[发明专利]银纳米颗粒组装的单层反蛋白石结构及其制备方法和用途

权利要求书

1.一种银纳米颗粒组装的单层反蛋白石结构，包括银纳米颗粒，其特征在于：

所述单层反蛋白石结构为依次覆于衬底上的氧化铝半球壳阵列、金膜和银纳米颗粒组成的棒状物；

所述衬底为导电衬底；

组成所述氧化铝半球壳阵列的氧化铝半球壳的直径为100nm-10μm、球壳厚度为50-500nm；

所述金膜的膜厚≥5nm；

所述银纳米颗粒的粒径为10-30nm；

所述棒状物的棒长为100-500nm，其为半球底的由银纳米颗粒串接的条和半球壳的由银纳米颗粒堆积的两端呈锥状的棒；

所述单层反蛋白石结构的制备步骤如下：

步骤1，先将粒径为100nm-10μm的胶体球于衬底上合成单层胶体晶体后，将其置于105-125℃下至少5min，得到其上置有单层胶体晶体模板的衬底，再于组成单层胶体晶体模板的胶体球间填充0.1-0.3mol/L的硝酸铝水溶液后，将其置于105-125℃下至少50min，得到其上依次置有单层胶体晶体模板和硝酸铝的衬底；

步骤2，先使用化学或物理的方法去除其上依次置有单层胶体晶体模板和硝酸铝的衬底上的单层胶体晶体模板后，将其置于150-170℃下至少6h，得到其上置有氧化铝半球壳阵列的衬底，再于其上置有氧化铝半球壳阵列的衬底上镀金膜，得到其上依次覆有氧化铝半球壳阵列和金膜的衬底；

步骤3，将其上依次覆有氧化铝半球壳阵列和金膜的衬底作为阴极、石墨片为阳极，置于银电解液中，于电流密度为50-400μA/cm²下电沉积至少10min，制得银纳米颗粒组装的单层反蛋白石结构。

2.根据权利要求1所述的银纳米颗粒组装的单层反蛋白石结构，其特征是导电衬底为硅片衬底，或氧化铟锡玻璃衬底，或掺杂氟的二氧化锡导电玻璃衬底。

3.一种权利要求1所述银纳米颗粒组装的单层反蛋白石结构的制备方法，包括模板法，其特征在于主要步骤如下：

步骤1，先将粒径为100nm-10μm的胶体球于衬底上合成单层胶体晶体后，将其置于105-125℃下至少5min，得到其上置有单层胶体晶体模板的衬底，再于组成单层胶体晶体模板的胶体球间填充0.1-0.3mol/L的硝酸铝水溶液后，将其置于105-125℃下至少50min，得到其上依次置有单层胶体晶体模板和硝酸铝的衬底；

步骤2，先使用化学或物理的方法去除其上依次置有单层胶体晶体模板和硝酸铝的衬底上的单层胶体晶体模板后，将其置于150-170℃下至少6h，得到其上置有氧化铝半球壳阵列的衬底，再于其上置有氧化铝半球壳阵列的衬底上镀金膜，得到其上依次覆有氧化铝半球壳阵列和金膜的衬底；

步骤3，将其上依次覆有氧化铝半球壳阵列和金膜的衬底作为阴极、石墨片为阳极，置于银电解液中，于电流密度为50-400μA/cm²下电沉积至少10min，制得银纳米颗粒组装的单层反蛋白石结构。

4.根据权利要求3所述的银纳米颗粒组装的单层反蛋白石结构的制备方法，其特征是先使用去离子水清洗银纳米颗粒组装的单层反蛋白石结构1-5次，干燥后再对其使用等离子体清洗机清洗5-20min。

5.根据权利要求3所述的银纳米颗粒组装的单层反蛋白石结构的制备方法，其特征是胶体球为聚苯乙烯胶体球，或聚乙烯胶体球，或聚苯胺胶体球，或三聚氰胺-甲醛胶体球。

6.根据权利要求3所述的银纳米颗粒组装的单层反蛋白石结构的制备方法，其特征是导电衬底为硅片衬底，或氧化铟锡玻璃衬底，或掺杂氟的二氧化锡导电玻璃衬底。

7.根据权利要求3所述的银纳米颗粒组装的单层反蛋白石结构的制备方法，其特征是填充为滴加，或浸渍，或旋涂。

8.根据权利要求3所述的银纳米颗粒组装的单层反蛋白石结构的制备方法，其特征是银电解液为1-5g/L的硝酸银水溶液和2-20g/L的柠檬酸水溶液的混合液。