[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

摘要

本发明涉及大面积制备二氧化钛纳米中空球有序薄膜的方法，通过聚苯乙烯球在气-液界面形成有序单层自组装膜，再把该聚苯乙烯球单层薄膜提取转移到任意基底上。晾干后，再通过磁控溅射或者钛酸异丙酯溶液水解的途径实现二氧化钛纳米膜在聚苯乙烯球模板上的包覆沉积。最后通过480℃下高温烧结3小时候去除有机模板，即获得产品。本发明制备得二氧化钛中空球膜中中空球直径(150和450纳米)和膜的厚度均可控(160～850.7纳米)，晶化良好，重复性好，且在宽波段范围对可见光具有可调控的吸收和反射，可大范围地用作光催化剂、太阳能吸收及散射材料、电极材料及气体传感器。

主权项

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。