二氧化硅纳米锥阵列的制备方法

摘要

本发明涉及直接在基底上构筑大面积、间距可控、周期可控、排列有序的二氧化硅纳米锥阵列的制备方法。包括石英片基底的清洗及表面亲水化处理、聚苯乙烯单层胶体晶体的制备、二氧化硅纳米锥阵列的构筑三个步骤。该方法得到的二氧化硅纳米锥阵列具有十分优异的宽波段减反射、增透性能，通过控制周期可以分别实现从紫外到可见(350nm到800nm)、再到中红外波段内(800nm到2.5μm)有效的减少表面反射损失和增加光的透过。同时，通过改变纳米锥表面的性质，可以实现防雾和超疏水表面的构筑。这种方法简单，较为可控，在低成本、大面积的光电器件及减反射表面的构筑上具有广泛的应用前景。

主权项

二氧化硅纳米锥阵列的制备方法，包括如下步骤：(1)石英片基底的清洗及表面亲水化处理；(2)聚苯乙烯单层胶体晶体基底的制备：将200～1000纳米的或2微米的聚苯乙烯微球乳液离心清洗之后，用体积比为1～2.5∶1的无水乙醇和去离子水的混合溶液分散，得到质量浓度为0.5～2.0％的聚苯乙烯微球乳液；再用注射器将50～100微升上述浓度的聚苯乙烯微球乳液缓慢的滴加到盛有去离子水的玻璃培养皿中去离子水的表面，再向去离子水的表面滴加20～50微升质量浓度为2.0～8.0％的十二烷基硫酸钠溶液；用前面步骤得到的表面清洁及亲水化处理的石英片基底将浮在去离水表面的单层聚苯乙烯微球捞起，自然干燥后，就在石英片表面上组装得到了聚苯乙烯单层胶体晶体；(3)二氧化硅纳米锥阵列的构筑：对得到的表面组装聚苯乙烯单层胶体晶体的石英片进行氟的反应性离子刻蚀，之后用氯仿将剩余的聚苯乙烯除去，就得到二氧化硅纳米锥阵列，周期从200纳米到2微米，间距从20纳米到1微米。