CN1475600A - 金属－电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球及制备方法 - Google Patents
金属－电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球及制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1475600A CN1475600A CNA031416020A CN03141602A CN1475600A CN 1475600 A CN1475600 A CN 1475600A CN A031416020 A CNA031416020 A CN A031416020A CN 03141602 A CN03141602 A CN 03141602A CN 1475600 A CN1475600 A CN 1475600A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- submicron
- metal
- nonmetal
- microballoon
- dielectric medium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 title claims abstract description 30
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims description 33
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims description 33
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 6
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims abstract description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical group OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 24
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical group [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical group [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 20
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 17
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 claims description 17
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 17
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 claims description 17
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 14
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 14
- 239000012756 surface treatment agent Substances 0.000 claims description 14
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 150000004703 alkoxides Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 10
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 229910021626 Tin(II) chloride Inorganic materials 0.000 claims description 8
- DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N dibutyl phthalate Chemical compound CCCCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCCCC DOIRQSBPFJWKBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- -1 gold sodium chlorides Chemical class 0.000 claims description 8
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 235000011150 stannous chloride Nutrition 0.000 claims description 8
- AXZWODMDQAVCJE-UHFFFAOYSA-L tin(II) chloride (anhydrous) Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Sn+2] AXZWODMDQAVCJE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- PGVWVVCAXSOASP-UHFFFAOYSA-N azanium;hydroxy-oxido-oxo-sulfanylidene-$l^{6}-sulfane Chemical compound N.OS(O)(=O)=S PGVWVVCAXSOASP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- RJTANRZEWTUVMA-UHFFFAOYSA-N boron;n-methylmethanamine Chemical compound [B].CNC RJTANRZEWTUVMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 claims description 7
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000006911 nucleation Effects 0.000 claims description 5
- 238000010899 nucleation Methods 0.000 claims description 5
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229960002380 dibutyl phthalate Drugs 0.000 claims description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N (2s)-2,6-diaminohexanoic acid;(2s)-2-hydroxybutanedioic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O.NCCCC[C@H](N)C(O)=O NWZSZGALRFJKBT-KNIFDHDWSA-N 0.000 claims description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N acetaldehyde Chemical compound [14CH]([14CH3])=O IKHGUXGNUITLKF-XPULMUKRSA-N 0.000 claims description 3
- 229940095054 ammoniac Drugs 0.000 claims description 3
- IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N hydrazine monohydrate Substances O.NN IKDUDTNKRLTJSI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000011167 hydrochloric acid Nutrition 0.000 claims description 3
- ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N isobutanol Chemical compound CC(C)CO ZXEKIIBDNHEJCQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N methanone Chemical group O=[14CH2] WSFSSNUMVMOOMR-NJFSPNSNSA-N 0.000 claims description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- HELHAJAZNSDZJO-OLXYHTOASA-L sodium L-tartrate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O HELHAJAZNSDZJO-OLXYHTOASA-L 0.000 claims description 3
- 239000001433 sodium tartrate Substances 0.000 claims description 3
- 229960002167 sodium tartrate Drugs 0.000 claims description 3
- 235000011004 sodium tartrates Nutrition 0.000 claims description 3
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XXZNHVPIQYYRCG-UHFFFAOYSA-N trihydroxy(propoxy)silane Chemical compound CCCO[Si](O)(O)O XXZNHVPIQYYRCG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 abstract 1
- WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N Formaldehyde Chemical compound O=C WSFSSNUMVMOOMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000011160 research Methods 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 239000004038 photonic crystal Substances 0.000 description 4
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000011806 microball Substances 0.000 description 1
- 239000002103 nanocoating Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- VDGJOQCBCPGFFD-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-) silicon(4+) titanium(4+) Chemical compound [Si+4].[O-2].[O-2].[Ti+4] VDGJOQCBCPGFFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
本发明公开了一种金属—电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球及制备方法，属于纳米壳层材料及其制备技术。本发明双层纳米膜包覆微球的核为亚微米玻璃微球和聚苯乙烯微球，中间包覆层为5～20纳米厚度的金或者银，外包覆层为5～20纳米的电介质。制备方法采用湿化学法，将亚微米微球在由金属盐、络合剂、还原剂和溶剂组成的成核混合溶液中控制成核过程，然后在由金属盐、络合剂、还原剂和溶剂组成的生长混合溶液中生长膜厚可控的金属包覆层，最后在金属醇盐、络合剂、还原剂和溶剂组成的电介质生长混合溶液中制备膜厚可控的电介质外包覆层。本发明具有球大小可选、金属层和电介质层厚度可控、膜致密均匀、纯度高、工艺简单、费用低廉等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属-电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球及制备方法。
背景技术
金属-电介质双层纳米膜包覆亚微米非金属微球是纳米材料研究的一个重要方向。纳米金属膜和纳米电介质膜的结合，使亚微米非金属微球具有了许多全新的光、电、磁和力学性质，是纳米技术研究的新的领域。因此纳米镀膜技术更是各国争相掌握的一门技术，在科研(表面界面研究，量子效应，光与物质相互作用，光谱学等)、医药(配体制备、缓释技术等)、化学化工(催化剂等)、光电子(波导、光纤、开关、光子晶体)、通讯(全光通信器件光子晶体等)、军事(雷达、通信等)领域具有广泛的应用。特别是在光子晶体方面的应用，光子晶体是光子中的半导体，光子在其中起着类似于电子在半导体中的作用，对光通讯、微波通讯、光电子集成以及国防科技等领域将产生重大影响。因此得到了各国学者、军事部门和企业界的重视，投入大量的人力物力开展研究。但是，亚微米非金属微球包覆金属-电介质双层纳米膜的技术难度较大，目前还缺乏有效的技术手段。现有的包覆纳米金属膜的技术通常都是采用其它媒介的作用，从而不可避免地引入了其它杂质，膜层的组成不纯和微结构均匀性差，电介质层难以在金属表面生长，厚度控制不均匀等，这些都限制了它们的应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种金属-电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球及制备方法。
包覆金属-电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球具有亚微米非金属微球，微球直径为100～900nm，在亚微米非金属微球外包覆金属-电介质双层纳米膜，包覆金属-电介质双层纳米膜的原料为：金属盐0.01～2mol，络合剂0.02～4mol，还原剂0.01～2mol，催化剂0.01～0.5mol，金属醇盐0.1～2×10-6mol，溶剂1～100mol，表面处理剂0.1～10mol。
金属-电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球制备方法的步骤为：
1)在超声波振动下，于5～80℃下，在弱化的强碱表面处理剂中加入亚微米非金属微球进行表面改性，时间为2～120分钟。然后加入到金属盐、络合剂、还原剂和溶剂组成的成核混合溶液中，调节pH值为6～12，进行初步反应，反应时间控制在10～120分钟；
2)将上述亚微米非金属微球加入到金属盐、络合剂、还原剂和溶剂组成的金属生长混合溶液中，在10～80℃的环境下静置，经过1～120小时后，制得纳米金属膜包覆的亚微米非金属微球；
3)在10～90℃下，在由催化剂、金属醇盐、溶剂组成的电介质生长混合溶液中加入纳米金属膜包覆的亚微米非金属微球，搅拌10分钟～48小时，制得金属-电介质双层纳米膜包覆的亚微米非金属微球。
本发明与现有国内外研究和采用的亚微米非金属微球包覆纳米金属-电介质双层膜的方法和技术相比，具有以下突出优点：
1)可根据湿化学反应中金属和电介质沉积反应动力学特点，分别对反应的不同步骤进行有效控制，可获得在亚微米非金属微球上厚度可控的纳米金属和电介质薄膜。
2)在亚微米非金属微球上获得纳米尺度的厚度可控且致密均匀的金属膜和外层电介质膜，且获得的包覆膜的纯度高，溶液中无杂质。
3)适用材料范围广，亚微米非金属材料均适用；适用的微球尺寸范围广，微球直径可在100～900nm范围。
4)工艺简单，对设备要求不高，费用低廉。
附图说明
附图是300纳米玻璃微球上包覆约8纳米金属银膜和约18纳米二氧化硅膜的透射电镜图。其中左上角是局部放大图。
具体实施方式
上述成核混合溶液的组成为金属盐0.1～5mol，络合剂0.2～4mol，还原剂0.1～4mol，催化剂0.01～0.5mol，溶剂1～100mol，表面处理剂0.1～10mol。
金属生长混合溶液的组成为金属盐0.01～2mol，络合剂0.02～4mol，还原剂0.01～2mol，催化剂0.01～0.5mol，溶剂1～100mol，表面处理剂0.1～10mol。
电介质生长混合溶液的组成为金属醇盐0.1～2×10-6mol，络合剂0.02～4mol，还原剂0.01～2mol，催化剂0.1～5mol，溶剂1～100mol，表面处理剂0.1～10mol。
所说亚微米非金属微球为无机玻璃微球，聚苯乙烯微球；金属盐为硝酸银，四氯化金钠，络合剂为氨水、乙二胺四乙酸、硫酸氨、硫代硫酸氨，还原剂为甲醛，乙醛，酒石酸钠，水合阱，硫脲，二甲胺硼烷，催化剂为氨水；金属醇盐为酞酸丁酯，丙醇锆，正硅酸甲酯，正硅酸乙酯，正硅酸丙酯；溶剂为甲醇，乙醇，异丙醇，异丁醇，去离子水，表面处理剂为氢氧化钠，碳酸钠，盐酸，二氯化锡，去离子水。
本发明包括：表面处理改性组分及其先驱物和工艺的设计与确定；亚微米非金属微球包覆纳米金属-电介质双层膜的制备方法。
1)在超声波振动下，于5～80℃下，在弱化的强碱表面处理剂中加入亚微米非金属微球进行表面改性，时间为2～120分钟。然后加入到金属盐、络合剂、还原剂和溶剂组成的成核混合溶液中，调节pH值为6～12，进行初步反应，反应时间控制在10～120分钟；
2)将上述亚微米非金属微球加入到金属盐、络合剂、还原剂和溶剂组成的金属生长混合溶液中，在10～80℃的环境下静置，经过1～120小时后，制得纳米金属膜包覆的亚微米非金属微球；
3)在10～90℃下，在由催化剂、金属醇盐、溶剂组成的电介质生长混合溶液中加入纳米金属膜包覆的亚微米非金属微球，搅拌10分钟～48小时，制得金属-电介质双层纳米膜包覆的亚微米非金属微球。
实施例1
0.03g 300纳米的二氧化硅玻璃微球加入氢氧化钠(0.2mol)、碳酸钠(0.2±1mol)的乙醇-水(摩尔比0.5±0.3)混合溶液中反应10～120分钟。然后在超声波振动下，于5～80℃下，加入盐酸(0.1±0.3mol)、二氯化锡(0.3±0.3mol)，去离子水(50±10mol)的混合溶液中，时间为2～120分钟。然后加入硝酸银(0.2±0.1mol)、氨水(0.01±0.005mol)、甲醛(0.2±0.1mol)的乙醇-水(摩尔比0.5±0.3)中，调节pH值为9～12。10～60分钟后加入到硝酸银(0.2±0.1mol)、氨水(0.01±0.005mol)、甲醛(0.2±0.1mol)的乙醇-水混合溶液(摩尔比0.5±0.3)组成的混合溶液中，在10～80℃的环境下静置，经过1～120小时后，制得约8纳米厚金属膜包覆的亚微米玻璃微球。然后转移到由氨水(0.001±0.005mol)、正硅酸乙酯(5±5×10-6mol)、去离子水(0.1±0.05mol)、甲醇(2±5mol)，乙醇(2±5mol)、异丙醇(3±5mol)组成的混合溶液中。在10～80℃的环境下搅拌10分钟～2小时，得到了约18纳米厚度的二氧化硅层。通过上述步骤，可以得到二氧化硅-银-二氧化硅核壳结构的亚微米微球。
实施例2
0.03g 100纳米的聚苯乙烯微球在超声波振动下，于20～30℃下，加入盐酸(0.1±0.3mol)、二氯化锡(0.2±0.3mol)，去离子水(50±10mol)的混合溶液中，时间为2～120分钟。然后加入硝酸银(0.01±0.0051mol)、氨水(0.01±0.005mol)、甲醛(0.01±0.005mol)的乙醇-水(摩尔比0.5±0.3)中，调节pH值为8～11。10～60分钟后加入到硝酸银(0.01±0.005mol)、氨水(0.01±0.005mol)、甲醛(0.01±0.005mol)的乙醇-水混合溶液(摩尔比0.5±0.5)组成的混合溶液中，在10～80℃的环境下静置，经过1～120小时后，制得约5纳米厚金属膜包覆的聚苯乙烯微球。然后转移到由氨水(0.001±0.005mol)、正硅酸乙酯(1±5×10-6mol)、去离子水(0.01±0.05mol)、甲醇(5±5mol)，乙醇(5±5mol)、异丙醇(7±5mol)组成的混合溶液中。在10～80℃的环境下搅拌10分钟～2小时，得到了约10纳米厚度的二氧化硅层。通过上述步骤，可以得到聚苯乙烯-银-二氧化硅核壳结构的亚微米微球。
实施例3
0.03g 400纳米的二氧化硅玻璃微球加入氢氧化钠(0.2mol)、碳酸钠(0.2±1mol)的乙醇-水(摩尔比0.5±0.3)混合溶液中反应10～120分钟。然后在超声波振动下，于5～80℃下，加入盐酸(0.1±0.3mol)、二氯化锡(0.2±0.3mol)，去离子水(50±10mol)的混合溶液中，时间为2～120分钟。然后加入四氯化金钠(0.2±0.1mol)、硫代硫酸氨(0.01±0.005mol)、氨水(0.2±0.1mol)、二甲胺硼烷(0.2±0.1mol)的乙醇-水(摩尔比0.5±0.3)中，调节pH值为7～9。10～60分钟后加入到四氯化金钠(0.2±0.1mol)、硫代硫酸氨(0.01±0.005mol)、氨水(0.2±0.1mol)、二甲胺硼烷(0.2±0.1mol)的乙醇-水(摩尔比0.5±0.3)中，在5～60℃的环境下静置，经过1～120小时后，制得约12纳米厚金膜包覆的亚微米玻璃微球。然后转移到由氨水(0.001±0.005mol)、正硅酸乙酯(5±20×10-6mol)、去离子水(0.01±0.05mol)、甲醇(2±5mol)，乙醇(2±5mol)、异丙醇(3±5mol)组成的混合溶液中。在10～80℃的环境下搅拌10分钟～2小时，得到了约14纳米厚度的二氧化硅层。通过上述步骤，可以得到二氧化硅-金-二氧化硅核壳结构的亚微米微球。
实施例4
0.08g 800纳米的二氧化硅玻璃微球加入氢氧化钠(0.2mol)、碳酸钠(0.2±1mol)的乙醇-水(摩尔比0.5±0.3)混合溶液中反应10～120分钟。然后在超声波振动下，于5～80℃下，加入盐酸(0.1±0.3mol)、二氯化锡(0.3±0.3mol)，去离子水(50±10mol)的混合溶液中，时间为2～120分钟。然后加入硝酸银(1±0.5mol)、氨水(0.1±0.1mol)、甲醛(1±0.5mol)的乙醇-水(摩尔比0.5±0.5)中，调节pH值为9～12。10～60分钟后加入到硝酸银(0.5±0.5mol)、氨水(0.05±0.05mol)、甲醛(0.5±0.5mol)的乙醇-水混合溶液(摩尔比0.5±0.5)组成的混合溶液中，在10～80℃的环境下静置，经过1～120小时后，制得约20纳米厚金属膜包覆的亚微米玻璃微球。然后转移到由氨水(0.005±0.005mol)、酞酸丁酯(5±20×10-6mol)、去离子水(0.01±0.05mol)、甲醇(2±5mol)，乙醇(5±5mol)、异丙醇(5±5mol)组成的混合溶液中。在30～80℃的环境下搅拌10分钟～2小时，得到了约20纳米厚度的二氧化酞层。通过上述步骤，可以得到二氧化硅-银-二氧化钛核壳结构的亚微米微球。
实施例5
0.03g 600纳米的聚苯乙烯微球在超声波振动下，加入四氯化金钠(0.5±0.4mol)、硫代硫酸氨(0.05±0.05mol)、氨水(0.1±0.1mol)、二甲胺硼烷(0.5±0.5mol)的乙醇-水(摩尔比0.5±0.5)中，调节pH值为7～10。10～60分钟后加入到四氯化金钠(0.05±0.05mol)、硫代硫酸氨(0.01±0.01mol)、氨水(0.05±0.05mol)、二甲胺硼烷(0.05±0.05mol)的乙醇-水(摩尔比0.5±0.5)中，在5～60℃的环境下静置，经过1～120小时后，制得约6纳米厚金膜包覆的亚微米玻璃微球。然后转移到由氨水(0.001±0.005mol)、正硅酸乙酯(5±4×10-6mol)、去离子水(0.05±0.05mol)、甲醇(5±5mol)，乙醇(5±5mol)、异丙醇(5±5mol)组成的混合溶液中。在10～80℃的环境下搅拌10分钟～2小时，得到了约20纳米厚度的二氧化硅层。通过上述步骤，可以得到聚苯乙烯-金-二氧化硅核壳结构的亚微米微球。
实施例6
0.03g 300纳米的二氧化硅玻璃微球加入氢氧化钠(0.2mol)、碳酸钠(0.2±1mol)的乙醇-水(摩尔比0.5±0.3)混合溶液中反应10～120分钟。在超声波振动下，于5～80℃下，加入盐酸(0.1±0.3mol)、二氯化锡(0.3±0.3mol)，去离子水(50±10mol)的混合溶液中，时间为2～120分钟。然后加入硝酸银(0.2±0.1mol)、氨水(0.01±0.005mol)、甲醛(0.2±0.1mol)的乙醇-水(摩尔比0.5±0.3)中，调节pH值为9～12。10～60分钟后加入到硝酸银(0.2±0.1mol)、氨水(0.01±0.005mol)、甲醛(0.2±0.1mol)的乙醇-水混合溶液(摩尔比0.5±0.3)组成的混合溶液中，在10～80℃的环境下静置，经过1～120小时后，制得约8纳米厚金属膜包覆的亚微米玻璃微球。然后转移到由氨水(0.001±0.005mol)、丙醇锆(5±5×10-6mol)、去离子水(0.1±0.05mol)、甲醇(2±5mol)，乙醇(2±5mol)、异丙醇(3±5mol)组成的混合溶液中。在10～80℃的环境下搅拌10分钟～2小时，得到了约20纳米厚度的二氧化锆层。通过上述步骤，可以得到二氧化硅-银-二氧化锆核壳结构的亚微米微球。
Claims (10)
1.一种包覆金属-电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球，其特征在于它具有亚微米非金属微球，微球直径为100～900nm，在亚微米非金属微球外包覆金属-电介质双层纳米膜，包覆金属-电介质双层纳米膜的原料为：金属盐0.01～2mol，络合剂0.02～4mol，还原剂0.01～2mol，催化剂0.01～0.5mol，金属醇盐0.1～2×10-6mol，溶剂1～100mol，表面处理剂0.1～10mol。
2.根据权利要求1所述的一种包覆金属-电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球，其特征在于所说的亚微米非金属微球为无机玻璃微球，聚苯乙烯微球。
3.根据权利要求1所述的一种包覆金属-电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球，其特征在于所说的金属盐为硝酸银，四氯化金钠。
4.根据权利要求1所述的一种包覆金属-电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球，其特征在于所说的络合剂为氨水、乙二胺四乙酸、硫酸氨、硫代硫酸氨；还原剂为甲醛，乙醛，酒石酸钠，水合阱，硫脲，二甲胺硼烷。
5.根据权利要求1所述的一种包覆金属-电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球，其特征在于所说的；催化剂为氨水；金属醇盐为酞酸丁酯，丙醇锆，正硅酸甲酯，正硅酸乙酯，正硅酸丙酯。溶剂为甲醇，乙醇，异丙醇，异丁醇，去离子水；表面处理剂为氢氧化钠，碳酸钠，盐酸，二氯化锡，去离子水。
6.一种金属-电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球制备方法，其特征在于，它的步骤为：
1)在超声波振动下，于5～80℃下，在弱化的强碱表面处理剂中加入亚微米非金属微球进行表面改性，时间为2～120分钟。然后加入到金属盐、络合剂、还原剂和溶剂组成的成核混合溶液中，调节pH值为6～12，进行初步反应，反应时间控制在10～120分钟；
2)将上述亚微米非金属微球加入到金属盐、络合剂、还原剂和溶剂组成的金属生长混合溶液中，在10～80℃的环境下静置，经过1～120小时后，制得纳米金属膜包覆的亚微米非金属微球；
3)在10～90℃下，在由催化剂、金属醇盐、溶剂组成的电介质生长混合溶液中加入纳米金属膜包覆的亚微米非金属微球，搅拌10分钟～48小时，制得金属-电介质双层纳米膜包覆的亚微米非金属微球。
7.根据权利要求6所述的一种金属-电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球制备方法，其特征在于所说的成核混合溶液的组成为金属盐0.1～5mol，络合剂0.2～4mol，还原剂0.1～4mol，催化剂0.01～0.5mol，溶剂1～100mol，表面处理剂0.1～10mol。
8.根据权利要求6所述的一种金属-电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球制备方法，其特征在于所说的金属生长混合溶液的组成为金属盐0.01～2mol，络合剂0.02～4mol，还原剂0.01～2mol，催化剂0.01～0.5mol，溶剂1～100mol，表面处理剂0.1～10mol。
9.根据权利要求6所述的一种金属-电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球制备方法，其特征在于所说的电介质生长混合溶液的组成为金属醇盐0.1～2×10-6mol，络合剂0.02～4mol，还原剂0.01～2mol，催化剂0.1～5mol，溶剂1～100mol，表面处理剂0.1～10mol。
10.根据权利要求6所述的一种金属-电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球制备方法，其特征在于所说亚微米非金属微球为无机玻璃微球，聚苯乙烯微球；金属盐为硝酸银，四氯化金钠，络合剂为氨水、乙二胺四乙酸、硫酸氨、硫代硫酸氨，还原剂为甲醛，乙醛，酒石酸钠，水合阱，硫脲，二甲胺硼烷，催化剂为氨水；金属醇盐为酞酸丁酯，丙醇锆，正硅酸甲酯，正硅酸乙酯，正硅酸丙酯；溶剂为甲醇，乙醇，异丙醇，异丁醇，去离子水，表面处理剂为氢氧化钠，碳酸钠，盐酸，二氯化锡，去离子水。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 03141602 CN1262685C (zh) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | 金属－电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球及制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 03141602 CN1262685C (zh) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | 金属－电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球及制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1475600A true CN1475600A (zh) | 2004-02-18 |
| CN1262685C CN1262685C (zh) | 2006-07-05 |
Family
ID=34155369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 03141602 Expired - Fee Related CN1262685C (zh) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | 金属－电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球及制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1262685C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110280778A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-09-27 | 中国计量大学 | 一种Ag@ZrO2核-壳纳米材料及其制备方法和应用 |
-
2003
- 2003-07-10 CN CN 03141602 patent/CN1262685C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110280778A (zh) * | 2019-07-05 | 2019-09-27 | 中国计量大学 | 一种Ag@ZrO2核-壳纳米材料及其制备方法和应用 |
| CN110280778B (zh) * | 2019-07-05 | 2021-12-10 | 中国计量大学 | 一种Ag@ZrO2核-壳纳米材料及其制备方法和应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1262685C (zh) | 2006-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Two‐and Three‐Dimensional Ordered Structures of Hollow Silver Spheres Prepared by Colloidal Crystal Templating | |
| Lai et al. | Templated electrosynthesis of zinc oxide nanorods | |
| CN104910656B (zh) | 一种以复合硅源制备超疏水二氧化硅粉体及超疏水涂层的方法 | |
| CN1751828A (zh) | 一种微米/亚微米双金属纳米球壳的制备方法 | |
| CN102674236A (zh) | 金微-纳复合结构阵列及其制备方法 | |
| WO2006046656A1 (ja) | 球状炭素粒子およびその集合体 | |
| US7943846B2 (en) | Group IV nanoparticles in an oxide matrix and devices made therefrom | |
| KR20110110538A (ko) | 균일한 나노입자가 증착된 그래핀 및 그 제조방법 | |
| KR101444028B1 (ko) | 폴리비닐피롤리돈의 계면흡착과 졸-겔반응을 이용한 실리카-이산화티타늄 다중 셀 중공구조 나노입자의 제조방법 | |
| Zou et al. | One-step sol-gel preparation of ultralow-refractive-index porous coatings with mulberry-like hollow silica nanostructures | |
| JP2009067655A (ja) | ナノ結晶集積ＴｉＯ２及びその作製方法 | |
| Shi et al. | Coordination-bond-driven fabrication of crack-free photonic crystals | |
| Strohm et al. | Liquid-phase deposition of TiO2 on polystyrene latex particles functionalized by the adsorption of polyelectrolytes | |
| Xie et al. | Fabrication of sub-cell size “spiky” nanoparticles and their interfaces with biological cells | |
| CN110079839B (zh) | 一种电沉积制备金属铝三维有序多孔光子晶体的方法 | |
| CN1262685C (zh) | 金属－电介质双层纳米膜的亚微米非金属微球及制备方法 | |
| WO2021075323A1 (ja) | ダイヤモンド格子構造を有するコロイド結晶及びその製造方法 | |
| CN101538735A (zh) | 一种纳米或微米尺寸的金盘及其制备方法 | |
| CN1262686C (zh) | 纳米金属膜的亚微米非金属微球及其制备方法 | |
| WO2007008218A2 (en) | High aspect ratio metal particles and methods for forming same | |
| CN1751983A (zh) | 一种非密堆金属空心球壳有序网络结构材料及其制法 | |
| KR102087011B1 (ko) | 이산화타이타늄 쉘이 형성된 중공 실리카 입자의 제조방법 | |
| JP4482679B2 (ja) | 任意の表面特性及び表面形状を有する基体表面へのシリカ薄膜の製造方法及び複合構造体 | |
| CN1295798C (zh) | 制备反蛋白石光子晶体异质结薄膜的方法 | |
| JP2007031268A (ja) | 表面修飾炭素粒子及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20060705 |