一种以嵌段聚合物为模板实现金纳米粒子生长的方法

摘要

本发明公开了一种以嵌段聚合物为模板实现金纳米粒子生长的方法，以单晶硅为基底，利用嵌段聚合物为模板来构筑在纳米尺度上有序排列的高密度的金属纳米粒子，然后将其浸泡在一定浓度的金的生长液中，通过控制其在生长液中的生长时间控制纳米粒子尺寸的方法。该方法用旋涂PS-b-PVP在硅基底上复合成膜，利用选择性溶剂处理来诱导PS-b-PVP微相分离形成纳米尺度的微区，利用金属纳米粒子与PS-b-PVP中吡啶环上的氮原子的较强的协同作用，即对Au、Ag纳米粒子有优先选择性，形成有序排列的高密度的金属纳米粒子阵列。通过改变生长液的生长时间可得到不同尺寸的金纳米粒子阵列。

主权项

一种以嵌段聚合物为模板实现金纳米粒子生长的方法，包括以下步骤：步骤一、将硅片依次用蒸馏水、无水乙醇超声30min，然后置于75℃的H₂O₂：NH₃·H₂O：H₂O体积比为1：1：5的溶液中，沸腾10min，用蒸馏水清洗数次备用；步骤二、将质量分数为0.5wt%的PS‑b‑PVP的甲苯混合溶液旋涂在经过步骤一处理过的硅片上，形成聚合物薄膜，膜厚为20nm；步骤三、将由步骤二制备好的旋涂有聚合物薄膜的硅片依次放入PS链段的良溶剂‑甲苯的饱和蒸汽中溶剂诱导5h、乙醇中浸泡30min，真空干燥；步骤四、将质量分数为0.2wt%的氯金酸的乙醇溶液旋涂在经步骤三真空干燥过的硅片上；步骤五、将步骤四所得的硅片放入氧等离子体清洗器中真空脱气1h，利用氧等离子的清洗功能将硅片上的聚合物薄膜除去，并且将氯金酸中的Au3+转换成金纳米粒子，形成有序排列的金纳米粒子阵列；步骤六、将步骤五所得到的硅片上的金纳米粒子阵列浸泡到金的生长液中1～2h，该生长液的组份为18ml0.1M的CTAB，900ul的0.01M氯金酸醇溶液和100ul的0.1M抗坏血酸，然后用蒸馏水冲洗数次，得到粒径为7～20nm的金纳米粒子阵列。