[发明专利]用于离子筛选的聚合物自组装多层膜：传感器中的设计、制备和应用

权利要求书

1.一种外在地补偿的多层膜，它至少包括含有带电的聚合物的第一层和含有中性聚合物的第二层，其中第一层具有外在补偿的特征，其中带电聚合物上的电荷通过流动抗衡离子来平衡。

2.权利要求1的外在地补偿的多层膜，其中第一层的流动抗衡离子是阴离子和在膜中流动抗衡离子由带电聚合物上的阳离子来平衡。

3.权利要求1的外在地补偿的多层膜，其中第一层的流动抗衡离子是阳离子和在膜中流动抗衡离子由带电聚合物上的阴离子来平衡。

4.权利要求1的外在地补偿的多层膜，其中第二层包括中性聚合物来将外在地补偿的多层粘接在一起和形成交替的层叠层结构。

5.权利要求1的外在地补偿的多层膜，其中带电的聚合物和中性聚合物包括能够形成氢键和/或化学键来将第一和第二层粘接在一起的官能团给体和受体。

6.权利要求5的外在地补偿的多层膜，其中第一层包括具有官能团给体或受体的带负电聚合物。

7.权利要求5的外在地补偿的多层膜，其中第一层包括具有官能团给体或受体的带正电聚合物。

8.权利要求6的外在地补偿的多层膜，其中带负电聚合物通过阴离子单体与包括官能团给体或受体的功能单体的共聚来合成。

9.权利要求6的外在地补偿的多层膜，带负电聚合物通过采用官能团给体或受体对可利用的聚阴离子的改性来合成。

10.权利要求7的外在地补偿的多层膜，其中带正电聚合物通过阳离子单体与具有官能团给体或受体的功能单体的共聚来合成。

11.权利要求7的外在地补偿的多层膜，带正电聚合物通过采用官能团给体或受体对可利用的聚阳离子的改性来合成。

12.权利要求5的外在地补偿的多层膜，其中中性聚合物通过中性单体与具有官能团给体或受体的功能单体的共聚来合成。

13.权利要求5的外在地补偿的多层膜，其中中性聚合物通过采用官能团给体或受体对可利用的中性聚合物的改性来合成。

14.通过层叠层自组装制备权利要求1的外在地补偿的多层膜的方法，其中自组装驱动力包括在带电的聚合物层和中性聚合物层之间的氢键和/或化学键。

15.权利要求14的方法，其中自组装驱动力包括在带电的聚合物层和中性聚合物层之间的氢键并且制备方法包括：获得在表面具有质子给予基团的基体，将具有质子接受基团的带电聚合物通过氢键吸附于该表面，然后将具有质子给予基团的中性聚合物通过氢键吸附于带电聚合物层和重复该过程来制备层叠层自组装多层膜。

16.权利要求14的方法，其中自组装驱动力包括在带电的聚合物层和中性聚合物层之间的化学键并且制备方法包括：获得在表面具有第一官能团的基体，将具有第二官能团的带电聚合物通过在两种类型官能团之间的化学键吸附于该表面，然后将包含第一种类型的官能团的中性聚合物通过化学键吸附于带电聚合物层和重复该过程来制备层叠层自组装多层膜。

17.将功能感测膜固定到转换器表面的传感器设备，其中感测膜包括感测材料和外在地补偿的多层膜。

18.权利要求17的传感器设备，包括转换器，该转换器选自离子选择性场效应晶体管(ISFET)，离子选择性电极(ISE)，光学纤维、悬臂、表面声波(SAW)，体音波(BAW)和石英晶体微量天平(QCM)。

19.固定在转换器表面上的功能感测膜，其中功能感测膜包括感测材料和外在地补偿的多层膜，其中感测材料适合识别被分析物和产生由转换器探测的信号。

20.权利要求19的功能感测的膜，其中外在地补偿的多层膜适合在溶液中筛选不希望有的离子。

21.权利要求19的功能感测膜，其中功能感测膜置于和连接到转换器的表面。

22.制备权利要求19的功能感测膜的方法，包括一步法装配功能感测膜到转换器表面上，其中功能材料通过在生产外在地补偿的层叠层多层膜的期间的自组装包封于多层膜。

23.制造权利要求19的传感器设备的方法，包括二步法装配功能感测膜到转换器的表面，其中感测层通过功能材料和聚合物的混合物的沉积来涂覆于转换器的表面上，以及外在地补偿的多层膜通过使用层叠层自组装方法装配于感测材料的层上。