[发明专利]一种控制胶体沉积物微观形貌的方法

说明书

本发明公开了一种控制胶体沉积物微观形貌的方法，包括以下步骤：S1.配制乙醇‑超纯水溶液，然后用聚苯乙烯悬浮液稀释，得到稀释液；S2.清洗玻璃表面后，在其表面喷涂一层碳颗粒涂层；S3.通过化学气相沉积法在S2的碳颗粒涂层上沉积二氧化硅层，然后煅烧，再通过化学气相沉积法在二氧化硅层上涂覆半氟化硅烷层，制得超疏水表面；S4.将S3所得超疏水表面水平置于恒定温度和湿度的半封闭腔体中，将S1所得稀释液滴在超疏水表面上进行蒸发，即可。本发明成本低、耗时短、易操作，只需单一的改变二元胶体悬浮液中易挥发溶液的比例来控制胶体沉积物的微观结构，就可以得到不同二维、三维复杂结构，且能够制作出尺寸更小的微纳结构材料。

技术领域

本发明属于微纳材料技术领域，尤其涉及一种控制胶体沉积物微观形貌的方法。

背景技术

纳米制作一直是现在科研和技术领域的一个热点话题，在生物传感器、光学催化、电子器件等方面都必不可少。特别是随着纳米技术的发展，芯片电路的进一步微型化，对小尺寸、多功能、多样化形貌的纳米级构造单元的需求不断增大，因此对微纳器件微观形貌的控制提出了更高的要求。

现阶段为了控制胶体沉积物微观形貌，人们往往采用自组装方法。自组装是利用微纳粒子构建有序微结构的一种重要方法，而且无需人力，一旦开始就可以自发进行到预期终点。自组装的物理方法包括重力沉降法、电泳沉积法、垂直沉积法、平面基板蒸发溶剂法等。其中平面基板蒸发溶剂法较其它方法更加简单易操作，所以近些年很受学者的关注。但是利用平面基板蒸发溶剂法自组装构建有序微结构对环境温度、湿度、胶体溶液浓度、液体组分、液体表面张力、基底表面性质都极为敏感。目前，已有较多学者进行研究，由于蒸发沉积对条件要求极为敏感，未找到影响最大的条件，控制胶体沉积物的形貌微结构较为单一，过程较为复杂，构建速度慢，稳定性差，成本高。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述现有技术构建胶体微表面形貌的条件复杂，速度慢，稳定性差，结构单一，成本高的问题，提供一种控制胶体沉积物微观形貌的方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种控制胶体沉积物微观形貌的方法，包括以下步骤：

S1.配制乙醇-超纯水溶液，然后用聚苯乙烯悬浮液稀释，得到稀释液；

S2.清洗玻璃表面后，在其表面喷涂一层碳颗粒涂层；

S3.通过化学气相沉积法在S2的碳颗粒涂层上沉积二氧化硅层，然后煅烧，再通过化学气相沉积法在二氧化硅层上涂覆半氟化硅烷层，制得超疏水表面；

S4.将S3所得超疏水表面水平置于恒定温度和湿度的半封闭腔体中，将S1所得稀释液滴在超疏水表面上进行蒸发，即可。

本发明的机理为：采用超疏水表面蒸发溶剂法，单一的改变二元胶体悬浮液中易挥发溶液的比例来控制胶体沉积物的微观结构，实现二维和三维复杂胶体结构的获得。