[发明专利]二维空心球有序结构阵列及其制备方法

权利要求书

1.一种二维空心球有序结构阵列，包括衬底上置有的有序六方排列的单层空心球阵列，其特征在于：

所述衬底为导电衬底，所述导电衬底上空心球阵列中的空心球的球外直径为220nm～10.8μm，球的外表面为粗糙面；

所述空心球由金属金内壁和其上覆有的金属金或聚吡咯或硫化镉或氧化锌构成，其中，金属金内壁的厚度为5～15nm，金属金或聚吡咯或硫化镉的厚度为5～50nm，氧化锌的厚度为200～800nm；

所述粗糙面由颗粒状物或竖立的棒状物构成，所述颗粒状物的颗粒粒径为10～50nm，其由金属金或聚吡咯或硫化镉构成，所述棒状物的棒轴与所述空心球的球心相垂直，其棒长为200～800nm、棒直径为80～160nm，其由氧化锌构成。

2.根据权利要求1所述的二维空心球有序结构阵列，其特征是单层空心球阵列为松散排列。

3.一种权利要求1所述二维空心球有序结构阵列的制备方法，包括将由球直径为200～10000nm的聚苯乙烯胶体球构成的单层胶体晶体模板置于导电衬底上，以及电解液的配制，其特征在于完成步骤如下：

步骤1，将其上带有单层胶体晶体模板的导电衬底置于压力为5～10Pa下离子溅射沉积金膜，得到金膜壁阵列；

步骤2，先将其上附有金膜壁阵列的导电衬底置于温度为10～80℃下的电解液中，以其作为工作电极，于沉积电流密度为-1.0～1.0mA/cm²下采用三电极法电沉积10s～3h，得到复合体阵列，再将复合体阵列置于二氯甲烷溶剂中去除聚苯乙烯胶体球，制得二维空心球有序结构阵列。

4.根据权利要求3所述的二维空心球有序结构阵列的制备方法，其特征是在将其上带有单层胶体晶体模板的导电衬底进行离子溅射沉积金膜之前，先将其置于氩气气氛中，使用等离子体对其刻蚀10～45min。

5.根据权利要求3或4所述的二维空心球有序结构阵列的制备方法，其特征是电解液为金属金电解液时，其由浓度为12g/L的氯金酸、5g/L的乙二胺四乙酸、160g/L的亚硫酸钠和30g/L的磷酸氢二钾与水混合而成；电沉积金属金时的电流密度为-0.4mA/cm²，温度为25℃。

6.根据权利要求3或4所述的二维空心球有序结构阵列的制备方法，其特征是电解液为聚吡咯电解液时，其由浓度为0.1M的吡咯水相溶液与0.1M的十二烷基苯磺酸钠水相溶液混合而成；电沉积聚吡咯时的电流密度为0.5mA/cm²，温度为25℃。

7.根据权利要求3或4所述的二维空心球有序结构阵列的制备方法，其特征是电解液为硫化镉电解液时，其由浓度为0.05M的氯化镉水相溶液和0.1M的硫代乙酰胺水相溶液混合而成；电沉积硫化镉时的电流密度为-0.025mA/cm²，温度为70℃。

8.根据权利要求3或4所述的二维空心球有序结构阵列的制备方法，其特征是电解液为氧化锌电解液时，其由浓度为0.05M的硝酸锌/氨水水相溶液构成；电沉积氧化锌时的电流密度为-1.0mA/cm²，温度为70℃。

9.根据权利要求3或4所述的二维空心球有序结构阵列的制备方法，其特征是三电极法电沉积时的对电极为石墨电极，参比电极为饱和甘汞电极。

10.根据权利要求3或4所述的二维空心球有序结构阵列的制备方法，其特征是导电衬底为导电玻璃，或导电橡胶，或单晶硅，或金属。