[发明专利]一种基于纳米多层中空胶囊一维光子晶体薄膜的制备方法

权利要求书

1.一种基于纳米多层中空胶囊一维光子晶体薄膜的制备方法，其特征在于，以SiO₂纳米多层中空胶囊为基底，包括如下步骤：

步骤一、利用层层自组装法制备SiO₂纳米多层中空胶囊；

步骤二、硅片洗净吹干，利用旋涂法将步骤一制备的SiO₂纳米多层中空胶囊固定在硅片表面，得到一维光子晶体薄膜的基底，其中，旋涂转速为3000～6000rpm，旋涂时间为30s～1min；

步骤三、分别制备TiO₂胶体溶液和GO胶体溶液，其中，TiO₂胶体溶液浓度为7.8～39mg/ml，GO胶体溶液浓度为0.1～0.5mg/ml；

步骤四、利用旋涂法逐层将步骤三制备的TiO₂胶体溶液和GO胶体溶液涂到步骤二制备的基底表面，得到所述基于SiO₂纳米多层中空胶囊一维光子晶体薄膜，其中，每层旋涂转速为3000～6000rpm，旋涂时间为30s～1min。

2.根据权利要求1所述的基于纳米多层中空胶囊一维光子晶体薄膜的制备方法，其特征在于，步骤一所述层层自组装法制备SiO₂纳米多层中空胶囊包括如下步骤：

步骤一、以水为溶剂，分别配置PAH溶液和PSS溶液，其中，PAH溶液浓度为1～3mg/ml，PSS溶液浓度为1～3mg/ml；

步骤二、将1～3ml直径为100～500nm的SiO₂粒子水洗、离心多次，得到干净的SiO₂为模板；

步骤三、将步骤二得到的SiO₂浸泡在PAH溶液中5～10min，1000～1500rpm离心2～5min，之后再浸泡在PSS溶液中5～10min，1000～1500rpm离心2～5min；重复PAH溶液浸泡、离心、PSS溶液浸泡、离心4～5次，得到SiO₂/(PAH/PSS)_4～5；之后将SiO₂/(PAH/PSS)_4～5浸泡在体积分数为4%～5%HF溶液中5～10min，7000～8000rpm离心2～3min；重复HF溶液浸泡、离心4～5次以洗去SiO₂，得到所述SiO₂纳米多层中空胶囊。

3.根据权利要求1或2所述的基于纳米多层中空胶囊一维光子晶体薄膜的制备方法，其特征在于，步骤二所述硅片洗净吹干包括如下步骤：将硅片浸入体积百分比为90%～100%的丙酮溶液超声振荡30～60min，之后再浸入体积百分比为90%～100%的乙醇溶液中超声振荡30～60min；最后浸入体积比为3:7～1:3的H₂SO₄/H₂O₂混合溶液中浸泡4～12h，N₂吹干得到清洗干净的硅片。

4.根据权利要求1或2所述的基于纳米多层中空胶囊一维光子晶体薄膜的制备方法，其特征在于，步骤三所述TiO₂胶体溶液的制备包括如下步骤：称取4ｇ钛酸四丁酯加入16ml乙醇中，磁力搅拌下缓慢滴加4ml冰乙酸，室温下搅拌5～6ｈ，得到浓度为39mg/ml的TiO₂胶体溶液，稀释1～5倍，得到浓度为7.8～39mg/ml的TiO₂胶体溶液。

5.根据权利要求1或2所述的基于纳米多层中空胶囊一维光子晶体薄膜的制备方法，其特征在于，步骤四中以涂一层TiO₂胶体溶液和一层GO胶体溶液为一个旋涂周期，所述旋涂周期为2～4个周期。