[发明专利]一种强耦合的金纳米超晶格结构及其自组装制备方法

权利要求书

1.一种强耦合的金纳米超晶格结构，其特征在于：所述金纳米超晶格结构是由一系列形貌统一的三十二面体金纳米颗粒经过密集化排布所组成，外形上呈现为一种二维的单层薄膜，可见-近红外宽波段范围内其存在两个特征化的等离子体耦合共振峰；

所选用的三十二面体金纳米颗粒均包含有8个六边形面和24个五边形面，颗粒尺寸选择小于100nm；

排布的相邻三十二面体金纳米颗粒之间平均间距控制在1nm～100nm范围，每一个纳米颗粒空间取向呈现为无序状态。

2.根据权利要求1所述的强耦合金纳米超晶格结构，其特征在于：两个等离子体耦合共振峰出现在400nm～1000nm的波长范围内，且第一特征峰位于400nm～580nm之间,峰型显现的强而尖锐；第二特征峰位于600nm～1000nm之间，峰型显现的弱而宽化。

3.一种强耦合的金纳米超晶格结构自组装制备方法，其特征在于：所选用自组装方式是结合了静电和毛细吸附的共同作用，包含两个步骤：

第一步，将固态基片用多种溶液清洗干净然后将其置于水虎鱼沸腾溶液中一段时间进行表面负电羟基化处理；

第二步，将带负电处理完毕后的干燥基片垂直浸泡在高浓度下带正电的三十二面体金纳米颗粒溶液中，所述高浓度的三十二面体金纳米颗粒溶液为水溶液、无水乙醇溶液或甲苯溶液，该溶液要接近于或达到饱和条件；而后再以缓慢的速度将基片垂直与液面分离，整个自组装过程的环境温度维持在一定范围内，自组装过程完毕后，单层的金纳米超晶薄膜结构即能在基片一端规模化形成。

4.根据权利要求3所述的自组装制备方法，其特征在于：所述固态基片选择普通玻璃片、硅片或锗片，其外形是圆形或方形。

5.根据权利要求3所述的自组装制备方法，其特征在于：基片的清洗溶液依次为甲苯溶液、无水甲醇溶液、无水乙醇溶液和去离子水，溶液级别为分析纯，基片的清洗方式为超声波清洗，每次清洗时间在5min～15min。

6.根据权利要求3所述的自组装制备方法，其特征在于：洁净基片在水虎鱼沸腾溶液中表面负电羟基化处理时间至少在10min以上。

7.根据权利要求3所述的自组装制备方法，其特征在于：高浓度的三十二面体金纳米颗粒溶液为水溶液、无水乙醇溶液或甲苯溶液，该溶液要接近于或达到饱和条件。

8.根据权利要求3所述的自组装制备方法，其特征在于：带正电的三十面体纳米颗粒表面包裹着一层聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)分子；

带负电处理后干燥基片与液面分离时也需垂直方向，分离速度控制在0.1mm/min～30mm/min；

整个自组装过程外界环境温度为25℃～100℃。