[发明专利]一种电沉积制备金属铝三维有序多孔光子晶体的方法

摘要

本发明涉及一种电沉积制备金属铝三维有序多孔光子晶体的方法，采用重力沉降自组装法在铜基底上沉积有序性良好的蛋白石正模板，以正模板为阴极，在离子液体电镀液中还原金属铝离子填充到蛋白石正模板中的墙壁中，通过有机溶剂去除正模板，制备得到具有反蛋白石结构的金属铝光子晶体。与现有技术相比，本发明通过调配电镀液浓度，阴极沉积电压和沉积时间，制备出了轻金属铝光子晶体；本发明还通过改变蛋白石正模板粒径大小实现了孔径从100nm到800nm的金属铝光子晶体的制备。

主权项

1.一种电沉积制备金属铝三维有序多孔光子晶体的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)利用乳液聚合法，制备聚合物单分散微球(1‑1)将苯乙烯单体与甲基苯烯酸分散在去离子水中，在恒温水浴中搅拌预热；(1‑2)逐滴加入过硫酸钾引发剂，恒温搅拌反应，得到聚苯乙烯微球溶胶；(1‑3)离心清洗聚苯乙烯溶胶，得到单分散聚苯乙烯微球；(2)制备聚苯乙烯蛋白石模板(2‑1)将金属基底浸泡在稀硫酸溶液中，再分别用丙酮、乙醇、异丙醇清洗，氮气吹干；(2‑2)将聚苯乙烯微球均匀分散在乙醇和去离子混合溶液中形成乳液，在一定温度和湿度下，通过重力沉降法使微球在处理后的金属基底上自组装蛋白石膜，得到聚苯乙烯蛋白石模板作为光子晶体正模板；(3)制备金属铝光子晶体(3‑1)配置含有Al元素的咪唑类离子液体作为电镀液，以聚苯乙烯蛋白石模板为负极，Pt片为正极，AgCl为参比电极，在真空环境下恒压沉积一定的时间，所得沉积物用有机溶剂冲洗后，得到填充金属铝的蛋白石模板；(3‑2)将填充金属铝的蛋白石模板浸入有机溶剂中去除模板，得到反蛋白石结构的铝光子晶体。