一种表面粗糙的纳米阵列结构的制备方法技术

本发明专利技术涉及复合材料的微纳加工技术领域，公开了一种表面粗糙的纳米阵列结构的制备方法，包括以下步骤：通过自组装的方法制备有序的单层聚苯乙烯微球阵列；利用等离子体刻蚀技术对聚苯乙烯微球阵列进行刻蚀，使聚苯乙烯微球直径缩小；利用离子束轰击技术对刻蚀完成的聚苯乙烯微球阵列进行轰击，使聚苯乙烯微球表面变得粗糙；利用磁控溅射技术在轰击完成的聚苯乙烯微球阵列表面溅射纳米阵列结构材料，即获得表面粗糙的纳米阵列结构。通过本发明专利技术的制备方法获得的纳米阵列结构中，各纳米粒子表面粗糙，因而具有比表面积大、活性大、光散射增加的优点，且各纳米粒子体积小，整个纳米阵列结构周期性好，在应用上更具优势。

【技术实现步骤摘要】
一种表面粗糙的纳米阵列结构的制备方法
本专利技术涉及复合材料的微纳加工
，尤其涉及一种表面粗糙的纳米阵列结构的制备方法。
技术介绍
高度有序的纳米阵列是以纳米颗粒、纳米线或纳米管为基本单元，采用物理和化学等方法在二维或三维空间构筑的纳米体系。高度有序的纳米阵列结构除具有一般纳米材料的性质外，它的量子效应突出，具有比无序的纳米材料更加优异的性能。纳米阵列结构很容易通过电、磁、光等外场实现对其性能的控制，从而使其成为设计纳米超微型器件的基础。目前，有序纳米结构材料已经在垂直磁记录、微电极束、光电元件、润滑、传感器、化学电源、多相催化、表面增强拉曼散射（SERS）等许多领域开始得到应用。相较于各纳米粒子表面光滑的纳米阵列结构而言，表面粗糙的纳米阵列结构由于比表面积大、活性大、光散射增加等特点，被广泛应用于表面增强拉曼散射（SERS）、新能源、纳米光子学等领域。目前常通过化学方法来制备表面粗糙的纳米阵列结构，主要过程包括制备表面粗糙的纳米粒子和将纳米粒子组装成高度有序的纳米阵列结构。例如，申请号为CN201110120345.7的中国专利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面粗糙的纳米阵列结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n（1）通过自组装的方法制备有序的单层聚苯乙烯微球阵列；/n（2）利用等离子体刻蚀技术对步骤（1）制得的聚苯乙烯微球阵列进行刻蚀，使聚苯乙烯微球直径缩小；/n（3）利用离子束轰击技术对步骤（2）刻蚀完成的聚苯乙烯微球阵列进行轰击，使聚苯乙烯微球表面变得粗糙；/n（4）利用磁控溅射技术在步骤（3）轰击完成的聚苯乙烯微球阵列表面溅射纳米阵列结构材料，即获得表面粗糙的纳米阵列结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种表面粗糙的纳米阵列结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）通过自组装的方法制备有序的单层聚苯乙烯微球阵列；
（2）利用等离子体刻蚀技术对步骤（1）制得的聚苯乙烯微球阵列进行刻蚀，使聚苯乙烯微球直径缩小；
（3）利用离子束轰击技术对步骤（2）刻蚀完成的聚苯乙烯微球阵列进行轰击，使聚苯乙烯微球表面变得粗糙；
（4）利用磁控溅射技术在步骤（3）轰击完成的聚苯乙烯微球阵列表面溅射纳米阵列结构材料，即获得表面粗糙的纳米阵列结构。


2.如权利要求1所述的一种表面粗糙的纳米阵列结构的制备方法，其特征在于，步骤（1）的具体步骤如下：
（1.1）将聚苯乙烯微球与乙醇溶液按1:1~4的体积比混合；
（1.2）取步骤（1.1）获得的混合液滴到亲水性硅片上，将硅片缓慢浸入去离子水中；
（1.3）待水面上的聚苯乙烯微球形成有序排列的单层膜后，滴加1.5~4%的十二烷基硫酸钠溶液，使聚苯乙烯微球紧密排列；
（1.4）用亲水性硅片将单层膜缓慢捞起，吸水干燥，即获得有序的单层聚苯乙烯微球阵列。


3.如权利要求2所述的一种表面粗糙的纳米阵列结构的制备方法，其特征在于，所述聚苯乙烯微球为改性聚苯乙烯微球，制备方法如下：将苯乙烯、丙烯酸、过硫酸钾溶液和去离子水混合，在加热和搅拌条件下反应，即获得改性聚苯乙烯微球乳液；步骤（1.2）中，将硅片缓慢浸入去离子水中后，滴加盐酸，使去离子水呈酸性。

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【专利技术属性】
技术研发人员：王雅新，温嘉红，赵晓宇，张永军，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33