一种制备纳米球颗粒的方法技术

本发明专利技术提供一种制备纳米球颗粒的方法，包括以下步骤：步骤1，在室温下，对基片进行清洗；步骤2，在清洗后的基片上旋涂一层基底纳米球颗粒，烘干后得到衬底；步骤3，在衬底上沉积金属或者氧化物，冷却后得到纳米球颗粒，其中，基底纳米球颗粒与基片的材质相同。在该方法中，基底纳米球颗粒与基片的材质相同，所以沉积材料与基底材料不会混合，能够得到单纯金属或者氧化物的纳米球颗粒，而且，通过沉积不同的物质，可以获得任意物质的纳米球颗粒，通过旋涂不同粒径大小的基底纳米球颗粒，可以获得任意大小的纳米球颗粒。该制备方法工艺简单、易操作、重复性好、通用性强，而且沉积制备的薄膜的化学性能相对稳定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米材料制备
，具体涉及一种制备纳米球颗粒的方法。
技术介绍
表面增强拉曼技术对某些分子的检测灵敏度比一般的拉曼光谱高102-1014倍，能够检测吸附在金属表面的单分子和亚单分子层的分子，提供大量的分子结构信息，表面增强拉曼技术作为一种极具潜力的光谱分析技术，在物理、化学、生物、医学、环境监测等方面都有一定的应用，因此，研究如何增强拉曼信号尤为重要。将基底做成纳米颗粒，如纳米线，纳米球，纳米阵列，核-壳结构等是最常用的拉曼增强基底。制备纳米颗粒主要利用物理或化学方法，包括物理粉碎法、机械球磨法、化学还原法、电化学还原法、光化学还原法、气液两相法、水热合成法、沉淀法、微乳液法、超声膜扩散法、溶胶凝胶法等。近十几年的研究发现，通过调节反应参数工艺，改变不同晶面的生长速度、纳米结构的大小和形状，实现对拉曼增强基底的调控。目前，纳米颗粒的研究得到了广泛而深入的发展，已经报道了许多各种不同形状和大小的纳米颗粒，如：纳米球、纳米棒、纳米线，纳米星和纳米阵列等。Giersing等人以硫醇为稳定剂合成纳米金颗粒；Bakcr等人在惰性气体氛围中，通过冷凝的方法制备出了纳米银颗粒，但工艺都过于繁琐、颗粒大小难以控制而且通用性差。以上方法制备过程繁琐、程序复杂、耗时长、实验条件要求苛刻，而且不同物质的纳米球颗粒的制备方法都不一样，想要获得均匀大小的纳米球颗粒更是难以实现。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术采用了如下技术方案：本专利技术提供一种制备纳米球颗粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在室温下，对基片进行清洗；步骤2，在清洗后的基片上旋涂一层基底纳米球颗粒，烘干后得到衬底；步骤3，在衬底上沉积金属或者氧化物，冷却后得到纳米球颗粒，其中，基底纳米球颗粒与基片的材质相同。本专利技术提供的一种制备纳米球颗粒的方法，还可以具有以下技术特征：基片的材质为石英、玻璃、蓝宝石或者单晶硅。本专利技术提供的一种制备纳米球颗粒的方法，还可以具有以下技术特征：在步骤2中，旋涂纳米球基底颗粒的速度为300r/s～1500r/s。本专利技术提供的一种制备纳米球颗粒的方法，还可以具有以下技术特征：在步骤3中，沉积采用磁控溅射法或者热蒸发法。专利技术作用与效果根据本专利技术提供的一种制备纳米球颗粒的方法，制备方法是在清洗后的基片上旋涂一层与基片材质相同的基底纳米球颗粒，烘干后得到衬底，然后在衬底上沉积金属或者氧化物，冷却后得到纳米球颗粒。在该方法中，基底纳米球颗粒与基片的材质相同，所以沉积材料与基底材料不会混合，能够得到单纯金属或者氧化物的纳米球颗粒，而且，通过沉积不同的物质，可以获得任意物质的纳米球颗粒，通过旋涂不同粒径大小的基底纳米球颗粒，可以获得任意大小的纳米球颗粒。该制备方法工艺简单、易操作、重复性好、通用性强，而且沉积制备的薄膜的化学性能相对稳定。附图说明图1是本专利技术的制备纳米球颗粒的原理示意图；图2是本专利技术制备的基底纳米球颗粒的扫描电镜图；图3是本专利技术制备的金纳米球颗粒的扫描电镜图；图4是本专利技术制备的银纳米球颗粒的扫描电镜图。具体实施方式以下结合实施例和附图对本专利技术的制备纳米球颗粒的方法进行进一步说明。【实施例一】图1是本专利技术的制备纳米球颗粒的原理示意图。如图1所示，在基片上旋涂一层基底纳米球颗粒，得到衬底，然后在铺满基底纳米球颗粒的衬底上沉积金属或者氧化物，高真空冷却后，得到均匀大小的纳米球颗粒的薄膜。在本实施例中，沉积的方式为磁控溅射法，室温下在真空室中进行，采用99.99％的金作为阴极溅射靶，石英基片作为阳极，轰击溅射靶所采用的工作气体为氩气。本实施例提供的一种制备纳米球颗粒的方法，具体步骤如下：步骤1，在室温下，使用超声清洗石英基片。步骤2，在清洗后的石英基片上旋涂一层粒径为180nm的二氧化硅颗粒悬浮液，烘干后得到衬底，并将烘干后的衬底置于真空室内。步骤3，在衬底上使用磁控溅射法沉积金纳米球颗粒，具体步骤如下：步骤3.1，将衬底装在基底夹具上，并在基底夹具与溅射靶之间设置活动挡板。步骤3.2，对真空室进行抽真空操作，真空度达到4.5×10-4Pa时，通入氩气并调节工作气压，工作气压达到0.8Pa后，开直流电源起辉预溅射数分钟后，旋转基底夹具，移开活动挡板，自底向上在基片上沉积金纳米球颗粒的薄膜。步骤3.3，完成溅射后，高真空冷却30分钟，得到粒径大小为180nm的金纳米球颗粒。图2是本实施例制备的二氧化硅基底纳米球颗粒的扫描电镜图。如图2所示，图2a为放大倍率为30kX的扫描电镜图，图2b为放大倍率为50kX的扫描电镜图。由图可以看出，通过旋涂二氧化硅悬浮液烘干后，在基片上能够得到一层分布均匀的二氧化硅基底纳米球颗粒衬底，二氧化硅基底纳米球颗粒的直径为180nm。图3是本实施例制备的金纳米球颗粒的扫描电镜图。如图3所示，图3a为放大倍率为30kX的扫描电镜图，图3b为放大倍率为50kX的扫描电镜图。由图可以看出，通过在基片上旋涂二氧化硅悬浮液烘干后，再沉积一层金薄膜能够得到大小均匀分布的金纳米球颗粒，金纳米球颗粒的直径为180nm。【实施例二】一种制备纳米球颗粒的方法，制备方法与实施例一相同，改变溅射靶为99.99％的银，制得粒径大小为180nm的银纳米球颗粒。图4是本实施例制备的银纳米球颗粒的扫描电镜图。如图4所示，图4a为放大倍率为30kX的扫描电镜图，图4b为放大倍率为50kX的扫描电镜图。由图可以看出，通过在基片上旋涂二氧化硅悬浮液烘干后，再沉积一层银薄膜能够得到大小均匀分布的银纳米球颗粒，银纳米球颗粒的直径为180nm。实施例作用与效果根据本实施例提供的一种制备纳米球颗粒的方法，制备方法是在清洗后的基片上旋涂一层与基片材质相同的基底纳米球颗粒，烘干后得到衬底，然后在衬底上沉积金属或者氧化物，冷却后得到纳米球颗粒。在该方法中，基底纳米球颗粒与基片的材质相同，所以沉积材料与基底材料不会混合，能够得到单纯金属或者氧化物的纳米球颗粒，而且，通过沉积不同的物质，可以获得任意物质的纳米球颗粒，通过旋涂不同粒径大小的基底纳米球颗粒，可以获得任意大小的纳米球颗粒。该制备方法工艺简单、易操作、重复性好、通用性强，而且沉积制备的薄膜的化学性能相对稳定。以上实施例仅为本专利技术构思下的基本说明，不对本专利技术进行限制。而依据本专利技术的技术方案所作的任何等效变换，均属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备纳米球颗粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在室温下，对基片进行清洗；步骤2，在清洗后的所述基片上旋涂一层基底纳米球颗粒，烘干后得到衬底；步骤3，在所述衬底上沉积金属或者氧化物，冷却后得到所述纳米球颗粒，其中，所述基底纳米球颗粒与所述基片的材质相同。

【技术特征摘要】
1.一种制备纳米球颗粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，在室温下，对基片进行清洗；步骤2，在清洗后的所述基片上旋涂一层基底纳米球颗粒，烘干后得到衬底；步骤3，在所述衬底上沉积金属或者氧化物，冷却后得到所述纳米球颗粒，其中，所述基底纳米球颗粒与所述基片的材质相同。2.根据权利要求1所述的制备纳米球颗粒的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪瑞金，姬佳林，陶春先，张大伟，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31