一种大面积无裂缝二氧化硅胶体晶体薄膜的制备方法技术

一种大面积无裂缝二氧化硅胶体晶体薄膜的制备方法，属于无机纳米材料制备技术领域。通过Stober法制备粒径单分散的二氧化硅微球，将二氧化硅微球预先高温煅烧处理后经过垂直自组装法生长获得高质量的二氧化硅胶体晶体薄膜。所制得的二氧化硅胶体晶体薄膜，在几百个微米范围内形貌良好，不存在裂缝，呈面心立方排列，且排列有序。本发明专利技术技术方案设计新颖合理，适用范围广，操作简单，重复性好，无毒，无污染，安全性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，属于无机纳米材料制备

技术介绍
由二氧化硅微球组成的胶体晶体薄膜，展现出非常有用的功能，在许多应用领域有着非常广泛的应用前景，例如能源转换与存储，药物输送，和生物传感等领域。通常，这些功能只有在二氧化硅薄膜不存在裂缝等缺陷时才会存在。在二氧化硅薄膜生长的过程中，由于溶剂的界面张力等作用而产生了裂缝。目前，为了避免干燥胶体膜存在裂缝，技术研究把目标指向膜形成过程中的三个影响因素:(I)调整悬浮化学过程；(2)控制干燥机制；(3)定制基底性能。通过在悬浮液中添加聚合物粘合剂，表面活性剂，或溶胶-凝胶前体等，改变悬浮化学但同时增加了薄膜强度。通过潮湿或超临界干燥方法控制干燥机理减小溶剂-空气界面张力形成的胶体网的压力。通过使用可变形的或特殊表面纹路的基底，或者通过改变基底的膜界面，可以定制基底的机械性能，从而诱导微球-基底间的滑动，解除了干燥胶体阵列上溶剂-空气界面产生的压力。这些方法都已经得到了很好的证实。但是，这些方法使得薄膜的制备复杂化，并且在无形中导致薄膜良好功能的丧失。因此，只有不引入额外的复杂性而形成的无裂缝胶体膜，才能不损害膜的性能。我们结合前人的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大面积无裂缝二氧化硅胶体晶体薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）采用Stober法制备粒径单分散的二氧化硅微球；2）将步骤1）获得的二氧化硅微球进行煅烧，煅烧条件为：从室温升到650?900℃，并在650?900℃恒温保持8?15小时；3）将步骤2）得到的粒径单分散的二氧化硅微球分散到无水乙醇中制得粒径单分散的二氧化硅微球分散液，使得二氧化硅微球体积为粒径单分散的二氧化硅微球分散液体积的0.1?0.8％，然后插入载玻片，于30?60℃的恒温条件下生长3?5天，完成后在载玻片上形成无裂缝二氧化硅胶体晶体薄膜；取出载玻片，用无水乙醇清洗除去表面附着的二氧化硅溶液，得到样品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐联宾，符玲娜，陈建峰，张程伟，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：