[发明专利]一种复合结构金刚石薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种复合结构金刚石薄膜，其特征在于，所述复合结构金刚石薄膜由金刚石颗粒粘附在基底上构成，所述复合结构金刚石薄膜包括硅溶胶、溶剂及表面功能化的金刚石粉，经过溶胶凝胶反应形成以表面功能化的金刚石颗粒为核，硅溶胶为网络载体的薄膜。

2.一种复合结构金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：提供表面功能化的金刚石颗粒粉、硅溶胶前体、溶剂、去离子水、酸催化剂、碱催化剂和目标载体；

S2：将所述金刚石颗粒粉进行表面层等离子体掺杂N、S元素，实现负电子亲和能表面结构功能化。

S3:然后表面功能化的金刚石颗粒粉进行退火处理，退火后的表面功能化的金刚石颗粒粉加入溶剂进行超声处理，形成稳定分散的金刚石颗粒溶液；

S4：将所述硅溶胶前体、溶剂、去离子水和酸催化剂混合，进行室温搅拌反应，初步得到硅溶胶；

S5：在所述硅溶胶中补加所述溶剂、去离子水和碱催化剂，进行室温搅拌，得到最终的硅溶胶；

S6：将所述表面功能化的金刚石颗粒溶液加入到所述硅溶胶中，继续室温搅拌得到金刚石薄膜剂；

S7：将所述薄膜剂旋涂于所述目标载体上，通过冷冻干燥和退火处理，得到所述复合结构金刚石薄膜。

3.根据权利要求2所述的一种复合结构金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，所述S1中硅溶胶前体为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸四乙酯、正硅酸丙酯、甲基三乙氧基硅烷或异氰酸丙基三乙氧基硅烷的任一种或含有其中任一种。

4.根据权利要求2所述的一种复合结构金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，所述S1中所制备的硅溶胶质量百分比含量为10％～65％，SiO2纳米颗粒粒径为5nm～50nm。

5.根据权利要求2所述的一种复合结构金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，金刚石颗粒表面层等离子体掺杂N、S元素，实现负电子亲和能表面结构功能化。

6.根据权利要求2所述的一种复合结构金刚石涂层薄膜的制备方法，其特征在于，所述S2中金刚石颗粒表面进行空气中退火处理退火温度为50℃～900℃，退火时间为3～6h。

7.根据权利要求2所述的一种复合结构金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，所述制备的硅溶胶内制备的硅溶胶质量百分含量为30～65％。

8.根据权利要求2所述的一种复合结构金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，所述溶剂为乙醇、异丙醇或正丁醇的一种或三种，按照摩尔比3：4：1的比例混合而成。

9.根据权利要求2所述的一种复合结构金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，所述金刚石颗粒的稳定分散液加入硅溶胶中的质量分数为5％～10％，且金刚石颗粒的直径范围为5纳米～100微米。

10.根据权利要求2所述的一种复合结构金刚石薄膜的制备方法，其特征在于，所述金刚石薄膜表面退火工艺处理后具有抗菌功能。