制备超高温氢分子的方法和使用超高温氢分子选择性断裂在基质表面中或基质表面上的分子的C-H和/或Si-H键的方法

摘要

本发明公开了制备超高温分子氢的方法，以及将其用于选择性断裂C-H键或Si-H键而不断裂其它键的用途。维持氢等离子体，并使用电场抽取质子，以将它们加速至合适的动能。质子进入漂移区以与气相中的分子氢碰撞。连串碰撞产生高流量的超高温分子氢，其流量比从氢等离子体中抽取的质子流量高许多倍。通过漂移区中的氢气压力和通过漂移区的长度控制超高温分子氢相对于质子的标称流量比。由这些超高温分子分配质子的抽吸能，使得通过质子的抽吸能和标称流量比控制超高温分子氢的平均能量。由于超高温分子氢射弹不带有任何电荷，可将所述超高温氢流用以对电绝缘产品和导电产品进行工程表面改性。当将这样的产生高流量超高温分子氢的方法用于在基质上轰击具有所期待的化学官能团的有机前驱物分子(如硅酮或硅烷分子)时，由于来自超高温氢射弹对所述前驱物分子中氢原子的能量沉积的动力学选择性，C-H键或Si-H键由此优先断裂。所引起的交联反应产生稳定的分子膜，其具有可控的交联度，并保持前驱物分子的所期待的化学官能团。

主权项

制备导向基质表面的中性氢分子流的方法，其包括以下步骤：a)形成等离子体，并从所述等离子体中抽取能量在50eV‑1k eV范围的质子流；之后b)将所述质子流导向腔室中，并将氢分子引入所述腔室中；c)通过使来自所述质子流的质子与氢分子碰撞，将动能给予所述氢分子，产生能量化的氢分子；并且d)通过所述能量化的氢分子和其它氢分子之间的一系列碰撞，产生能量化的氢分子在所有方向上的散射，产生大于质子流的高流量中性氢分子，其动能在1eV至100eV的范围；e)将所述高流量中性氢分子导向基质表面。