[发明专利]快速制备金纳米柱的方法

说明书

本发明快速制备金纳米柱的方法，属于金纳米材料制备技术领域，解决了现有技术中存在的过程复杂、实验条件严苛、步骤繁琐、耗时长的技术问题；本发明采用电子束曝光技术或者激光干涉光刻技术在镀金Si片上制备出排列规则、直径不同的纳米孔阵列，将带有纳米孔阵列的镀金Si片放入烧杯中，然后在此烧杯中注入由去离子水、氯金酸和柠檬酸钠组成的溶液进行反应，取出带有纳米孔阵列的镀金Si片，自然条件下晾干，在不同直径的纳米孔阵列中得到不同直径的金纳米柱；本发明工艺简单，操作简便，成本低，重复性强，能够快速制备出排列有序的金纳米柱。

技术领域

本发明属于金纳米材料制备技术领域，具体涉及一种快速制备金纳米柱的方法。

背景技术

纳米柱是纳米结构领域内一种新出现的技术，纳米柱是直径为10^-9m的纳米结构。纳米柱的底部是柱形结构，顶端是锥形点。由于它的独特形状，因而具有其它纳米结构所不具备的许多特有的性质。尤其是金纳米柱，由于其在表面增强拉曼散射、生物标识、药物负载与释放及纳米贵金属催化等方面的突出性能，因而受到国内外研究学者的广泛关注。

目前，制备金纳米柱最常用的方法是模板法，采用AAO作为模板，采用电化学方式沉积纳米金制备出金纳米柱或者采用激光干涉技术制备模板，在模板上旋涂金溶胶，最后进行退火处理制备出金纳米柱。但此种方法存在以下技术缺陷：过程复杂、实验条件严苛，耗时长，步骤繁琐。

发明内容

本发明的目的在于提供一种快速制备金纳米柱的方法，解决现有技术中存在的过程复杂、实验条件严苛、步骤繁琐、耗时长的技术问题。

本发明快速制备金纳米柱的方法，包括以下步骤：

步骤一：清洗Si片，并在Si片表面镀金；

将Si片依次置于丙酮、无水乙醇、去离子水中超声清洗，洗耳球吹干,先镀一层5nm厚的铬，再镀一层厚度约为60nm的金；

步骤二：用电子束曝光技术或者激光干涉光刻技术在镀金后的Si片上制备不同直径的纳米孔阵列；

步骤三：制备金纳米柱；

a、将步骤二中带有纳米孔阵列的镀金Si片固定在烧杯中；

b、向烧杯中注入氯金酸溶液，用磁力搅拌器搅拌，加热至沸腾，然后迅速加入一定量的柠檬酸钠溶液，共同加热煮沸10min，停止加热后继续搅拌15min，搅拌结束后冷却至室温；

c、取出步骤b中的基底，并在室温下静置晾干，即可得到受纳米孔结构制约的、排列规整的金纳米柱。

进一步地，在步骤二中选择电子束曝光技术在镀金后的Si片上制备不同直径的纳米孔阵列具体操作步骤为：

a、在镀金的Si片旋涂电子抗蚀剂，然后进行前烘；

b、使用电子束曝光设备在此电子抗蚀剂上进行曝光，显影后得到不同直径的纳米孔阵列；

使用电子束曝光设备上的DesignCAD21软件绘制出直径不同的的多组阵列图案，并生成run file文件；在加速电压为30kV，曝光剂量为140μC/cm²的情况下，在电子抗蚀剂上进行曝光，显影后得到不同直径的纳米孔阵列。

进一步地，在步骤二中选择用激光干涉光刻技术在镀金后的Si片上制备不同直径的纳米孔阵列具体操作步骤为：

a在镀金的Si片上旋涂一层光刻胶，然后进行前烘；

b搭建多光束激光干涉系统，在光刻胶上制备不同直径的纳米孔阵列；