[发明专利]一种包覆银纳米粒子的银纳米锥阵列以及制备方法

权利要求书

1.一种包覆银纳米粒子的银纳米锥阵列，其特征在于，包括多个阵列排布在基底上的银纳米锥，所述银纳米锥包括聚丙烯酸锥心和银膜表层，所述聚丙烯酸锥心包覆银纳米粒子。

2.一种包覆银纳米粒子的银纳米锥阵列的制备方法，所述包覆银纳米粒子的银纳米锥阵列的制备方法用于制备权利要求1所述的包覆银纳米粒子的银纳米锥阵列，其特征在于，包括如下步骤：

提供基底，在所述基底上利用聚丙烯酸制备聚丙烯酸膜层；

利用聚苯乙烯纳米球组装聚苯乙烯纳米球阵列排布层；

将聚苯乙烯纳米球阵列排布层转移至聚丙烯酸膜层背离所述基底一侧；

完全蚀刻所述聚丙烯酸膜层上的所述聚苯乙烯纳米球阵列排布层，获得聚丙烯酸锥阵列；

将所述聚丙烯酸锥阵列置入硝酸银溶液中置换银离子；

使用紫外线照射包覆有银离子的聚丙烯酸锥阵列，获得聚丙烯酸锥心阵列；

在所述聚丙烯酸锥心阵列上沉积银膜表层，获得所述包覆银纳米粒子的银纳米锥阵列。

3.根据权利要求2所述的包覆银纳米粒子的银纳米锥阵列的制备方法，其特征在于，所述在所述基底上利用聚丙烯酸制备聚丙烯酸膜层，包括如步骤：

提供浓度为50mg/ml的聚丙烯酸溶液；

利用所述聚丙烯酸溶液通过旋涂法在所述基底上制备膜厚大于500nm的聚丙烯酸膜层。

4.根据权利要求2所述的包覆银纳米粒子的银纳米锥阵列的制备方法，其特征在于，所述利用聚苯乙烯纳米球组装聚苯乙烯纳米球阵列排布层，包括如下步骤：

提供多个聚苯乙烯纳米球，并将多个聚苯乙烯纳米球置入水中；

在空气与水的分界面将多个聚苯乙烯纳米球进行阵列排布组装，获得六方最密排布的单层聚苯乙烯纳米球阵列排布层。

5.根据权利要求2所述的包覆银纳米粒子的银纳米锥阵列的制备方法，其特征在于，所述完全蚀刻所述聚丙烯酸膜层上的所述聚苯乙烯纳米球阵列排布层，获得聚丙烯酸锥阵列，包括如下步骤：

将涂覆有聚丙烯酸膜层和聚苯乙烯纳米球阵列排布层的基底置于ICP-RIE DSE200S系统内部；

在所述ICP-RIE DSE200S系统内部中利用O₂等离子体刻蚀聚苯乙烯纳米球阵列排布层直至聚苯乙烯纳米球阵列排布层被完全蚀刻。

6.根据权利要求2所述的包覆银纳米粒子的银纳米锥阵列的制备方法，其特征在于，所述将所述聚丙烯酸锥阵列置入硝酸银溶液中置换银离子，包括如下步骤：

配置浓度为0.3mol/L的硝酸银溶液；

将所述聚丙烯酸锥阵列放入所述硝酸银溶液，并将置换环境温度设置为25℃；

静置12小时后将所述聚丙烯酸锥阵列取出；

利用去离子水冲洗取出的包覆有银离子的聚丙烯酸锥阵列。

7.根据权利要求2所述的包覆银纳米粒子的银纳米锥阵列的制备方法，其特征在于，所述使用紫外线照射包覆有银离子的聚丙烯酸锥阵列，获得聚丙烯酸锥心阵列，包括如下步骤：

设置还原环境温度为25℃；

在所述还原环境温度内，将包覆有银离子的聚丙烯酸锥阵列曝光于紫外线下2分钟至5分钟，获得聚丙烯酸锥心阵列。

8.根据权利要求2所述的包覆银纳米粒子的银纳米锥阵列的制备方法，其特征在于，所述在所述聚丙烯酸锥心阵列上沉积银膜表层，获得所述包覆银纳米粒子的银纳米锥阵列，包括如下步骤：

提供银靶材；

利用所述银靶材通过磁控溅射向所述聚丙烯酸锥心阵列表面溅射银原子；

沉积所述银原子，获得包覆银纳米粒子的银纳米锥阵列。

9.根据权利要求2所述的包覆银纳米粒子的银纳米锥阵列的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：

通过选取不同直径的聚苯乙烯纳米球构建不同的聚苯乙烯纳米球阵列排布层；

利用不同的聚苯乙烯纳米球阵列排布层作为掩膜层蚀刻出不同周期的聚丙烯酸锥阵列。

10.根据权利要求2所述的包覆银纳米粒子的银纳米锥阵列的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：

通过调控蚀刻所述聚苯乙烯纳米球阵列排布层的蚀刻工艺参数，获得不同长径比的聚丙烯酸锥阵列。