CN102583226A

CN102583226A - 多元不对称微球和异质微球壳的制备方法

Info

Publication number: CN102583226A
Application number: CN2012100628524A
Authority: CN
Inventors: 张刚; 于也
Original assignee: Jilin University
Current assignee: Jilin University
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2032-03-12
Also published as: CN102583226B

Abstract

本发明属于材料科学领域，具体涉及一种多元金属不对称微球及异质金属微球壳的制备方法。我们的方法涉及以改良的微接触印刷技术制备单层非密堆积的二氧化硅胶体晶体，结合角度可控的沉积及刻蚀来制备不对称微球及异质微球壳。整个过程操作简便，过程低耗清洁，可控性高，并且不对称微球和微球壳均有很好的稳定性。通过调控非密堆积胶体晶体的周期，沉积角度和次数，沉积材料的种类可以简单的制备多种材料复合的多种不对称微球。通过对二氧化硅微球进行化学刻蚀即可得到相应的异质微球壳。利用我们的方法制备的不对称微粒及异质微球壳，无论在科学研究中还是在实际应用中都具有重要的意义。

Description

多元不对称微球和异质微球壳的制备方法

技术领域

本发明属于材料科学领域，具体涉及一种多元金属不对称微球及异质金属微球壳的制备方法。

背景技术

不对称微球的制备及应用研究，已经成为材料科学领域一个独立而重要的分支。由于不对称微球多种组分的协同作用，其常常表现出特别的优异性质，在许多领域都有着广泛的应用，例如高级结构的自组装(Chen，Q.；Bae，S.C.；Granick，S.Nature 2011，469，381)、表面等离子体共振器件(Lassiter，J.B.；Knight，M.W.；Mirin，N.A.；Halas，N.J.Nano Lett.2009，9，4326)。在过去几年里，人们除了发展已有的技术外，创造了很多新颖的技术来制备不对称微球。

随着微纳米技术的高速发展，人们除了对传统意义的微纳结构继续进行深入系统的研究外，更多的开始着眼于微纳结构功能性的集成和多元化。不对称微粒以其自身的各向异性优势，多组分共同作用的特点具有实现这一目标的能力，成为了人们关注的焦点之一。然而，传统方法制备的不对称微粒结构简单，所提供的特征区域有限，功能性组分单一，很难满足需要；制备新颖的，结构稳定的，并且能灵活集成各种光学，电学，磁学性能的不对称微粒是非常有意义的。

发明内容

本发明的目的是提供一种步骤简单、低耗、修饰区域可控和有很好稳定性的多元不对称微球及异质微球壳的制备方法。

我们的方法涉及以改良的微接触印刷技术制备单层非密堆积的二氧化硅胶体晶体，结合角度可控的沉积及刻蚀技术来制备不对称微球及异质微球壳。整个过程操作简便，过程低耗清洁，可控性高，并且不对称微球和异质微球壳均有很好的稳定性。通过调控非密堆积胶体晶体的周期、沉积角度和次数、沉积材料的种类可以简单的制备多种材料复合的多种不对称微球，通过对原始的二氧化硅微球模板进行化学刻蚀即可得到相应的异质微球壳。利用我们的方法制备的不对称微球及异质微球壳，无论在科学研究中还是在实际应用中都具有重要的意义。

本发明以制备一部分微球区域修饰有部分交叠多元金属半球壳，其余部分微球区域为裸露二氧化硅的不对称微球以及相应的异质金属微球壳为例。

1、具有部分交叠多元金属半球壳的不对称微球的制备方法，具体步骤如下：

1)取5～20mL浓度为1～5wt％的二氧化硅胶体微球的乙醇分散液，搅拌下加入0.5～1mL、1～3vt％的十八烷基三氯硅烷的甲苯溶液，磁力搅拌6～8h后，用乙醇进行3～4次离心清洗以除去未反应的十八烷基三氯硅烷及甲苯，最后分散在乙醇中，得到表面修饰有十八烷基三氯硅烷的二氧化硅胶体微球的乙醇分散液，浓度为1～5wt％，二氧化硅胶体微球的表面性质为疏水；在培养皿中注满去离子水，然后用一次性注射器吸取0.1～0.5mL上述二氧化硅胶体微球的乙醇分散液，缓慢滴到培养皿中空气-去离子水的界面上，静置10～30s，再沿培养皿侧壁滴加50～200μL、浓度为5～10wt％的表面活性剂的水溶液(如十二烷基硫酸钠的水溶液等)，使二氧化硅胶体微球紧密地堆积成单层；再以亲水硅片为基底，伸入到水面以下，从单层微球下方缓慢向上提起，置于斜面自然干燥，从而在硅片上得到单层紧密堆积的二氧化硅胶体晶体；

2)将聚二甲基硅氧烷(PDMS)预聚体与固化剂(184 SILICONEELASTOMER套装，购于美国Dow Corning公司)按质量比10∶0.5～10∶1.0的比例混合均匀，真空脱气10～30min后，旋涂到疏水玻璃片(疏水玻璃片的制备：玻璃片放入装有小称量瓶的干燥器中，在称量瓶内滴入两滴氟化试剂，将干燥器放入60℃烘箱中加热3h，氟化试剂分子的Si-Cl键与玻璃表面-OH键合使氟化试剂分子接枝在玻璃片表面，使其表现出疏水的性质，取出玻璃片待用。氟化试剂为(Trichloro(1H，1H，2H，2H-perfluoroocty)silane)，1H，1H，2H，2H-全氟辛基三氯硅烷)上(1000～2000rpm，30～60s)，在60～100℃固化3～10h；冷却后将固化好的厚度为50～500μm的PDMS薄膜从玻璃片上小心地揭下，再将其小心覆盖到步骤1)中得到的单层紧密堆积的二氧化硅胶体晶体上，60～120℃加热2～5h，使PDMS薄膜与胶体晶体表面充分牢固接触，然后小心揭起PDMS薄膜即可将二氧化硅胶体晶体转移到PDMS薄膜上；将该PDMS薄膜浸泡到甲苯中1～2min，使PDMS薄膜充分溶胀，从而带动单层紧密堆积的二氧化硅胶体微球变为非紧密堆积，再将这些经过溶胀的非紧密堆积的二氧化硅微球与表面旋涂有水溶性聚合物膜层(厚度为140～350nm)的平整基底(如硅片、玻璃片、石英片等)紧密接触，在一定的压力(1×10⁴～2×10⁴Pa)下60～120℃加热3～5h，然后小心揭去PDMS薄膜后，非紧密堆积的二氧化硅微球被固定在旋涂有水溶性聚合物膜层的平整基底上；水溶性聚合物的浓度为3～5wt％，旋涂条件为2000～3000rpm，10～60s；再将该平整基底在300～600℃下煅烧3～5h，除去水溶性聚合物膜层，从而在平整基底上得到单层非紧密堆积的二氧化硅胶体晶体样品，其晶格间距为1.2D～1.5D(D为二氧化硅微球的直径)；

3)将步骤2)制得的样品置于真空蒸发镀膜设备的样品台上，样品法线与沉积方向的夹角(即入射角)为10°～80°，在5×10^-4～1×10^-3Pa的真空度下进行热蒸发沉积金属，沉积速度为0.5～2沉积厚度为10～60nm；沉积完毕后将样品按顺时针方向旋转90°、120°或180°，并保持同样的入射角度进行第二次沉积，沉积材料与第一次沉积材料不相同；重复旋转-沉积直至金属覆盖完全微球上表面，即可得到微球一部分区域修饰有部分交叠多元(二元、三元或以上)金属半球壳、微球一部分区域为裸露二氧化硅的不对称微球。

步骤1)中使用的二氧化硅胶体微球直径的尺寸为0.2～10μm，利用

方法(

W.；Fink，A.；Bohn，E.J.Colloid Interface Sci.1968，26，62.)制备或购买商业化产品。

步骤2)中使用的水溶性聚合物可为聚乙烯醇(PVA)，聚乙二醇(PEG)，聚丙烯酸(PAA)等。

步骤3)中的可沉积材料可以是各种金属及其氧化物或氟化物(金属类如活泼金属，铁、铜、镍、锌、铝、铬等；如惰性金属，金、银、铂、钯等；金属氧化物如氧化铁，氧化铜等；金属氟化物如氟化锂等)。

如将上述沉积材料换为具有光电性质的有机小分子(如Alq₃等)、荧光染料(如罗丹明，喹吖丁酮等)等，可以进一步制备在磁学、电学、光学及生物学方面具有特殊应用前景的不对称微球。

本发明操作简单、可以灵活控制修饰材料以及形状，并且得到的多元不对称微球有很好的稳定性。

2、异质金属微球壳的制备方法，具体步骤如下

1)按方法1制备一部分修饰有部分交叠多元金属半球壳、一部分为裸露二氧化硅的不对称微球；

2)对于沉积材料为惰性金属的不对称微球，将其置于1～5mL浓度为0.1～5vt％的氢氟酸溶液中，在40～60W的功率下超声10～30s以促进氢氟酸溶液与二氧化硅微球的反应，直至10s～1min后二氧化硅微球被完全溶解，得到异质金属微球壳溶液；对于沉积材料为活泼金属的不对称微球，为防止氢氟酸溶液与修饰的活泼金属反应，将其置于1～5mL的氢氟酸和氟化铵的缓冲溶液中，氢氟酸与氟化铵的摩尔比为1∶4，在40～60W的功率下超声10～30s促进缓冲溶液与二氧化硅微球的反应，直至1～5min后二氧化硅微球被完全溶解，得到异质金属微球壳溶液；

3)将异质金属微球壳溶液在5000～15000rpm的条件离心10～30min，异质金属微球壳由于离心力沉淀在离心管底部，将上清液除去并加入与异质金属微球壳溶液等体积的去离子水，在40～60W下超声10～30s将微球壳沉淀重新分散；重复上述离心、分散步骤3～5次以充分除去过量的氢氟酸、氟化铵以及二者与二氧化硅微球的反应产物，最后将异质金属微球壳分散在去离子水中，即得到了异质金属微球壳的水分散液。

本发明操作简单、制作过程中不需要昂贵的试剂、仅需简单的反应即可得到形状各异的异质微球壳材料。

附图说明

图1：不对称微球及金属微球壳的制备过程示意图；

其中，步骤a为在亲水硅片上制备单层六方紧密堆积的二氧化硅胶体晶体；步骤b为在平整基底上制备六方非紧密堆积的二氧化硅胶体晶体；步骤c为在真空蒸发镀膜设备中在微球的一侧倾斜沉积一种金属；步骤d为在微球的另一侧倾斜沉积另一种金属(与步骤c的材料可以相同，也可以不同)；步骤e是分散不对称微球，以及对其进行化学刻蚀得到金属微球壳。

图2：基于实施例7所制备的不对称微球的扫描电镜照片(A)及元素分布位置图(B、C、D)：(A)金，银不对称微球的扫描电镜照片，标尺为1μm；其中紫色圈出部分(区域1)是该不对称微球上金修饰区域，靛色圈出部分(区域2)是银修饰区域；(B)元素Si的分布位置；(C)元素Au的分布位置；(D)元素Ag的分布位置；结合图(C、D)中元素Au、Ag的分布位置，并与扫描电镜照片(A)相对应，可以看出金，银两种金属分别沉积在微球表面的不同区域。

图3：基于实施例10所制备的金属微球壳的扫描电镜照片(A)及元素分布图(B)：(A)金，银不对称微球的扫描电镜照片，标尺为1μm；(B)元素Au和Ag的分布位置叠加图。其中绿色点状分布显示了Ag的分布位置，红色点状分布显示了Au的分布位置。

具体实施方式

实施例1：亲水硅片的制备

所用硅片为单晶硅片(100)，将硅片用玻璃刀裁至2cm长，2cm宽大小，放入浓硫酸与过氧化氢的混合溶液(体积比为7∶3)中水浴加热至80℃，保持5小时，即得到亲水硅片；然后将混合溶液倒入废液瓶中，将得到的硅片用去离子水反复洗涤3～5次，保存在去离子水中待用。

实施例2：疏水玻璃片的制备

所用玻璃片用玻璃刀裁至2.5cm长，3.5cm宽大小，放入浓硫酸与过氧化氢的混合溶液(体积比为7∶3)中水浴加热至80℃，保持5小时，即得到亲水玻璃片；将混合溶液倒入废液瓶中，得到的玻璃片用去离子水反复洗涤3～5次，并用氮气吹干；将制得的亲水玻璃片放入装有小称量瓶的干燥器中，在称量瓶内滴入两滴氟化试剂，将干燥器放入60℃烘箱中加热3h，得到疏水玻璃片，取出玻璃片待用。该氟化试剂为(Trichloro(1H，1H，2H，2H-perfluoroocty)silane，1H，1H，2H，2H-全氟辛基三氯硅烷)。

实施例3：疏水二氧化硅微球的制备

在常温下，取10mL、5wt％、直径为1μm的二氧化硅胶体微球(利用

方法制备)的乙醇分散液，同时将10μL十八烷基三氯硅烷溶解在0.5mL甲苯中，再将两者混合，磁力搅拌8h后，用乙醇离心清洗3次，最后得到的疏水二氧化硅胶体微球分散在10mL无水乙醇中，就得到5wt％的疏水二氧化硅胶体微球的乙醇分散液，微球直径为1μm。

实施例4：六方紧密堆积的单层二氧化硅胶体晶体的制备

用一次性注射器吸取0.2mL实施例3制备的直径为1μm的疏水二氧化硅胶体微球的乙醇分散液，缓慢滴到培养皿的空气-去离子水的界面上，静置片刻，沿着培养皿一侧加入50μL浓度为10wt％的十二烷基硫酸钠的水溶液，二氧化硅胶体微球会随之形成六方紧密堆积的单层。以亲水硅片为基底，伸入到水面以下，从紧密的单层微球下方缓慢向上提起，置于斜面自然干燥，从而在硅片上得到单层紧密堆积的二氧化硅胶体晶体。

实施例5：聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜的制备

将聚二甲基硅氧烷(PDMS)预聚体与固化剂按10∶0.8(质量比)的比例混合均匀，真空脱气30min后，旋涂到实施例2中得到的疏水玻璃片上(1000rpm，60s)，然后60℃固化3h。冷却后将固化好的PDMS薄膜从玻璃片上小心地揭下。

实施例6：六方非紧密堆积的单层二氧化硅胶体晶体的制备

将制得的PDMS薄膜小心覆盖到实施例4制备的单层紧密堆积的二氧化硅胶体晶体上，100℃加热3h，使PDMS薄膜与胶体晶体表面充分牢固接触，再小心揭起PDMS薄膜即可将单层紧密胶体晶体转移到PDMS薄膜上；将带有紧密单层胶体晶体的PDMS薄膜浸泡到甲苯中2min，使PDMS薄膜充分溶胀，并带动紧密堆积的胶体微球变为非紧密堆积，将这些非紧密微球与表面旋涂有聚乙烯醇(PVA)水溶液膜层(膜层厚度为140nm)的平整基底(硅片)紧密接触，在一定的压力(2×10⁴Pa)下100℃加热3h，小心揭去PDMS薄膜后，二氧化硅微球被固定在旋涂有PVA的平整基底上。PVA水溶液的浓度为3wt％，旋涂条件为2000rpm，10s。再将样品在500℃下煅烧3h即可除去PVA膜层，从而在平整基底上得到单层非紧密堆积的单层二氧化硅胶体晶体，其晶格间距为1.5μm。

实施例7：金，银修饰的二元不对称微球

将实施例6制得的样品置于真空蒸发镀膜设备的样品台上，样品法线与沉积方向的夹角(即入射角)为30°，在5×10^-4Pa的真空度下进行热蒸发沉积金，沉积速度为1

沉积厚度为30nm；沉积完毕后将样品旋转180°并保持同样的入射角度进行第二次沉积，沉积材料为银，沉积厚度为30nm；即可得到微球一部分区域修饰有部分交叠的金和银二元金属半球壳、微球一部分区域为裸露二氧化硅的不对称微球。

实施例8：镍，铬修饰的二元不对称微球

将实施例6制得的样品置于真空蒸发镀膜设备的样品台上，其法线与沉积方向的夹角(即入射角)为60°，在5×10^-4Pa的真空度下进行热蒸发沉积镍，沉积速度为1

沉积厚度为30nm；在此基础上将样品旋转180°并保持同样的入射角度进行第二次沉积，沉积材料为铬，沉积厚度为30nm；即可得到微球一部分区域修饰有部分交叠的镍和铬二元金属半球壳、微球一部分区域为裸露二氧化硅的不对称微球。

实施例9：金，银，铝修饰的三元不对称微球

将实施例6制得的样品置于真空蒸发镀膜设备的样品台上，其法线与沉积方向的夹角(即入射角)为60°，在5×10^-4Pa的真空度下进行热蒸发沉积金，沉积速度为1沉积厚度为30nm；在此基础上将样品旋转120°并保持同样的入射角度进行第二次沉积，沉积材料为银，沉积速度为1

沉积厚度为30nm；继续旋转样品120°并保持同样的入射角度进行第三次沉积，材料为铝，沉积速度为1.5

厚度为30nm，即可得到微球一部分区域修饰有部分交叠的金、银和铝三元金属半球壳、微球一部分区域为裸露二氧化硅的不对称微球。

实施例10：金，银双金属的二元异质微球壳

将由实施例7中得到的不对称微球样品置于1mL浓度为1％的氢氟酸水溶液中，轻微超声(在40W的功率下超声30s)以促进氢氟酸溶液与二氧化硅微球的反应，直至1min后二氧化硅微球被完全溶解，得到相应的异质微球壳溶液；将该溶液以8000rpm的条件离心10min，异质微球壳由于离心力沉淀在离心管底部，除去上清液并加入等体积的去离子水，轻微超声即可将微球壳沉淀重新分散；重复上述离心和分散步骤5次以充分除去过量的氢氟酸，及其与二氧化硅微球的反应产物，最后将微球壳分散在去离子水中，即得到了金、银双金属的异质微球壳的水分散液。

实施例11：镍，铬双金属的二元异质微球壳

将由实施例8中得到的不对称微球样品置于1mL氢氟酸/氟化铵缓冲溶液(氢氟酸与氟化铵的摩尔比为1∶4，pH值约为5)中，轻微超声(在40W的功率下超声30s)以促进氢氟酸/氟化铵缓冲溶液与二氧化硅微球的反应，直至5min后二氧化硅微球被完全溶解，得到相应的异质微球壳；将该溶液以8000rpm的条件离心10min，异质微球壳由于离心力沉淀在离心管底部，除去上清液并加入等体积的去离子水，轻微超声即可将微球壳沉淀重新分散；重复上述步骤5次以充分除去过量的氢氟酸，氟化铵及其与二氧化硅微球的反应产物，最后将微球壳分散在去离子水中，即得到了镍、铬双金属的异质微球壳的水分散液。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同改变与修饰，均落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种具有部分交叠多元金属半球壳的不对称微球的制备方法，具体步骤如下：

1)取5～20mL浓度为1～5wt％的二氧化硅胶体微球的乙醇分散液，搅拌下加入0.5～1mL、1～3vt％的十八烷基三氯硅烷的甲苯溶液，磁力搅拌6～8h后，用乙醇进行3～4次离心清洗以除去未反应的十八烷基三氯硅烷及甲苯，最后分散在乙醇中，得到表面修饰有十八烷基三氯硅烷的二氧化硅胶体微球的乙醇分散液，浓度为1～5wt％，二氧化硅胶体微球的表面性质为疏水；在培养皿中注满去离子水，然后用一次性注射器吸取0.1～0.5mL上述二氧化硅胶体微球的乙醇分散液，缓慢滴到培养皿中空气-去离子水的界面上，静置10～30s，再沿培养皿侧壁滴加50～200μL、浓度为5～10wt％的表面活性剂的水溶液，使二氧化硅胶体微球紧密地堆积成单层；再以亲水硅片为基底，伸入到水面以下，从单层微球下方缓慢向上提起，置于斜面自然干燥，从而在硅片上得到单层紧密堆积的二氧化硅胶体晶体；

2)将聚二甲基硅氧烷PDMS预聚体与固化剂按质量比10∶0.5～10∶1.0的比例混合均匀，真空脱气10～30min后，旋涂到疏水玻璃片上，在60～100℃固化3～10h；冷却后将固化好的厚度为50～500μm的PDMS薄膜从玻璃片上小心地揭下，再将其小心覆盖到步骤1)中得到的单层紧密堆积的二氧化硅胶体晶体上，60～120℃加热2～5h，使PDMS薄膜与胶体晶体表面充分牢固接触，然后小心揭起PDMS薄膜即可将二氧化硅胶体晶体转移到PDMS薄膜上；将该PDMS薄膜浸泡到甲苯中1～2min，使PDMS薄膜充分溶胀，从而带动单层紧密堆积的二氧化硅胶体微球变为非紧密堆积，再将这些经过溶胀的非紧密堆积的二氧化硅微球与表面旋涂有水溶性聚合物膜层的平整基底紧密接触，在1×10⁴～2×10⁴Pa、60～120℃条件下加热3～5h，然后小心揭去PDMS薄膜后，非紧密堆积的二氧化硅微球被固定在旋涂有水溶性聚合物膜层的平整基底上；再将该平整基底在300～600℃下煅烧3～5h，除去水溶性聚合物膜层，从而在平整基底上得到单层非紧密堆积的二氧化硅胶体晶体样品；

3)将步骤2)制得的样品置于真空蒸发镀膜设备的样品台上，入射角为10°～80°，在5×10^-4～1×10^-3Pa的真空度下进行热蒸发沉积，沉积速度为0.5～2

沉积厚度为10～60nm；沉积完毕后将样品按顺时针方向旋转90°、120°或180°，并保持同样的入射角进行第二次沉积，沉积材料与第一次沉积材料不相同；重复旋转-沉积直至金属覆盖完全微球上表面，即可得到一部分区域修饰有部分交叠多元金属半球壳、一部分区域为裸露二氧化硅的不对称微球。

2.如权利要求1所述的一种具有部分交叠金属半球壳的不对称微球的制备方法，其特征在于：表面活性剂为十二烷基硫酸钠。

3.如权利要求1所述的一种具有部分交叠金属半球壳的不对称微球的制备方法，其特征在于：疏水玻璃片的制备是将玻璃片放入装有小称量瓶的干燥器中，在称量瓶内滴入两滴氟化试剂，将干燥器放入60℃烘箱中加热3h，氟化试剂分子的Si-Cl键与玻璃表面-OH键合使氟化试剂分子接枝在玻璃片表面，使其表现出疏水的性质，取出玻璃片待用；氟化试剂为1H，1H，2H，2H-全氟辛基三氯硅烷。

4.如权利要求1所述的一种具有部分交叠金属半球壳的不对称微球的制备方法，其特征在于：平整基底为硅片、玻璃片或石英片。

5.如权利要求1所述的一种具有部分交叠金属半球壳的不对称微球的制备方法，其特征在于：水溶性聚合物为聚乙烯醇、聚乙二醇或聚丙烯酸，水溶性聚合物的浓度为3～5wt％，旋涂条件为2000～3000rpm下旋涂10～60s，得到的水溶性聚合物膜层的厚度为140～350nm。

6.如权利要求1所述的一种具有部分交叠金属半球壳的不对称微球的制备方法，其特征在于：沉积材料是金属、金属氧化物或金属氟化物。

7.如权利要求1所述的一种具有部分交叠金属半球壳的不对称微球的制备方法，其特征在于：金属为铁、铜、镍、锌、铝、铬、金、银、铂或钯；金属氧化物为氧化铁或氧化铜；金属氟化物为氟化锂。

8.一种金属微球壳的制备方法，具体步骤如下

1)按权利要求1所述的方法制备一部分修饰有部分交叠的多元金属半球壳、一部分为裸露二氧化硅的不对称微球；

2)对于沉积材料为金、银、铂或钯的惰性金属的不对称微球，将其置于1～5mL浓度为0.1～5vt％的氢氟酸溶液中，在40～60W的功率下超声10～30s以促进氢氟酸溶液与二氧化硅微球的反应，直至10s～1min后二氧化硅微球被完全溶解，得到金属微球壳溶液；对于沉积材料为铁、铜、镍、锌、铝或铬的活泼金属的不对称微球，为防止氢氟酸溶液与修饰的活泼金属反应，将其置于1～5mL的氢氟酸和氟化铵的缓冲溶液中，氢氟酸与氟化铵的摩尔比为1∶4，在40～60W的功率下超声10～30s促进缓冲溶液与二氧化硅微球的反应，直至1～5min后二氧化硅微球被完全溶解，得到金属微球壳溶液；

3)将金属微球壳溶液在5000～15000rpm的条件离心10～30min，金属微球壳由于离心力沉淀在离心管底部，将上清液除去并加入与金属微球壳溶液等体积的去离子水，在40～60W下超声10～30s将微球壳沉淀重新分散；重复上述离心、分散步骤3～5次以充分除去过量的氢氟酸、氟化铵以及二者与二氧化硅微球的反应产物，最后将金属微球壳分散在去离子水中，即得到了金属微球壳的水分散液。