[发明专利]一种具有手性旋光性质的自支持手性纳米中空锥阵列薄膜及其制备方法

摘要

一种具有手性旋光性质的自支持手性纳米中空锥阵列薄膜及其制备方法，属于手性材料技术领域。本发明涉及掩模刻蚀方法、物理气相沉积方法、胶体微球界面组装方法以及微纳结构液相转移方法。整个过程操作简便，过程低耗清洁，可控性高。通过结合胶体刻蚀与可控掠射角沉积技术，可以制备大面积具有手性旋光性质的自支持手性纳米中空锥阵列薄膜。其手性信号可以通过调整阵列的微结构形貌进行调控，其所提供的手性等离子体空腔对手性限域检测有重要的应用价值。该手性阵列结构的成膜性可使其更容易从原有基底上脱离，从而形成自支持材料，进一步通过后续的转移操作，可制备出诸如柔性手性材料等更具实用性的材料。

主权项

1.一种具有手性旋光性质的自支持手性纳米中空锥阵列薄膜的制备方法，其步骤如下：/n1)在亲水处理过的基底上以1000～4000rpm的转速旋涂一层正向光刻胶原液或稀释液，随后将其在80～120℃条件下放置0.5～3小时，从而在基底上得到固化好的厚度为1～2μm的光刻胶薄膜；/n2)将疏水聚苯乙烯微球的去离子水和乙醇分散液滴加到去离子水表面，在气液表面得到聚苯乙烯微球单分子层；再通过滴加阴离子表面活性剂磺酸盐或硫酸酯盐，获得致密的聚苯乙烯微球单分子层，随后将该单分子层转移到步骤1)所获得具有光刻胶薄膜的基底上；/n3)将步骤2)所得的样品置于反应性等离子体刻蚀机中，在聚苯乙烯微球单分子层的掩蔽作用下，将光刻胶薄膜刻蚀成六方紧密堆积的纳米锥阵列；然后在纳米锥阵列上热蒸发沉积一层厚度为20～80nm的银，基底法线方向与沉积方向的夹角即入射角为20°～60°；将上述带有银膜的基底分别逆时针或顺时针旋转0°～180°，不包含0°与180°，以与上述相同的入射角，热蒸发沉积一层厚度为20～80nm的金；/n4)将步骤3)所制备的基底浸泡于无水乙醇中，除去光刻胶成分的锥体及金属膜与基底之间的正向光刻胶薄层，冲洗并晾干，得到具有旋光性质的手性纳米中空锥阵列膜；/n5)将步骤4)所制备的具有旋光性质的手性纳米中空锥阵列膜以倾斜角10°～50°的角度慢慢浸入到质量分数为2％～20％的氢氟酸溶液中，通过氢氟酸对基底的腐蚀作用，使具有旋光性质的手性纳米中空锥阵列薄膜从原有基底上脱离，从而在氢氟酸液面上得到具有旋光性质的自支持的手性纳米中空锥阵列薄膜。/n