[发明专利]一种金属纳米环的溶液法制备方法

权利要求书

1.一种金属纳米环的溶液法制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在基底上采用旋转涂膜或真空蒸镀的方法获得一层厚度为100nm-1μm的有机薄膜；

（2）采用掩膜板光刻、干涉光刻、纳米压印或电子束刻蚀技术在步骤1)中制备的有机薄膜上刻蚀出高、宽比为0.1-0.4的有机纳米孔结构；

（3）将直径小于10nm的金属纳米颗粒配制成浓度为70-100mg/mL的金属纳米颗粒的溶液，旋涂于步骤（2)中制备的含有有机纳米孔结构的薄膜上；

（4）将步骤（3）中制备的样品在450-800℃的马弗炉或管式炉内加热20min，在此过程中金属纳米颗粒熔融并发生融合，冷却后便获得金属的纳米环结构。

2.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤1)中所述的基底选自硅片、ITO玻璃、FTO玻璃、石英片或玻璃。

3.按照权利要求1的方法，其特征在于，有机薄膜为光刻胶、聚甲基丙稀酸甲酯(PMMA)、聚二甲基硅氧烷（PDMS）或PEDOT:PSS（P）。

4.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤（2）刻蚀的有机纳米孔直径优选为200nm-1μm。

5.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤（3)中所述的金属纳米颗粒优选金、银、铂、钯的纳米颗粒。

6.按照权利要求1的方法，其特征在于，所述的配制金属纳米颗粒的溶剂优选苯、甲苯、二甲苯。

7.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤（3)所述旋涂过程，利用了金纳米颗粒溶液能够浸润有机物的模板的机制，从而在机纳米孔中产生的毛细效应，使得步骤（3)中旋涂的金属纳米颗粒主要分布于高、宽比为0.1-0.4的有机材料纳米孔的边缘。

8.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤（4）中所述的退火过程主要利用了金属纳米颗粒在熔融状态时的表面张力，使得聚集在纳米孔边缘的金属纳米颗粒熔融成环，并同时与纳米环周边100-200nm范围内直径较小的金属纳米颗粒发生融合。

9.按照权利要求1的方法，其特征在于，步骤2）中所述孔结构的排列方式为周期性或非周期性排列。