超疏水抗反射氧化锌纳米针阵列的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种在玻璃表面构建的超疏水抗反射纳米针阵列结构及其制备方法，制备过程包括：Ｉ基底清洁和晶种织构化；ＩＩ采用浓度梯度沉积的方法实现氧化锌纳米针阵列结构。通过晶种涂敷层数，晶种前驱液浓度和退火温度可以实现晶种大小和密度的控制；通过生长液的物料配比，生长液浓度，生长温度，生长时间等实验条件可以实现纳米针尺寸、形貌和密度的控制。纳米针阵列结构具有优异的宽光谱抗反射性能；进一步修饰低表面能物质后将同时具有非黏性超疏水和宽光谱抗反射双重性能；这种制备方法简单、易于实现功能无机纳米针阵列结构大面积低成本的制造。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功能纳米结构合成领域，特别涉及一种超疏水抗反射纳米针阵列结构 及其制备方法。
技术介绍
材料表面的光反射、湿气凝结和灰尘污染一直是困扰人们日常生活的问题，而目 前能够解决这些问题的技术手段还很少。例如，玻璃表面的反射和污染大大降低了其透明 性能和美观度，光电领域的诸多器件也需要减少反射从而提高光的利用效率以及通过器件 表面的自清洁功能化而延长使用寿命。这些方面都要求材料表面具有的超疏水自清洁性 能和抗反射性能。最近纳米仿生学的研究表明，某些昆虫复眼及翅膀表面的纳米突起阵列 结构具有超疏水干式防雾和抗反射的性能(Adv. Mater. 2007，19，2213 ；Nature 1973，244， 281)。纳米针阵列结构因其低的固_液表观接触面积、高的力学稳定性及折射率连续渐变 的特性而成为超疏水抗反射纳米材料构建的理想结构模型。氧化锌作为一种直接带隙宽带半导体，具有很好的热稳定性和化学稳定性，在光 伏电池、催化、发光器件、压电器件等诸多领域广泛应用。其中氧化锌纳米阵列结构因其独 特的理化性能引起了广泛关注。迄今为止，激光刻蚀、气相沉积、电化学沉积、模板气相法、 金属有本文档来自技高网...

【技术保护点】
超疏水抗反射氧化锌纳米针阵列的制备方法，对应制备在各种普通玻璃和导电玻璃基底上，其特征在于主要包括以下两个步骤：　　Ⅰ、洁净基底表面的晶种织构化－－配制用于晶种织构化所需的浓度介于５ｍＭ～５Ｍ的有机酸锌盐的前驱溶液，并对所述基底进行洁净化处理后，通过重复两次以上前驱溶液涂覆、退火的处理过程制备得到所需晶种大小和密度且均匀分布的前驱液膜，其中所述前驱溶液涂覆采用液相化学方法，而所述退火处理的温度范围介于５０～６００℃，温度误差控制在±５℃，且退火时间少于１０ｈ；　　Ⅱ、化学浴沉积－－按比例１∶１～１∶１０混合一定浓度的锌离子溶液和碱性溶液得到生长液，将步骤Ⅰ制得的晶种织构化的基底放入生长液中，控...

【技术特征摘要】
超疏水抗反射氧化锌纳米针阵列的制备方法，对应制备在各种普通玻璃和导电玻璃基底上，其特征在于主要包括以下两个步骤I、洁净基底表面的晶种织构化——配制用于晶种织构化所需的浓度介于5mM～5M的有机酸锌盐的前驱溶液，并对所述基底进行洁净化处理后，通过重复两次以上前驱溶液涂覆、退火的处理过程制备得到所需晶种大小和密度且均匀分布的前驱液膜，其中所述前驱溶液涂覆采用液相化学方法，而所述退火处理的温度范围介于50～600℃，温度误差控制在±5℃，且退火时间少于10h；II、化学浴沉积——按比例1∶1～1∶10混合一定浓度的锌离子溶液和碱性溶液得到生长液，将步骤I制得的晶种织构化的基底放入生长液中，控制温度为10～100℃保持15min～18h，制得基底上的氧化锌纳米针阵列。2.根据权利要求1所述的超疏水抗反射氧化锌纳米针阵列的制备方法，其特征在于 步骤I中所述浓度介于5mM 5M的有机酸锌盐的前驱溶液中有机酸根为含有1 10个碳 原子的有机脂肪酸中的一个或多个，且所述前驱溶液的溶剂至少包括水、甲醇、乙醇、丙醇、 异丙醇、于醇、异丁醇、叔丁醇、乙醚和丙酮中的一种或多种混合物，与所选用的有机脂肪酸 的溶解度相对应。3.根据权利要求1所述的超疏水抗反射氧化锌纳米针阵列的制备方法，其特征在于 步骤I中所述液相化学方法为将配制所得的前驱溶液经甩膜的方式制得前驱液膜，其中甩 膜的速率为0. ...

【专利技术属性】
技术研发人员：高雪峰，田健，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]