CN105480942A - 一种单层密排纳米微球阵列的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种单层密排纳米微球阵列的制备方法，涉及纳米微球。利用搭建的单层密排纳米微球阵列制备装置，把基片按一定位置和方向安置到装置中，通过水的浮力和表面活性剂的作用让纳米微球单层密排在水面上，缓慢平移一套装有待排列纳米微球阵列的第二基片夹支架，将第二基片置于水面单层密排纳米微球区域正下方，再缓慢排水以让纳米微球阵列转移到基片表面，并通过退火以让纳米微球阵列密排在基片上。装置成本低廉、结构简单、操作简便、对液面扰动小。所形成的纳米微球阵列除了本身二维结构特性应用，还可作为纳米微球模板用于制备更精细结构的大面积二维纳米球壳阵列、二维纳米颗粒阵列及二维异质结纳米薄层阵列，适用于纳米科学、纳米加工工程等领域。
Description
技术领域
本发明涉及纳米微球，尤其是涉及一种单层密排纳米微球阵列的制备方法。
背景技术
纳米粒子由于具有与体材料截然不同的体积效应、表面效应、量子尺寸效应及量子隧道效应，能够广泛应用到催化、降解、传感、医疗、发光、信息存储和传递等众多领域(参考文献1：NieZ,PetukhovaA,EugeniaK,Propertiesandemergingapplicationsofself-assembledstructuresmadefrominorganicnanoparticles[J].NatureNanotechnology,2010,5:15-25；2：PetrosRAandDesimoneJM,Strategiesinthedesignofnanoparticlesfortherapeuticapplications[J].NatureReviewsDrugDiscovery2010,9,615-627)。但是，单个纳米粒子的功能非常有限，本身信号非常微弱，在应用上通常采取多个粒子的整体效应，人们相应地提出了许多制备这种纳米粒子的技术，以及令这些纳米粒子按一定规则排列成二维纳米阵列结构的方法，如电子束刻蚀法、光刻蚀法、X射线刻蚀法、纳米球刻蚀法等(参考文献3：VelevODandGuptaS,Materialsfabricatedbymicro-andnanoparticleassembly-thechallengingpathfromsciencetoengineering[J].AdvanceMaterials2009,21,1897–1905；4：HaynesCLandVanDuyneRP,Nanospherelithography:Aversatilenanofabricationtoolforstudiesofsize-dependentnanoparticleoptics[J].TheJournalofPhysicsandChemistryB2001,105(24):5599–5611)。相比于其它方法，纳米球刻蚀法不须使用昂贵复杂的设备，操作简单、效率高、能够大面积制备纳米颗粒阵列，是当前纳米技术应用的热点。
应用纳米球刻蚀法制备二维纳米粒子阵列，其关键步骤是纳米微球模板层的排列，它是决定纳米粒子形状、结构和排列规律的主要因素。至今广泛应用的纳米微球模板层制备方法有滴涂法、旋涂法和浮捞法(参考文献5：YeXZandQiLM,Recentadvancesinfabricationofmonolayercolloidalcrystalsandtheirinversereplicas[J].ScienceChinaChemistry2014,57(1):58-69)。滴涂法是把纳米微球液滴直接滴到基片上，再让基片倾斜，由于重力的作用液滴扩散到基片上；该方法虽然能够获得单层密排的纳米微球阵列模板，但这些模板一般以长条形结构出现，条形宽度大概在几个微米到十几微米，很难形成大面积单层密排结构。旋涂法是把带有纳米微球液滴的基片固定在旋涂仪上，启动旋涂仪使纳米微球离心分散到基片表面；该方法纳米微球一般分离得非常散，很难获得密排阵列。浮捞法也称自组织法，是把纳米微球滴到液体表面，让液体的表面张力和表面活性剂的作用使纳米微球单层密排，再把基片从密排模板层下捞出，使模板层覆盖到基片上；该方法可以获得较大面积的单层密排纳米微球模板，最佳可以达到整个液面，但这模板面的均匀性与浮捞技术密切相关。目前浮捞法采用的设备是提拉机，也称提拉涂膜机、垂直提拉机、浸渍提拉镀膜机等。它们的原理是利用电机把基片按设定速率从密排模板层下提拉上来。普通提拉机一般在1万元人民币左右，我们调研的报价是6千到4万。除价格贵外，提拉时电机的扰动很容易破坏模板层的密排结构。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种单层密排纳米微球阵列的制备方法。
本发明包括以下步骤：
1)搭建单层密排纳米微球阵列制备装置，所述装置设有漏斗、漏斗输出管、可控流量阀门、容器、托架、漏斗支架、第一基片夹、第二基片夹、第二基片夹支架，漏斗输出管与漏斗的出口连接，可控流量阀门设在漏斗输出管的下部，容器设在漏斗输出管的下方，托架的一端套在漏斗上，托架的另一端固定在漏斗支架上，第一基片夹固定在漏斗的漏斗口边缘，第二基片夹的一端固定在第二基片夹支架上；关闭可控流量阀门，往漏斗内灌注去离子水；
2)将第一基片放置在第一基片夹上，并把第一基片7镶住到漏斗口边缘；将第二基片放置在第二基片夹上，并把第二基片夹镶住到第二基片夹支架上；第一基片和第二基片处理成亲水性的；将第一基片正面朝上，所述第一基片正面的1/3面积左右沉浸在漏斗内的去离子水中，第一基片正面与去离子水液面的夹角呈20～30度；将第二基片正面朝上且全部沉浸在漏斗内的去离子水中，并远离第一基片，第二基片正面与去离子水液面夹角呈2～5度，第二基片顶部离去离子水液面0.5～1.0cm；
3)将纳米微球混合液涂在第一基片上，利用第一基片的倾角让纳米微球转移到去离子水表面；再将表面活性剂滴进去离子水液面上没有纳米微球聚集的液体表面，以驱使纳米微球密排；
4)平移第二基片夹支架让第二基片移到纳米微球密排面正下方，再旋转可控流量阀门，让漏斗内的去离子水以不超过45μL/min的流速流进容器，漏斗内的去离子水液面的下沉将使纳米微球阵列覆盖到第二基片表面；
5)对第二基片表面的纳米微球阵列再次处理，当液面脱离第二基片后，把第二基片取出烘干，让纳米微球之间的水汽蒸发，产生毛细管力使纳米微球进一步紧密靠拢，得单层密排纳米微球阵列。
在步骤1)中，所述往漏斗内灌注去离子水最好灌至去离子水液面离漏斗宽口边缘1～2cm。
在步骤2)中，所述第一基片可选自玻片、硅片等任意平滑基片；所述第二基片可选自玻片、硅片等任意平滑基片。
在步骤3)中，所述将纳米微球混合液涂在第一基片上可利用移液枪吸取纳米微球混合液并滴涂到第一基片上；所述将表面活性剂滴进去离子水液面上可用移液枪吸取表面活性剂滴进液面上；所述纳米微球可根据阵列要求选自聚苯乙烯(PS)球、聚甲基丙烯酸甲醋球、二氧化硅球、二氧化钛球等中的至少一种；该纳米微球在溶液里按一定质量浓度比混合均匀，体积根据液面面积及所采用的基片面积调整；所述表面活性剂可选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪酸甘油酯、氨基酸、硬脂酸等中的至少一种。
在步骤5)中，所述再次处理可采用退火炉对第二基片表面的纳米微球阵列再次处理；所述当液面脱离第二基片后最好是当液面脱离第二基片的时间为10min后；所述烘干可将第二基片的正面朝上放置在退火炉内烘干。
本发明可利用扫描电子显微镜等测试手段对制备的单层密排纳米微球阵列结构进行表征。
本发明利用搭建的单层密排纳米微球阵列制备装置，把基片按一定位置和方向安置到装置中，通过水的浮力和表面活性剂的作用让纳米微球单层密排在水面上，缓慢平移一套装有待排列纳米微球阵列的第二基片夹支架，将第二基片置于水面单层密排纳米微球区域的正下方，再缓慢排水以让纳米微球阵列转移到基片表面，并通过退火以让纳米微球阵列密排在基片上。
与普通提拉机相比，本发明采用的单层密排纳米微球阵列制备装置成本低廉(总体不超过人民币50元)、结构简单、操作简便、对液面扰动更小，更容易形成大面积单层密排纳米微球阵列。所形成的纳米微球阵列除了本身二维结构特性应用，还可作为纳米微球模板用于制备更精细结构的大面积二维纳米球壳阵列、二维纳米颗粒阵列及二维异质结纳米薄层阵列，非常适用于纳米科学、纳米加工工程等领域。
本发明特别适用于制作纳米微球模板用于制备更精细结构的大面积二维纳米球壳阵列、二维六方密排三角形结构的纳米颗粒阵列及异质结纳米薄层阵列等纳米科学和纳米技术领域。
附图说明
图1为本发明所述单层密排纳米微球阵列制备装置实施例的结构组成图。
图2为实施例1的单层密排聚苯乙烯球(直径360nm)平铺于硅片的扫描电镜图。
图3为实施例2的单层密排聚苯乙烯球(直径360nm)平铺于玻片的扫描电镜图。
图4为实施例2中移除单层密排聚苯乙烯球(直径360nm)后金纳米颗粒阵列平铺于玻片的扫描电镜图。
图5为实施例3的单层密排聚苯乙烯球(直径530nm)平铺于玻片的扫描电镜图。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本发明作进一步的说明，但不限制本发明申请请求保护的范围。
参见图1，所述搭建单层密排纳米微球阵列制备装置实施例设有漏斗1、漏斗输出管2、可控流量阀门3、容器4、托架5、漏斗支架6、第一基片夹7、第二基片夹8、第二基片夹支架9，漏斗输出管2与漏斗1的出口连接，可控流量阀门3设在漏斗输出管2的下部，容器4设在漏斗输出管2的下方，托架5的一端套在漏斗1上，托架5的另一端固定在漏斗支架6上，第一基片夹7固定在漏斗1的漏斗口边缘，第二基片夹8的一端固定在第二基片夹支架9上；关闭可控流量阀门3，往漏斗1内灌注去离子水。
所述往漏斗1内灌注去离子水最好灌至去离子水液面离漏斗1宽口边缘1～2cm。
本发明实施例包括以下步骤：
1)搭建单层密排纳米微球阵列制备装置，所述装置设有漏斗1、漏斗输出管2、可控流量阀门3、容器4、托架5、漏斗支架6、第一基片夹7、第二基片夹8、第二基片夹支架9，漏斗输出管2与漏斗1的出口连接，可控流量阀门3设在漏斗输出管2的下部，容器4设在漏斗输出管2的下方，托架5的一端套在漏斗1上，托架5的另一端固定在漏斗支架6上，第一基片夹7固定在漏斗1的漏斗口边缘，第二基片夹8的一端固定在第二基片夹支架9上；关闭可控流量阀门3，往漏斗1内灌注去离子水；所述往漏斗1内灌注去离子水最好灌至去离子水液面离漏斗1宽口边缘1～2cm。
2)将第一基片10放置在第一基片夹7上，并把第一基片夹7镶住到漏斗口边缘；将第二基片11放置在第二基片夹8上，并把第二基片夹8镶住到第二基片夹支架9上；第一基片10和第二基片11处理成亲水性的；将第一基片10正面朝上，所述第一基片10正面的1/3面积左右沉浸在漏斗1内的去离子水中，第一基片10正面与去离子水液面的夹角呈20～30度；将第二基片11正面朝上且全部沉浸在漏斗1内的去离子水中，并远离第一基片10，第二基片11正面与去离子水液面夹角呈2～5度，第二基片11顶部离去离子水液面0.5～1.0cm；所述第一基片可选自玻片、硅片等任意平滑基片；所述第二基片可选自玻片、硅片等任意平滑基片。
3)将纳米微球混合液涂在第一基片10上，利用第一基片10的倾角让纳米微球转移到去离子水表面；再将表面活性剂滴进去离子水液面上没有纳米微球聚集的液体表面，以驱使纳米微球密排；所述将纳米微球混合液涂在第一基片10上可利用移液枪吸取纳米微球混合液并滴涂到第一基片10上；所述将表面活性剂滴进去离子水液面上可用移液枪吸取表面活性剂滴进液面上；所述纳米微球可根据阵列要求选自聚苯乙烯(PS)球、聚甲基丙烯酸甲醋球、二氧化硅球、二氧化钛球等中的至少一种；该纳米微球在溶液里按一定质量浓度比混合均匀，体积根据液面面积及所采用的基片面积调整；所述表面活性剂可选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪酸甘油酯、氨基酸、硬脂酸等中的至少一种。
4)平移第二基片夹支架9让第二基片11移到纳米微球密排面正下方，再旋转可控流量阀门3，让漏斗1内的去离子水以不超过45μL/min的流速流进容器，漏斗1内的去离子水液面的下沉将使纳米微球阵列覆盖到第二基片11表面；
5)对第二基片11表面的纳米微球阵列再次处理，当液面脱离第二基片11后，把第二基片11取出烘干，让纳米微球之间的水汽蒸发，产生毛细管力使纳米微球进一步紧密靠拢，得单层密排纳米微球阵列。所述再次处理可采用退火炉对第二基片11表面的纳米微球阵列再次处理；所述当液面脱离第二基片11后最好是当液面脱离第二基片11的时间为10min后；所述烘干可将第二基片11的正面朝上放置在退火炉内烘干。
以下给出具体实施例。
实施例1
1)硅片清洗：将10mm×15mm的Si(100)基片依次放在去离子水中超声清洗10min，在甲苯中超声10min，在去离子水中超声清洗5min，在丙酮中超声10min，在去离子水中超声清洗5min，在乙醇中超声10min，在去离子水中超声清洗5min；配制硫酸(97％)、双氧水(30％)体积比为3∶1的溶液，将硅片放在溶液中并在80℃下超声2h，然后取出在去离子水中超声清洗3次，每次5min；配制氨水(28％)、双氧水(30％)、去离子水按体积比1∶1∶5混合的溶液，将硅片放在溶液中并在80℃下超声2h，再在去离子水中超声清洗10min；再把硅片放置到SDS(四氢呋喃，10％浓度)溶液里浸泡12h，增加亲水性。取出在去离子水中超声清洗3次，每次5min。上述超声机工作功率100W，频率40kHz。
2)玻片清洗：将10mm×15mm的玻片依次放在去离子水中超声清洗10min，在甲苯中超声10min，在去离子水中超声清洗10min，在丙酮中超声10min，在去离子水中超声清洗10min，在乙醇中超声10min，在去离子水中超声清洗10min。同样再把玻片放置到SDS(10％浓度)溶液里浸泡12h，增加亲水性。取出在去离子水中超声清洗3次，每次5min。
3)第一基片10放置：把清洗干净的玻片(即第一基片10)放置在铜线折叠的第一基片夹7上，再把第一基片夹7固定到漏斗口边缘，让玻片正面朝上，正面1/3面积左右沉浸在去离子水里，正面与液面夹角呈20～30度。
4)第二基片11放置：把清洗干净的硅片(即第二基片11)放置在铜线折叠的第二基片夹8上，再把第二基片夹8固定到第二基片夹支架9上，让硅片正面朝上，硅片全部沉浸在去离子水里，并远离第一基片10，正面与液面夹角呈2～5度，顶部离液面0.5～1.0cm。
5)PS球溶液配制：将直径为360nm、初始质量浓度为5％的PS球溶液(购自苏州微纳生物科技有限公司)用乙醇稀释成3％。手动左右摇晃滴管，时间尽量长点使溶液混合均匀。
6)单层PS球排列：利用移液枪，往稀释后的PS球溶液里吸取7μL溶液，再将该溶液滴到第一基片10中上部。由于基片的倾斜，摊开在基片上的PS球溶液自动流到液面上。当液面平衡时，PS球具有最低能量，由于漏斗里水面面积足够大，此时稀释均匀的PS球会以单层结构分散在液面。
7)单层PS球密排：利用移液枪，往液面上没有PS球排列的地方滴入1～3滴浓度为0.25％的十二烷基硫酸钠，每滴7.5μL，以驱使PS球密排。
8)所得液面上单层PS球密排面可用肉眼观察，均匀密排面可达数平方厘米。该面积可在几至几十平方厘米，主要取决于漏斗里的液面面积和流入液面的PS球溶液体积。
9)单层PS球密排面转移：缓慢平移第二基片夹支架9，让第二基片11移到PS球密排面正下方。旋转可控流量阀门，让水以约45μL/min的流速流进容器。由于液面的下沉，PS球将覆盖到第二基片11表面。基片的轻微倾斜，使PS球之间空隙的水往同个方向流动，水流带动PS球，使它们更加致密排列。
10)单层PS球密排面干燥：液面脱离第二基片11约10min之后，把基片取出，放置到退火炉(RTP-300，北京)内烘干30min，退火炉设温70℃。PS球之间的水汽蒸发产生毛细管力，使PS球进一步紧密靠拢。
11)所得单层密排纳米微球阵列可用扫描电子显微镜进行表征，如图2所示。
实施例2
1)玻片清洗：将10mm×15mm的玻片依次放在去离子水中超声清洗10min，在甲苯中超声10min，在去离子水中超声清洗10min，在丙酮中超声10min，在去离子水中超声清洗10min，在乙醇中超声10min，在去离子水中超声清洗10min。再把玻片放置到SDS(10％浓度)溶液里浸泡12h，增加亲水性。取出在去离子水中超声清洗3次，每次5min。上述超声机工作功率100W，频率40kHz。
2)第一基片10放置：把清洗干净的玻片放置在铜线折叠的第一基片夹7上，再把第一基片夹7固定到漏斗口边缘，让玻片正面朝上，正面1/3面积左右沉浸在去离子水里，正面与液面夹角呈20～30度。
3)第二基片11放置：把清洗干净的玻片放置在铜线折叠的第二基片夹8上，再把第二基片夹8固定到第二基片夹支架9上，让玻片正面朝上，玻片全部沉浸在去离子水里，并远离第一基片10，正面与液面夹角呈2～5度，顶部离液面0.5～1.0cm。
4)PS球溶液配制：将直径为360nm、初始质量浓度为5％的PS球溶液(购自苏州微纳生物科技有限公司)用乙醇稀释成3％。手动左右摇晃滴管，时间尽量长点使溶液混合均匀。
5)单层PS球排列：利用移液枪，往稀释后的PS球溶液里吸取7μL溶液，再将该溶液滴到第一基片10中上部。由于基片的倾斜，摊开在基片上的PS球溶液自动流到液面上。当液面平衡时，PS球具有最低能量，由于漏斗里水面面积足够大，此时稀释均匀的PS球会以单层结构分散在液面。
6)单层PS球密排：利用移液枪，往液面上没有PS球排列的地方滴入1～3滴浓度为0.25％的十二烷基硫酸钠，每滴7.5μL，以驱使PS球密排。
7)单层PS球密排面转移：缓慢平移第二基片夹支架9，让第二基片11移到PS球密排面正下方。旋转可控流量阀门，让水以约45μL/min的流速流进容器。由于液面的下沉，PS球将覆盖到第二基片11表面。基片的轻微倾斜，使PS球之间空隙的水往同个方向流动，水流带动PS球，使它们更加致密排列。
8)单层PS球密排面干燥：液面脱离第一基片10约10min之后，把基片取出，放置到快速退火炉(RTP-300，北京)里面烘干30min，快速退火炉设温70度。PS球之间的水汽蒸发产生毛细管力，使PS球进一步紧密靠拢。
9)基片上的单层密排纳米微球阵列可用扫描电镜观测，如图3所示。
10)金属层沉积：利用磁控溅射，在干燥后的PS球阵列表面沉积一层金膜。磁控溅射使用的靶材是纯度为99.99％的金靶，磁控溅射时腔体气压为1.7mTorr,溅射速度为3nm/min，薄膜溅射厚度为20nm。由于紧密相邻的三个PS球之间存在一个类三角形空隙，沉积的金薄膜除了覆盖在PS球表面外，也有部分直接进入空隙区域。
11)PS球模板层移除：把上述基片放置到SDS(浓度99.0％)里浸泡40min左右，取出用40w的功率在SDS里超声25s，再用去离子水振荡干净。
12)样品自然晾干后用扫描电镜观测，如图4所示。
实施例3
1)玻片清洗：将10mm×15mm的玻片依次放在去离子水中超声清洗10min，在甲苯中超声10min，在去离子水中超声清洗10min，在丙酮中超声10min，在去离子水中超声清洗10min，在乙醇中超声10min，在去离子水中超声清洗10min。再把玻片放置到SDS(10％浓度)溶液里浸泡12h，增加亲水性。取出在去离子水中超声清洗3次，每次5min。上述超声机工作功率100W，频率40kHz。
2)第一基片10放置：把清洗干净的玻片放置在铜线折叠的第一基片夹7上，再把第一基片夹7固定到漏斗口边缘，让玻片正面朝上，正面1/3面积左右沉浸在去离子水里，正面与液面夹角呈20～30度。
3)第二基片11放置：把清洗干净的玻片放置在铜线折叠的第二基片夹8上，再把第二基片夹8固定到第二基片夹支架9上，让玻片正面朝上，玻片全部沉浸在去离子水里，并远离第一基片10，正面与液面夹角呈2～5度，顶部离液面0.5～1.0cm。
4)PS球溶液配制：将直径为530nm、初始质量浓度为5％的PS球溶液(购自苏州微纳生物科技有限公司)用乙醇稀释成3％。手动左右摇晃滴管，时间尽量长点使溶液混合均匀。
5)单层PS球排列：利用移液枪，往稀释后的PS球溶液里吸取7μL溶液，再将该溶液滴到第一基片10中上部。由于基片的倾斜，摊开在基片上的PS球溶液自动流到液面上。当液面平衡时，PS球具有最低能量，由于漏斗里水面面积足够大，此时稀释均匀的PS球会以单层结构分散在液面。
6)单层PS球密排：利用移液枪，往液面上没有PS球排列的地方滴入1～3滴浓度为0.25％的十二烷基硫酸钠，每滴7.5μL，以驱使PS球密排。
7)单层PS球密排面转移：缓慢平移第二基片夹支架9，让第二基片11移到PS球密排面正下方。旋转可控流量阀门，让水以约45μL/min的流速流进容器。由于液面的下沉，PS球将覆盖到第二基片11表面。基片的轻微倾斜，使PS球之间空隙的水往同个方向流动，水流带动PS球，使它们更加致密排列。
8)单层PS球密排面干燥：液面脱离基片10min之后，把基片取出来，放置到快速退火炉(RTP-300，北京)里面烘干30min，快速退火炉设温70度。PS球之间的水汽蒸发产生毛细管力，使PS球进一步紧密靠拢。
9)基片上的单层密排纳米微球阵列可用扫描电镜观测，如图5所示。
本发明先应用两套铁架台、一个漏斗、一个可控流量阀门、一条软管、两条铜线和一个容器等配件搭建一座纳米微球浮捞平台；把基片按一定朝向和位置安置在平台上；再利用水的浮力和表面活性剂的作用让纳米微球单层密排在液面上；缓慢平移一套装有待排列纳米微球阵列的基片的铁架台，将基片置于水面单层密排纳米微球区域的正下方；调节可控流量阀门，让液面缓慢下沉以致纳米微球膜层转移到基片上；取出基片退火，最终得单层密排结构的纳米微球阵列。
Claims (10)
1.一种单层密排纳米微球阵列的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)搭建单层密排纳米微球阵列制备装置，所述装置设有漏斗、漏斗输出管、可控流量阀门、容器、托架、漏斗支架、第一基片夹、第二基片夹、第二基片夹支架，漏斗输出管与漏斗的出口连接，可控流量阀门设在漏斗输出管的下部，容器设在漏斗输出管的下方，托架的一端套在漏斗上，托架的另一端固定在漏斗支架上，第一基片夹固定在漏斗的漏斗口边缘，第二基片夹的一端固定在第二基片夹支架上；关闭可控流量阀门，往漏斗内灌注去离子水；
2)将第一基片放置在第一基片夹上，并把第一基片7镶住到漏斗口边缘；将第二基片放置在第二基片夹上，并把第二基片夹镶住到第二基片夹支架上；第一基片和第二基片处理成亲水性的；将第一基片正面朝上，所述第一基片正面的1/3面积左右沉浸在漏斗内的去离子水中，第一基片正面与去离子水液面的夹角呈20～30度；将第二基片正面朝上且全部沉浸在漏斗内的去离子水中，并远离第一基片，第二基片正面与去离子水液面夹角呈2～5度，第二基片顶部离去离子水液面0.5～1.0cm；
3)将纳米微球混合液涂在第一基片上，利用第一基片的倾角让纳米微球转移到去离子水表面；再将表面活性剂滴进去离子水液面上没有纳米微球聚集的液体表面，以驱使纳米微球密排；
4)平移第二基片夹支架让第二基片移到纳米微球密排面正下方，再旋转可控流量阀门，让漏斗内的去离子水以不超过45μL/min的流速流进容器，漏斗内的去离子水液面的下沉将使纳米微球阵列覆盖到第二基片表面；
5)对第二基片表面的纳米微球阵列再次处理，当液面脱离第二基片后，把第二基片取出烘干，让纳米微球之间的水汽蒸发，产生毛细管力使纳米微球进一步紧密靠拢，得单层密排纳米微球阵列。
2.如权利要求1所述一种单层密排纳米微球阵列的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述往漏斗内灌注去离子水是灌至去离子水液面离漏斗宽口边缘1～2cm。
3.如权利要求1所述一种单层密排纳米微球阵列的制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述第一基片选自玻片或硅片；所述第二基片选自玻片或硅片。
4.如权利要求1所述一种单层密排纳米微球阵列的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述将纳米微球混合液涂在第一基片上是利用移液枪吸取纳米微球混合液并滴涂到第一基片上。
5.如权利要求1所述一种单层密排纳米微球阵列的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述将表面活性剂滴进去离子水液面上是用移液枪吸取表面活性剂滴进液面上。
6.如权利要求1所述一种单层密排纳米微球阵列的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述纳米微球选自聚苯乙烯球、聚甲基丙烯酸甲醋球、二氧化硅球、二氧化钛球中的至少一种。
7.如权利要求1所述一种单层密排纳米微球阵列的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述表面活性剂选自十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、脂肪酸甘油酯、氨基酸、硬脂酸中的至少一种。
8.如权利要求1所述一种单层密排纳米微球阵列的制备方法，其特征在于在步骤5)中，所述再次处理采用退火炉对第二基片表面的纳米微球阵列再次处理。
9.如权利要求1所述一种单层密排纳米微球阵列的制备方法，其特征在于在步骤5)中，所述当液面脱离第二基片后是当液面脱离第二基片的时间为10min后。
10.如权利要求1所述一种单层密排纳米微球阵列的制备方法，其特征在于在步骤5)中，所述烘干是将第二基片的正面朝上放置在退火炉内烘干。
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