異性的。 生物模板的沉積可以通過電場進行控制。這種效應(yīng)也可以有 針對性地用于利用生物模板來選擇性地覆蓋表面。與金屬團簇相反， 在生物分子情況下可以利用不同的表面電荷，以達到優(yōu)選在襯底表面 區(qū)域上的沉積，所述區(qū)域具有相反電荷并因此起到靜電吸引作用。襯 底表面上的具有相同符號的電荷因此同樣可以防止沉積。例如可以非 常簡單地通過帶有電荷的表面的幾何形狀結(jié)構(gòu)化來達到變化的表面電 荷。電荷然后集中在局部的角落和棱邊上。在利用金屬通過還原來化學(xué)鍍層表面時，通常既在溶液中進行團 簇的形成(均質(zhì)晶核形成)也在待鍍層的襯底上進行團簇的形成。公 知地，借助于表面的適當?shù)念A(yù)處理和相應(yīng)的過程引導(dǎo)可以在很大程度 上抑制均質(zhì)的晶核形成。金屬團簇的形成然后僅在表面上進行并導(dǎo)致 其或多或少均質(zhì)的覆蓋。但通過依據(jù)本發(fā)明利用生物模板選擇性覆蓋 表面，不僅可以防止溶液中的均質(zhì)晶核形成，而且也可以防止相鄰無 生物模板的區(qū)域被金屬團簇覆蓋。由此才將表面利用生物模板的選擇 性鍍層轉(zhuǎn)移到利用金屬團簇或者層的選擇性鍍層。這種效應(yīng)在以往的用于催化劑的襯底上不曾出現(xiàn)并因此也不可期望。本發(fā)明的重要特征是避免金屬在使用不需要的或者有損于使用的 部位上沉積。對此的例子為貴金屬催化作用，其中不參與催化反應(yīng) 的貴金屬的沉積是一種重要的成本因素；以及傳感器表面，其中通過 層的結(jié)構(gòu)化才產(chǎn)生傳感效應(yīng)。生物模板上可以沉積金屬團簇和/或者金屬層。金屬團簇和金屬鍍 層可以由不同的金屬組成。優(yōu)選采用例如像鉑、鈀等貴金屬。在此，金屬團簇的沉積在鍍層時始終是第一步驟。延續(xù)的團簇沉 積首先產(chǎn)生越來越大數(shù)量團簇的反面接觸，從而最后形成封閉的層。 只要達到連續(xù)的導(dǎo)電性，該過程就可以采用電化學(xué)鍍層技術(shù)繼續(xù)。如 果在第一步驟中沉積的團簇由足夠的貴金屬組成，那么其它的鍍層也 可以采用其它金屬，例如像鎳、鈷或者銅，來繼續(xù)進行。對此轉(zhuǎn)換為 采用按照現(xiàn)有技術(shù)的無電流的金屬化方法。作為襯底可以為該方法使用由A1203、硅、碳、固體電解質(zhì)或者透 明的導(dǎo)電層組成的襯底。屬于本發(fā)明的還有依據(jù)本發(fā)明的襯底在催化劑、固體電解傳感器 或者光學(xué)透明的導(dǎo)電層上的應(yīng)用。異質(zhì)催化劑由載體組成，其利用待催化的氣體或者液體流通。載 體由催化活性材料組成，或者在貴金屬催化劑的情況下以催化活性的 貴金屬微粒被鍍層。與封閉的金屬鍍層相反，精細團簇的、典型處于l 至50 nm范圍內(nèi)的沉積，提供的優(yōu)點是，在所使用的貴金屬體積相同 的情況下面積更大。為進一步擴大表面，通常將金屬團簇沉積在中間 載體上，其大多同樣以微粒的方式存在并作為鍍層沉積在真正的載體 上。該中間載體具有很大的內(nèi)表面(例如7氧化鋁或者活性碳)。因此其上面可以比在真正的載體表面上沉積明顯更多的貴金屬微粒，從而 提高催化活性。然而，金屬鹽溶液向中間載體孔結(jié)構(gòu)內(nèi)的滲入相對無 控制地分布。這些材料整體孔隙度的絕大部分卻分攤在非常小的孔上。 由于流阻很高，因此接觸待催化的氣體或者液體在應(yīng)用上變得困難或 者根本不可能。生物模板依據(jù)本發(fā)明的應(yīng)用，在這種情況下可以根據(jù) 模板量級來選擇沉積位置。金屬團簇在生物結(jié)構(gòu)上后續(xù)的沉積因此在 催化活性不變的情況下防止無控制損耗昂貴的貴金屬資源。通過依據(jù)本發(fā)明的鍍層，可以產(chǎn)生具有高比例三相界面(金屬鍍 層/襯底-氣相/液相)的襯底表面。這種襯底適用于固體電解傳感器。依據(jù)本發(fā)明的襯底也適用于光學(xué)上透明的導(dǎo)電層，例如像顯示器。 在光學(xué)透明的導(dǎo)電襯底上為此沉積生物模板，然后對其進行金屬化。 在顯示器的結(jié)構(gòu)中需要能夠?qū)С鲭姾傻膶?。但很自然地這些層必須同 時具有很高的光學(xué)透明度，以便不影響其光學(xué)功能。同樣存在大量對 不導(dǎo)電襯底鍍層的應(yīng)用，其中具有優(yōu)點的是降低靜電充電。但同時沒 有改變外觀。


現(xiàn)借助附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。其中圖1示出按照實施例1襯底的掃描電子顯微鏡(REM)照片；圖2示出DSC曲線圖；圖3示出DSC曲線圖。
具體實施方式
實施例1:通過受控地以生物模板(球形芽孢桿菌NCTC 9602 (Bacillus sphaericusNCTC 9602)的S-層-片(S-Layer-Patches))鍍層，來用金屬團簇有針對性地覆蓋表面。S-層的制備根據(jù)Engelhard H.; Saxton， W.; Baumeister， W.所著 的"Three-dimensional structure of tetragonal surface layer of Sporosarcina urea" ， J. Bacteriol. 168 (1) ， 309， 1986的公開文獻進行。用于在4 "C下保存絕緣和凈化的S-層的標準緩沖劑，由添加3 mMNaN3和lmM MgCl2的50mM三(羥甲基)氨基甲垸鹽酸鹽(TRIS/HC1)溶液組成。其它所有實驗工作的S-層溶液依據(jù)標準均為10mg/ml的濃度。此前置放至少24小時的3 mM K2PtCU溶液，根據(jù)用于以金屬團簇 覆蓋蛋白質(zhì)的計算，摻入13iul蛋白質(zhì)溶液。S-層溶液與金屬絡(luò)合物溶 液之間的交替作用以24小時并在入射光下進行。在該培養(yǎng)時間后，團簇形成所需數(shù)量的金屬絡(luò)合物就已經(jīng)與模板結(jié)合。在添加Al203微粒作為襯底和再經(jīng)過24小時的吸附時間之后(在所述時間內(nèi)活性生物分子 沉積在襯底上)，將襯底材料從溶液中取出并進行多個洗滌步驟。通 過隨后添加肼作為還原劑用于鍍層襯底，將結(jié)合的金屬鹽絡(luò)合物還原 成貴金屬團簇。這樣制造的、此外催化活性的材料，為表明特性和研究而涂覆在 導(dǎo)電薄膜上并在掃描電子顯微鏡下研究。圖1示出這種所制造的試樣 的電子顯微照片。可以清楚看出金屬團簇僅沉積在含有生物材料的區(qū) 域上。該例子因此說明金屬團簇選擇性沉積在襯底上的可能性。利用 按照現(xiàn)有技術(shù)進一步的化學(xué)金屬鍍層，存在的團簇轉(zhuǎn)移到封閉的金屬 層內(nèi)。這樣制造的表面然后在同時高比例的三相界面(金屬鍍層 - 襯 底-氣相或金屬鍍層-襯底-液相)的情況下具有導(dǎo)電的特性。這 樣制造的襯底可以作為具有特別高的靈敏度的固體電解傳感器使用。實施例2:如實施例1中那樣通過受控地以生物模板鍍層，但首先通過蛋白 質(zhì)單體在各個襯底上的再結(jié)晶，來有針對性地以金屬團簇覆蓋表面。依據(jù)標準使用的S-層溶液被冷凍干燥，并隨后在0.8 M TRIS緩沖 的胍鹽酸鹽溶液中懸浮，從而蛋白質(zhì)溶液的最終濃度為10 mg/ml。在 試劑之間30分鐘的交替作用時間后，將溶液轉(zhuǎn)移到一個準備好的透析 軟管(VISKING Typ 27/32)或者透析室內(nèi)，并用水以及隨后用無MgCl2 的標準緩沖劑透析。將該步驟之后透析軟管內(nèi)存在的溶液轉(zhuǎn)移到適當 的反應(yīng)容器內(nèi)，并在4'C、 20000g下離心分離IO分鐘。將在該步驟后 形成的球團拋棄，將剩下的單體溶液用于后面的操作(單體溶液根據(jù) 以往的知識可保持約5天，此后形成自組裝制品)。新產(chǎn)生的單體溶液在添加MgCl2 (最終濃度1 mM)的情況下直接 加到Si襯底上用于再結(jié)晶。在3(TC和非常高的空氣濕度下，在單層的 Si上24小時內(nèi)蛋白質(zhì)單體再結(jié)晶成單層。在多個洗滌步驟后，將這樣 功能化的Si襯底與金屬絡(luò)合物接觸，以便隨后如在實施例1中那樣利 用金屬團簇覆蓋。蛋白質(zhì)單體直接在Si襯底上再結(jié)晶與S-層-片(S-Layer-Patches) 沉積相比的優(yōu)點在于構(gòu)成蛋白質(zhì)單層，和與此相關(guān)的較少使用生物材 料。利用生物模板覆蓋的表面部分可以通過溶液的外部參數(shù)(例如溫 度、pH值)進行影響。這樣產(chǎn)生的襯底如實施例1中那樣適合作為固 體電解傳感器的三相界面使用。實施例3:通過受控地以生物模板(球形芽孢桿菌NCTC 9602 (Bacillus sphaericusNCTC 9602)的S-層-片(S-Layer-Patches))鍍層，在回避使用氯化物和肼的情形下，進行有針對性地以貴金屬團簇覆蓋廢氣催 化作用的表面。S-層的制備根據(jù)Engehard H.; Saxton， W,; Baumeister， W.所著 的"Three-dimensional structure of tetragonal surface layer of Sporosarcina urea" ， J. Bacteriol. 168 (1) ， 309， 1986的公開文獻來進行。用于(在4")保存絕緣和凈化的S-層的標準緩沖劑，由添加3 mMNaN3和lmM MgCl2的50mM三(羥甲基)氨基甲烷鹽酸鹽(Tris/HCl)溶液組成。其他所有實驗工作的S-層溶液依據(jù)標準均為10mg/l的濃度。氧化鋁微粒(每100 mg)摻入825 /d的活性S-層溶液并保留24 小時進行交替作用。此后兩次利用蒸餾H20沖洗。對利用S-層覆蓋的微粒現(xiàn)在加入10.83 ml Pt(N03)2溶液混均，并 在室溫下，在光入射下培養(yǎng)72小時。在此期間進行團簇形成所需的Pt 絡(luò)合物與S-層蛋白質(zhì)的結(jié)合。拋棄剩余物并再對微粒利用蒸餾H20沖洗兩次。隨后金屬鉑的還原通過向氧化鋁微粒添加2.4 ml NaBH4來誘導(dǎo)。 作為還原結(jié)束的指示在此可以觀察氣體發(fā)生。其將在30至60分鐘后 結(jié)束。重新拋棄剩余物。利用各IO ml的蒸餾H20進行兩次沖洗步驟并 在4(TC下干燥制劑。為視覺上表明Pt團簇沉積的特征適用電子掃描顯微鏡研究。為評 判催化活性進行參照制備，其根據(jù)相同的過程規(guī)范但無生物模板地進 行。圖2示出用于評判催化活性的DSC檢測(差熱分析)結(jié)果。在使 用生物模板情況下的催化劑顯示出可比較的催化作用(起動溫度僅高 于參照催化劑l(TC)。而所包含的鉑的確定則相反顯示出明顯的節(jié)省 (鉑含量從1.1%降到0.24%)。在使用生物模板的情況下利用改變鉑 溶液濃度的反復(fù)試驗表明，無論是催化活性還是催化劑中所包含的鉑 量均與過程中所使用的鉑濃度無關(guān)。這一點明確表明，鉑的沉積量僅 通過生物模板確定并因此進行控制(圖3)。
權(quán)利要求
1.具有空間選擇性金屬鍍層的襯底，其表面部分地具有帶金屬鍍層的生物模板，所述襯底可由此獲得，即在所述生物模板沉積在所述襯底上之后才進行金屬鍍層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的襯底，其特征在于，所述生物模板為表 面層蛋白質(zhì)(S-層)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的襯底，其特征在于，所述金屬鍍層 由金屬團簇和/或者至少一個金屬層組成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的襯底，其特征在于，所述金屬 -鍍層由貴金屬組成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的襯底，其特征在于，金屬團簇和金 屬層由不同的金屬組成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的襯底，其特征在于，所述襯底 由八1203、硅、碳或者固體電解質(zhì)組成。
7. 用于在襯底上空間選擇性沉積金屬團簇的方法，其特征在于， 生物模板沉積到所述襯底上，并隨后在對生物模板而言相容的條件下 金屬化；或者使生物模板在金屬鹽溶液中活化，此后沉積到所述襯底 上，并隨后在對生物模板而言相容的條件下金屬化。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，金屬團簇和/或者金 屬層被沉積。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述金屬鍍層無電流地在至少一種金屬鹽溶液中進行。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7至9之一所述的方法，其特征在于，所述生 物模板的沉積通過改變含有用于沉積的生物模板的溶液的濃度或者流 動速度來進行。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7至9之一所述的方法，其特征在于，所述生 物模板的量級及其結(jié)合機制被用于有針對性的沉積。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7至9之一所述的方法，其特征在于，所述生 物模板的沉積通過施加電場來控制。
13. 根據(jù)權(quán)利要求7至12之一所述的方法，其特征在于，所述生 物模板作為單體在襯底上再結(jié)晶。
14. 根據(jù)權(quán)利要求7至9之一所述的方法，其特征在于，作為生 物模板，使用表面層蛋白質(zhì)(S-層)，并以貴金屬來鍍層。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的襯底的使用，用于催化劑、 固體電解傳感器或者光學(xué)透明的導(dǎo)電層。
16. 催化劑，包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所述的襯底。
17. 固體電解傳感器，包括至少一個根據(jù)權(quán)利要求1至6之一所 述的襯底。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有空間選擇性金屬鍍層的襯底及其制造方法，其中，可以影響襯底上金屬鍍層的位置。本發(fā)明此外涉及這種襯底用于催化劑、固體電解傳感器或者光學(xué)透明的導(dǎo)電層。其表面部分地具有帶金屬鍍層的生物模板的、依據(jù)本發(fā)明具有空間選擇性金屬鍍層的襯底由此產(chǎn)生，即在生物模板沉積在襯底上后才進行金屬鍍層。
文檔編號C23C18/20GK101273156SQ200680035630
公開日2008年9月24日 申請日期2006年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月29日
發(fā)明者亞歷山大·基希納, 安雅·布呂厄, 尤根·霍芬格, 尼娜·施賴伯, 斯蒂芬·羅斯, 沃夫?qū)づ钆? 米歇爾·梅蒂格, 貝亞特·卡奇內(nèi), 達妮埃拉·凱克 申請人:尤根·霍芬格