一种基于纳米球模板无光刻制备周期性垂直定向多壁碳纳米管阵列的方法技术

本发明专利技术属于纳米材料的技术领域，具体的涉及一种基于纳米球模板无光刻制备周期性垂直定向多壁碳纳米管阵列的方法。采用覆盖有六边形紧密排列的二氧化硅微球周期性阵列模板作为基底，在二氧化硅微球阵列模板表面镀金属催化剂，采用等离子体增强化学气相沉积法在二氧化硅微球阵列模板上制备高度有序的六边形排列的垂直定向多壁碳纳米管周期性阵列。该制备方法操作简单，无需光刻以及剥离，适用于大规模生产类似于蝉翼表面形貌的垂直定向多壁碳纳米管阵列，用于抗菌表面工业化生产。用于抗菌表面工业化生产。用于抗菌表面工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种基于纳米球模板无光刻制备周期性垂直定向多壁碳纳米管阵列的方法


[0001]本专利技术属于纳米材料的
，具体的涉及一种基于纳米球模板无光刻制备周期性垂直定向多壁碳纳米管阵列的方法。

技术介绍

[0002]自然界中许多昆虫具有超疏水表面，该表面具有自清洁功效，进而限制细菌的污染，为开发制造用于医学和工业的抗菌表面提供了灵感。昆虫超疏水表面的水滴附着力很低，当水滴在其表面滑动、滚动过程中能够清除灰尘等污染颗粒。以蝉翼为例，蝉翼表面通常为高度疏水，具有优异的自清洁能力。蝉的前翅和后翅内外两侧均覆盖有六边形的纳米柱周期性阵列结构，蝉翼表面上的纳米柱结构能够穿透附着在其表面上的细菌细胞，在大约3分钟内杀死细菌细胞，通过有效地杀菌作用达到保持蝉翼表面清洁的目的。其杀菌效果主要基于蝉翼的物理表面结构实现，通过光刻、自组装等技术制造类似表面形貌对于抗菌材料的生产具有重大意义，然而用于制备类似蝉翼表面的合适材料十分有限。
[0003]目前许多技术用于制造仿生昆虫表面的物理结构，例如光刻工艺，然而这些制造技术生产成本较高。基于光刻工艺制备垂直定向多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于纳米球模板无光刻制备周期性垂直定向多壁碳纳米管阵列的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备二氧化硅微球阵列模板：采用二氧化硅微球以自组装方法得到六边形紧密排列的二氧化硅微球周期性阵列结构；在二氧化硅微球阵列模板上镀金属催化剂，得到二氧化硅微球阵列模板基片；(2)制备周期性垂直定向多壁碳纳米管阵列：将步骤(1)所得二氧化硅微球阵列模板基片置于等离子体增强化学气相沉积腔室内负极中央，关闭腔室后抽真空，通入还原性气体，调整压强，开启加热器升温至多壁碳纳米管的生长温度；待温度稳定后，调节还原性气体的气流量，开启直流电源，同时通入碳源气体，控制腔室内压强，待碳纳米管生长完成后立即关闭直流电源和碳源气体进气口，减小还原性气体的气流量，缓慢降温，温度降至300℃后关闭还原性气体的进气口，完全打开主阀抽真空直至腔室温度降至室温，即得基于二氧化硅微球阵列的高度有序且长径比一致的垂直定向多壁碳纳米管阵列。2.根据权利要求1所述基于纳米球模板无光刻制备周期性垂直定向多壁碳纳米管阵列的方法，其特征在于，所述步骤(1)中二氧化硅微球直径范围在160～600nm；金属催化剂的厚度为5～30nm。3.根据权利要求2所述基于纳米球模板无光刻制备周期性垂直定向多壁碳纳米管阵列的方法，其特征在于，所述步骤(1)中二氧化硅微球直径分别为160nm、200nm、380nm和400nm，对应金属催化剂厚度为10nm；二氧化硅微球直径为500nm，对应金属催化剂厚度为25nm；二氧化硅微球直径为600nm，对应金属催化剂厚度为30nm。4.根据权利要求1所述基于纳米球...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑞婷，薛亚飞，杨荟，楼姝婷，水玲玲，周国富，王新，迈克尔，
申请(专利权)人：肇庆市华师大光电产业研究院，
类型：发明
国别省市：