[发明专利]纳米金刚石薄膜制备用衬底预处理方法

摘要

本发明公开了一种纳米金刚石薄膜制备用衬底预处理方法，利用缩水甘油的开环多分支聚合作用，在纳米金刚石粉末表面形成官能团，得到在溶液中分散性极好的聚合甘油嫁接的纳米金刚石粉末(ND‑PG)，溶于甲醇溶液，得到用于薄膜成核的籽晶溶液，从而为异质衬底上利用微波等离子化学气相沉积高质量纳米金刚石薄膜提供了有效的方法。本发明在纳米金刚石粉末表面嫁接官能团，大大增加粉末在水中的分散性，减少团聚，外围衍生效应进一步功能化，有利于增加衬底的成核密度，提高成核质量，对制备高质量纳米金刚石薄膜有很大的意义。

主权项

1.一种纳米金刚石薄膜制备用衬底预处理方法，其特征在于，包括如下步骤：a.纳米金刚石粉末的预处理:用质量百分比浓度不低于98％的浓硫酸和质量百分比浓度不低于60％的浓硝酸进行混合，按照浓硫酸和浓硝酸的体积比为1：1～5：1的比例配制强酸混合液，然后将粒度为1～30nm的纳米金刚石粉末加入到强酸混合液中充分混合，并在100～300℃下对金刚石粉末和强酸的混合液加热处理1‑5h，得到粉末，然后在粉末蒸干后，再加入去离子水，然后进行过滤，使得到的粉末直至呈中性后，再干燥箱烘干粉末，得到ND预处理粉末；b.聚合甘油嫁接的纳米金刚石粉末的制备：取20～90mg在所述步骤a中制备的ND预处理粉末溶入3～10mL环氧丙醇溶剂中，将得到的悬浊液在不低于室温下超声处理1～3h，再在100～200℃下进行磁性搅拌1～10h，得到改性ND‑PG凝胶，然后将改性ND‑PG凝胶冷却至不高于室温后，再用30～100mL甲醇超声2～8h稀释改性ND‑PG凝胶，并过滤去除多余沉淀，得到改性纳米金刚石籽晶分散液；c.衬底预处理：将衬底用丙酮、乙醇进行清洗，然后利用匀胶机，将在所述步骤b中制备的改性纳米金刚石籽晶分散液以3000～8000r/min的速度在衬底上旋涂3～10次，再使涂覆于衬底上的改性纳米金刚石籽晶分散液的液膜干燥固化后，即得到具有改性纳米金刚石籽晶表面层的复合衬底，用于在改性纳米金刚石籽晶表面层上继续生长制备纳米金刚石薄膜。