[发明专利]一种纳米多孔MN金属薄膜的制备方法及其应用

摘要

本发明提供了一种纳米多孔MN金属薄膜的制备方法。该方法采用去合金法，以Mg基非晶合金薄板(片)或薄带作为前驱体，使其表面一定厚度的镁、稀土等相对活泼的金属原子优先与氢离子反应变成离子进入溶液，形成M、N原子构成的纳米多孔MN金属层；在该纳米多孔MN金属层的阻隔下，反应潜热的积聚使纳米多孔MN金属层以内的非晶合金的温度达到其玻璃态温度，从而使纳米多孔MN金属层在反应产生气体的作用下从玻璃态前驱体剥离，得到厚度薄、比表面积大的纳米多孔MN金属薄膜。作为优选，通过置换反应，使其中的至少部分M元素被置换为N元素，薄膜的拉曼增强散射活性将得到大大提高，因此在拉曼增强散射等技术领域中具有良好的应用前景。

主权项

1.一种超薄无衬底纳米多孔金属薄膜的制备方法，其特征是：包括如下步骤：步骤1：前驱体Mg基非晶合金薄板或薄带的制备选择前驱体合金的配方分子式为MgaMbNcRd，其中M代表Cu、Ni中的一种或两种，N代表Ag、Au、Pd、Pt中的一种或两种以上的混合，R为稀土元素或者稀土元素与Zn、Al、Li、K、Ca中至少一种的混合；a、b、c与d代表各元素的原子百分比含量，并且40％≤a≤80％，0％≤c≤30％，1％≤d≤30％，a+b+c+d＝100％；按照所述的配方称取原料，将其熔融后得到合金熔体，将合金熔体通过快速凝固技术制备成非晶相占主体的前驱体Mg基非晶合金薄板或薄带；步骤2：去合金反应制备纳米多孔MN金属薄膜将所述的前驱体Mg基非晶合金薄板或薄带与酸溶液进行去合金反应，反应过程中，控制酸溶液温度和/或酸的浓度，使Mg基非晶合金薄板或薄带样品自表面向内部方向一定厚度范围内发生去合金反应，形成M原子构成的纳米多孔金属层或者M原子与N原子构成的纳米多孔金属层；在该纳米多孔金属层的阻隔下，反应潜热的积聚使得纳米多孔金属层以内的反应界面的局部温度超过该前驱体Mg基非晶合金的玻璃态转变温度而形成固‑液界面，在反应产生气体的作用下，固态的纳米多孔金属层从玻璃态的Mg基非晶合金薄板或薄带样品剥离，得到纳米多孔金属薄膜。