申請(qǐng)人:上海大學(xué)
發(fā)明人:王林軍 趙申潔 黃健 任兵 唐可
摘要: 本發(fā)明公開(kāi)了一種納米金剛石薄膜制備用襯底預(yù)處理方法,利用縮水甘油的開(kāi)環(huán)多分支聚合作用,在納米金剛石粉末表面形成官能團(tuán),得到在溶液中分散性極好的聚合甘油嫁接的納米金剛石粉末(ND?PG),溶于甲醇溶液,得到用于薄膜成核的籽晶溶液,從而為異質(zhì)襯底上利用微波等離子化學(xué)氣相沉積高質(zhì)量納米金剛石薄膜提供了有效的方法。本發(fā)明在納米金剛石粉末表面嫁接官能團(tuán),大大增加粉末在水中的分散性,減少團(tuán)聚,外圍衍生效應(yīng)進(jìn)一步功能化,有利于增加襯底的成核密度,提高成核質(zhì)量,對(duì)制備高質(zhì)量納米金剛石薄膜有很大的意義。
主權(quán)利要求:1.一種納米金剛石薄膜制備用襯底預(yù)處理方法,其特征在于,包括如下步驟:a.納米金剛石粉末的預(yù)處理:用質(zhì)量百分比濃度不低于98%的濃硫酸和質(zhì)量百分比濃度不低于60%的濃硝酸混合溶液,按照濃硫酸和濃硝酸的體積比為1:1~5:1的比例配制強(qiáng)酸混合液,然后將粒度為1~30nm的納米金剛石粉末加入到強(qiáng)酸混合液中充分混合,并在100~300℃下對(duì)金剛石粉末和強(qiáng)酸的混合液加熱處理1-5h,得到粉末,然后在粉末蒸干后,再加入去離子水,然后進(jìn)行過(guò)濾,使得到的粉末直至呈中性后,再干燥箱烘干粉末,得到ND預(yù)處理粉末;b.聚合甘油嫁接的納米金剛石粉末的制備:取20~90mg在所述步驟a中制備的ND預(yù)處理粉末溶入3~10mL環(huán)氧丙醇溶劑中,將得到的懸濁液在不低于室溫下超聲處理1~3h,再在100~200℃下進(jìn)行磁性攪拌1~10h,得到改性ND-PG凝膠,然后將改性ND-PG凝膠冷卻至不高于室溫后,再用30~100mL甲醇超聲2~8h稀釋改性ND-PG凝膠,并過(guò)濾去除多余沉淀,得到改性納米金剛石籽晶分散液;c.襯底預(yù)處理:將襯底用丙酮、乙醇進(jìn)行清洗,然后利用勻膠機(jī),將在所述步驟b中制備的改性納米金剛石籽晶分散液以3000~8000r/min的速度在襯底上旋涂3~10次,再使涂覆于襯底上的改性納米金剛石籽晶分散液的液膜干燥固化后,即得到具有改性納米金剛石籽晶表面層的復(fù)合襯底,用于在改性納米金剛石籽晶表面層上繼續(xù)生長(zhǎng)制備納米金剛石薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述納米金剛石薄膜制備用襯底預(yù)處理方法,其特征在于:在所述步驟c中,所述襯底為金剛石材料的異質(zhì)襯底。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述納米金剛石薄膜制備用襯底預(yù)處理方法,其特征在于:在所述步驟c中,所述襯底的材料為硅、玻璃或石英。