[发明专利]一种制备二元胶体晶体薄膜的方法

权利要求书

1.一种制备二元胶体晶体薄膜的方法，包括如下步骤：

1)将两种粒径大小不同的聚合物胶体微球的乳液混合，混匀，得到混合液a；

2)将所述混合液a中加入等体积的乙醇，混匀，得到混合液b；

3)将玻璃片进行亲水性处理后，置于干燥的容器中心，加水使水面恰好到达所述 玻璃片的上表面且未没过上表面，将所述混合液b的液滴滴在亲水性处理后的所述玻 璃片的上表面，待所述液滴中的所述两种粒径大小不同的聚合物胶体微球完全扩散至 水气界面后，加入表面活性剂水溶液，得到漂浮在水面上的所述二元胶体晶体薄膜；

所述两种粒径大小不同的聚合物胶体微球中，粒径较小的聚合物胶体微球的粒径 为100～200nm，粒径较大的聚合物胶体微球的粒径为600～900nm；所述混匀的方法为 超声法；

所述两种粒径大小不同的聚合物胶体微球乳液的体积浓度比为下述比例a-比例h 中的任意一种：所述比例a为0.006-0.059∶1，比例b为0.006-0.025∶1，比例c 为0.006-0.013∶1、比例d为0.015-0.029∶1、比例e为0.015-0.030∶1、比例f 为0.013-0.025∶1，比例g为0.029-0.059∶1，比例h为0.030-0.059∶1；所述比 例a-比例h均为小粒径聚合物胶体微球乳液与大粒径聚合物胶体微球乳液的体积浓度 比；

所述聚合物胶体微球为聚苯乙烯胶体微球或聚丙烯酸甲酯胶体微球；

所述超声法中，时间为20-30分钟，能量为120J-180J。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：粒径较小的聚合物胶体微球的粒径 为125-173nm，粒径较大的聚合物胶体微球的粒径为669-887nm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤3)中，亲水性处理是按 照下述步骤进行的：将所述玻璃片置于由浓硫酸水溶液和双氧水水溶液组成的混合液 c中，超声处理后用去离子水清洗，氮气吹干。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述浓硫酸水溶液的质量百分浓度 为98％，所述双氧水水溶液的质量百分浓度为30％，所述混合液c中，所述浓硫酸水 溶液与所述双氧水水溶液的体积比为3∶1，所述亲水性处理步骤的超声处理步骤中， 时间为5-10分钟，能量为30J-60J。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤3)中，玻璃片的面积为 1-4平方厘米，每滴所述混合液b的液滴的体积为10～30μL；所述扩散时间为30-60 秒；所述表面活性剂水溶液中，所述表面活性剂选自十二烷基硫酸钠和十二烷基磺酸 钠中的任意一种，所述表面活性剂水溶液的质量百分浓度为1％～3％，用量为0.5-1 毫升。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于：在所述步骤3)之后，还 对所述漂浮在水面上的所述二元胶体晶体薄膜进行如下操作：

向所述步骤3)的体系中加入去离子水以抬高液面，移去玻璃片后，将衬底插入水 中并移到所述二元胶体晶体薄膜下方，提起衬底，所述二元胶体晶体薄膜即作为一个 整体转移到衬底上，干燥后，在衬底上得到所述二元胶体晶体薄膜；所述衬底为玻璃 片、硅片、金属。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：所述金属为铝。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：粒径较小的聚合物胶体微球的 粒径为130-173nm或125-130nm。