[发明专利]大面积制备二氧化钛纳米中空球有序薄膜的方法

权利要求书

1.大面积制备二氧化钛纳米中空球有序薄膜的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将含有聚苯乙烯球的乙醇-水混合溶液滴加至盛有水的表面皿中，聚苯乙烯球在表面张力的驱动下在水面扩散并组装成有序的单层膜；

(2)将玻璃片探入到步骤(1)中聚苯乙烯球单层膜所在的液面正下方，然后提起玻璃片，将玻璃片上方的聚苯乙烯球有序单层膜提取到玻璃片上，自然晾干；

(3)将提取有聚苯乙烯球薄膜的玻璃片放入磁控溅射系统，对玻璃片进行二氧化钛溅射，或将上述玻璃片置于钛酸异丙酯的水溶液中，使二氧化钛在聚苯乙烯球薄膜表面进行可控包覆和沉积；

(4)将包覆有二氧化钛层的玻璃基片上的聚苯乙烯薄膜进行热处理，在480℃加热3小时，去除聚苯乙烯球构成的薄膜，即制备得到二氧化钛纳米中空球有序薄膜。

2.根据权利要求1所述的大面积制备二氧化钛纳米中空球有序薄膜的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的聚苯乙烯球的乙醇-水混合中乙醇和水的体积比为1∶1；聚苯乙烯球浓度是10～30克/升；聚苯乙烯球的直径是150～450纳米。

3.根据权利要求1所述的大面积制备二氧化钛纳米中空球有序薄膜的方法，其特征在于，将步骤(2)中提取有聚苯乙烯球有序单层膜的玻璃片再探入到聚苯乙烯球单层膜所在的液面正下方并提起玻璃片，在玻璃片上得到聚苯乙烯球有序双层膜。

4.根据权利要求1所述的大面积制备二氧化钛纳米中空球有序薄膜的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的二氧化钛磁控溅射的条件是氩气氛围下室温溅射10分钟。

5.根据权利要求1所述的大面积制备二氧化钛纳米中空球有序薄膜的方法，其特征在于，步骤(3)中所述的钛酸异丙酯的水溶液的浓度为20克/升。

6.根据权利要求1所述的大面积制备二氧化钛纳米中空球有序薄膜的方法，其特征在于，步骤(4)所述的热处理时升温速度是1℃/min，烧结温度是480℃，烧结时间为3小时。

7.根据权利要求1所述的大面积制备二氧化钛纳米中空球有序薄膜的方法，其特征在于，步骤(4)所述的二氧化钛纳米中空球有序薄膜的厚度为85～850.7纳米；二氧化钛中空球壁厚为10纳米。

8.根据权利要求1所述的大面积制备二氧化钛纳米中空球有序薄膜的方法，其特征在于，通过溅射法制备得到的二氧化钛球的形貌为中空半球，通过水解法制备得到的二氧化钛球的形貌为中空球。