在固體界面上形成直徑小於或等於5納米金屬或金屬合金量子點二維有序點陣的方法及裝置的製作方法
2024-02-19 16:26:15 1
專利名稱：在固體界面上形成直徑小於或等於5納米金屬或金屬合金量子點二維有序點陣的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於金屬或金屬合金納米量子點的有序排布領域，特別涉及金屬或金屬合金量子點的二維有序排布方法，以及該方法所用的裝置。
背景技術：
由於直徑小於10納米的量子點，大面積二維長程有序排布對將來的納米電子器件及超功能材料具有重要意義。在量子點排布中，將金屬量子點長程有序而又沒有空缺的大面積排布，是長程有序二維排布中的一個關鍵性技術。目前，已經有很多方法用於二維排布。如量子點的沉積法(C.B Murray，，C.R Kagan，，M.G.Bawendi，，Science，1995，270，1335～1338)，毛細管力法(N.D.Denkov，O.D.Velev，P.A.Kralchevsky， I.B.Ivanov，1993，Nature，361，26.)，電沉積法(M.Gieraig，P.Mulvancy，Langmuir，1993，9，3408～3413.T.Teranishi，，M Hosoe，.，T.Tanaka， M.Miyake，J.Phys.Chem.B，1999，103，3818～3827.)，自組裝法以及有模板法(V.Santhanam，J.Liu，R.Agarwal， R.P.Andres，2003，Langmuir 19，7881～7887.K.C.Grabar，R.G.Freeman，M.B.Hommer， M.J.Natan，AnalyticalChemistry，1995，67，No.4，735～743.G.Schmid， N.Beyer，2000，Eur.J.Inorg.Chem.835～837.)。以固體或者液體作為基板的二維排布已經吸引了很多科學家以及研究者的興趣，將膠體溶液滴定在固體或者液體的界面上，待膠體溶液中的液體揮發後，量子點在固體或者液體界面上形成長程有序的二維超晶格已經有很多文獻報導。如Lin et al.[15](X.M.Lin，H.M Jaeger，C.M Sorensen K.J.Klabund，J.Phys.Chem.B，2001，105，No.17，3355～3357.)報導了一種長程有序的二維超晶格，她是將12硫醇與甲苯的金納米膠體溶液混合，將混合後的溶膠滴定在氮化矽界面上形成長程有序的二維超晶格。但她所用的金量子點的直徑是5.5納米，雖然形成長程有序的二維超晶格，但排布仍然沒有明顯的規律性且操作過程難於控制。而要用直徑小於或等於5納米的量子點在固體界面上排成一個微米平方以上二維超晶格的技術方案尚未見報導。
發明內容
本發明的一目的是提供一種金屬或金屬合金量子點的二維有序排布方法。
本發明的另一目的是提供一種在固體界面上形成直徑小於或等於5納米金屬或金屬合金量子點二維有序點陣的方法，藉助於「煙囪效應」產生側面向心力作用，在固體界面上得到微米級長程有序的二維超晶格點陣結構。
本發明的再一目的是提供一種在固體界面上形成直徑小於或等於5納米金屬或金屬合金量子點二維有序點陣的方法所用的裝置。
本發明的方法是藉助於抽氣管(「煙囪」)的側面向心力所產生的向心氣流，加速膠體液面的揮發速度，推動金屬或金屬合金量子點向固體界面的中心運動並相互靠近，減少了有序規整排布結構中的空洞，使得金屬或金屬合金量子點排布成微米級長程有序的二維超晶格。本發明的金屬或金屬合金量子點排布原理如圖7所示。
本發明的方法是一種利用簡單的「煙囪效應」方法，在固體界面上得到了一個微米平方以上的長程有序的二維超晶格點陣結構。本發明的方法規則是用「煙囪」的側面向心力來加速量子點與量子點的相互作用。本發明方法藉助的裝置如圖1所示，該裝置是採用不同直徑、不同高度的抽氣管(如玻璃管)作為「煙囪」放在一個簡單的容器內。最重要的是，本發明的方法可以控制量子點的二維排布，也就是，用同樣的量子點溶膠滴定在同樣的固體界面上，可以得到從分散無序排布到緊湊規整有序二維排布，甚至是有序多維排布。關於直徑大於5納米量子點排布面積超過一微米平方長程有序的二維點陣已經有很多研究報導，但是，當研究者們面對因直徑小於5納米量子點具有高能量，在排布時容易引起量子點聚集以及阻止量子點運動而帶來的空洞時感到困難重重。超晶格中小的空洞將給納米器件帶來致命的錯誤。比如在納米晶片方面的應用會因為超晶格中少量的斑缺使得計算機不能正常運作。中國專利號為98103527.2所公開的，在Langmuir trough外力作用下，利用推拉技術，使直徑為3nm納米的金量子點在空氣與水的界面上組裝成面積達一微米平方的緻密有序二維結構(X.Y.Chen，J.R.Li， Jiang，L.Nanotechnology 2000，11，No.2，108～111)，但這種方法不能用在固體界面上，因為量子點與固體基底間的粘附力很難使量子點在基底上面運動。在本發明的方法中，利用「煙囪」技術產生向心氣流，加速液滴表面上的有機物揮發速度，其側面力推動著量子點緻密排布，而且有效的消除了空洞。為將來各種金屬量子點的二維排布提供了一種簡捷有效的方法。
本發明的特點是利用了簡單有效的「煙囪效應」作為排布的有效技術。實驗中所用的煙囪裝置是由直徑及高度不同的抽氣管(如玻璃管)組成的，抽氣管連接著一個容器。將含有直徑為2nm～5nm的金屬或金屬合金量子點的二甲苯膠體溶液滴在固體界面上(如鋪有碳膜的銅網)，然後將其放在容器內的樣品臺上(樣品臺的直徑比固體界面的直徑稍微大一些)，揮發一定時間後，將樣品取出，在室溫下自然晾乾，然後，在透射電子顯微鏡下觀察排布效果。實驗過程中，本發明設計的抽氣管(「煙囪」)恰好罩在固體界面上，使含樣品的固體界面恰好在抽氣管的正中間，這樣，在有機溶劑揮發過程中，空氣及有機溶劑蒸汽氣流能夠穿過抽氣管與樣品臺間的狹縫，產生向氣流，於是氣流推動量子點向固體界面的中心運動，最終，使量子點排布成長程有序的二維超晶格點陣結構。
本發明選用微量注射器將一定濃度的金屬或金屬合金量子點溶膠滴定在固體界面上，並且讓其放在有抽氣管的揮發裝置中慢慢揮發。在本發明的方法中考察了不同管徑長度、不同管徑以及揮發時間對量子點排布的影響。
本發明所用金屬或金屬合金量子點膠體濃度必須低於合適的濃度，以保證金屬或金屬合金量子點在有機溶劑揮發初期能在液滴表面更好的擴散。
本發明考察了不同管長度對金屬或金屬合金量子點二維排布的影響，用直徑為1.5cm，管長分別為16cm、32cm的抽氣管來考察側力對排布的影響，結果表明，高一點的抽氣管具有更強的氣流，使二維排布更容易。
本發明考察了一定長度且不同管徑的抽氣管對金屬或金屬合金量子點二維排布的影響，抽氣管直徑分別為0.6cm，1cm，1.5cm，結果表明直徑小的抽氣管具有更強的氣流，使二維排布更容易。
本發明考察了將12-硫醇或16-硫醇塗覆在固體界面上後的疏水改性效果。
總之，本發明利用「煙囪效應」對直徑為2nm～5nm的金屬或金屬合金量子點進行有序排布，很容易得到一微米平方以上的二維長程有序超晶格，及多維超晶格。
當然，為了得到長程有序的二維排布，首先應該製備出單分散，不同粒徑的金屬或金屬合金量子點，在本發明中是選用反膠束法及熟化過程，製備出單分散，不同直徑的金屬或金屬合金量子點。
本發明在固體界面上形成直徑小於或等於5納米金屬或金屬合金量子點二維有序點陣的方法包括以下步驟(一)反膠束法合成金屬或金屬合金量子點為了得到長程有序金屬或金屬合金量子點的有序排布，必須具備兩個先決條件一.金屬或金屬合金量子點必須穩定不聚集；二.金屬或金屬合金量子點應該是單分散。本發明按照如下參考文獻所報導的方法，製備出了金屬或金屬合金量子點。
1.P.Lianos，and J.K.Thomas，，Chemical Physics Letters，1986，125，Issue 3，299～302。
2.P.Lianos，and J.K.Thomas，Chemical Physics Letters 1987，117，Chemical Physics Letters No.2，505～512。
(1).小顆粒量子點的製備過程----反膠束法合成金屬或金屬合金量子點。反膠束法合成金屬或金屬合金量子點是在室溫、常壓條件下完成的，所用溶劑毒性小，操作非常簡單。
(a)合成過程。首先，配製兩個反相膠束溶液。第一個反相膠束溶液為13ml正庚烷+2ml正丁醇+0.8gCTAB+0.3ml 0.1mol/L NaBH4(新鮮溶液)，磁力攪拌2分鐘，溶液為無色澄清透明膠體。第二個反膠束溶液為13ml正庚烷+2ml正丁醇+0.8gCTAB+0.3ml一定濃度金屬或合金量子點前身，磁力攪拌2分鐘，其次，在攪拌條件下，將第二個反膠束溶液倒入第一個反膠束溶液中，攪拌30分鐘即可。
(b)配體交換過程。為保證金屬或金屬合金量子點膠體在洗滌過程中不聚集，本發明人加入了少量硫醇(30ml溶液中加入硫醇0.18ml，硫醇與金屬或合金量子點前身摩爾比為15∶1)作為配體交換試劑，與保護劑CTAB相交換，由於CTAB的保護性是靠靜電吸附的，與化學鍵吸附的硫醇相比較，吸附能力非常弱，加入硫醇後，被硫醇交替下來。這個過程需要30分鐘。
(c)乙醇沉澱洗滌過程。往上述30ml膠體溶液中加入乙醇，乙醇的量為膠體溶液的7倍(體積比)，放置過夜，膠體顆粒沉積在溶液底層。倒掉上層液體，剩餘的少量懸濁液用超速離心機以10000轉/秒離心，並用乙醇溶液洗滌至少5次。然後放在保溫箱內將剩餘的乙醇揮發乾淨。得到尺寸分布寬的金屬或金屬合金量子點。
(2)小顆粒、窄分布量子點的製備過程。將步驟(1)得到的金屬或金屬合金量子點溶解在10ml二甲苯溶液中，然後轉移到25ml三口燒瓶中，加入3ml 12-硫醇，矽油油浴溫度保持在170℃，通入氮氣，回流7小時。最後得到單分散、穩定、直徑小於或等於5納米的金屬或金屬合金量子點。
(二)、長程有序金屬或金屬合金量子點排布過程。
(1)將單分散、穩定、直徑小於或等於5納米的金屬或金屬合金量子點的粉末加入到有機溶劑中，得到單分散、穩定、直徑小於或等於5納米的金屬或金屬合金量子點的0.001～0.009Mol/L的膠體溶液，優選濃度為0.00325Mol/L。
(2)將步驟(1)得到的膠體溶液滴在固體界面(如鋪有碳膜的200目銅網，其它)上，然後將其放在壁上開有小孔，且裡面裝有有機溶劑的容器內的樣品臺上，樣品臺的直徑比固體界面的直徑稍微大一些，(如樣品臺的直徑比銅網的直徑稍微大一些)，放置8～56小時，讓膠體溶液及容器中的有機溶劑經樣品臺上方的抽氣管慢慢揮發；然後，將含有樣品的銅網取出，在室溫下自然晾乾，得到單分散、穩定、直徑小於或等於5納米的金屬或金屬合金量子點的二維或多維超晶格。在透射電子顯微鏡下觀察排布效果。
所述的固體界面上進一步有12-硫醇或16-硫醇薄層，12-硫醇或16-硫醇的乙醇溶液的濃度為60～90mmol/ml。
所述的金屬或金屬合金量子點的直徑優選為2nm～5nm。
所述的金屬量子點為金、銀、銅、鎳、鉑、鈷等金屬量子點，金屬合金量子點為鉑/鈷合金、鉑/鐵、鐵/鈷量子點等，另外還考察了三金屬量子點組成的二維排布。這個三金屬量子點是一種核殼結構，即鉑/鐵為核，金為外殼。
所述的有機溶劑是甲苯、二甲苯、三氯甲烷、環己烷或者它們的任意混合物。
本發明的在固體界面上形成直徑小於或等於5納米金屬或金屬合金量子點二維有序點陣的方法的專用裝置如圖1所示，由抽氣管1、容器蓋2、容器3、固體界面5、樣品臺6和孔7組成。
一容器3，在容器3的上面有一帶管孔的容器蓋2，在容器蓋的管孔處有一插入容器中的抽氣管1；在抽氣管1的下方有一樣品臺6；在樣品臺6的上面安放有一固體界面5；一容器3，在容器3的壁上開有小孔7。所述的小孔7是開在與樣品臺6高度相同高的容器壁上。
所述的抽氣管1與樣品臺6之間有空隙。
在容器3裡裝有有機溶劑，且有機溶劑的高度不超過樣品臺6的高度。
所述的抽氣管1(「煙囪」)的直徑為0.1cm～5cm。
所述的抽氣管1(「煙囪」)的長為8cm～60cm。
所述的抽氣管1(「煙囪」)可為粗細均勻的玻璃管。
所述的容器可為直徑為7cm的圓柱形封閉容器，其可用聚四氟乙烯材料製成。
所述的小孔7是對稱開的。
在本發明的方法中，所用抽氣管1(「煙囪」)的管子恰好罩在有樣品的固體界面上，使樣品被罩在「煙囪」的正中間，這樣，在有機溶劑的揮發過程中，空氣及有機溶劑蒸汽氣流能夠穿過「煙囪」與樣品臺間的狹縫，產生向心氣流，於是氣流推動量子點向心運動，最終，使金屬或金屬合金量子點排布成微米級長程有序超晶格。
結果金量子點排成了規整有序而且非常漂亮的多維超晶格。圖3(c)所示。
圖1.本發明方法所用的金屬或金屬合金量子點排布裝置示意圖。
圖2(a)、圖2(b)、圖2(c).本發明實施例1是直徑為2納米金量子點膠體濃度對量子點排布影響的電鏡圖。
圖3.本發明實施例2是在沒有抽氣管，及有不同高度抽氣管的金量子點排布結果電鏡圖。(a)沒有抽氣管的2納米金量子點排布結果；(b)具有直徑為1.5cm，高為16cm抽氣管的2納米金量子點排布結果；(c)具有直徑為1.5cm，高為32cm抽氣管的2納米金量子點排布結果。有機溶劑揮發時間都均為12小時。
圖4.本發明實施例3用直徑為0.6cm，高為32cm抽氣管，考察有機溶劑不同揮發時間的電鏡圖，(a)有機溶劑揮發時間為12小時，(b)有機溶劑揮發時間為24小時，和(c)有機溶劑揮發時間為48小時。圖4(c)表明了多維排布，黑色部分為多維，明亮部分二維。
圖5.本發明實施例5用12-硫醇處理固體界面後，在直徑為0.6cm，高32cm抽氣管條件下，有機溶劑揮發24小時後，2納米鉑量子點排布電鏡圖(圖(b)為圖(a)的放大電鏡圖)。
圖6.本發明實施例5用12-硫醇處理固體界面後，在直徑為1.5cm，高56cm抽氣管條件下，有機溶劑揮發12小時後，2納米鉑量子點排布電鏡圖(圖(b)為圖(a)的放大電鏡圖)。
圖7.本發明金屬或金屬合金量子點排布原理示意圖。(a)樣品剛滴到固體界面上，(b)沒有抽氣管，(c)有抽氣管，(d)量子點間的作用速度大於量子點與固體界面的作用速度，(e)量子點間的作用速度小於量子點與固體界面的作用，(f)液體揮發過程，(g)抽氣管產生的空氣氣流。
附圖標記1.抽氣管2.容器蓋3.容器4.有機溶劑5.固體界面 6.樣品臺7.小孔具體實施方式
實施例1.
請參見圖1。由抽氣管1、容器蓋2、容器3、固體界面5、樣品臺6和孔7組成的用於本發明的專用裝置。
在用聚四氟乙烯材料製成的直徑為7cm圓柱形的封閉容器3的上面有一帶不同管孔的蓋2，其蓋也是由聚四氟乙烯材料製成，在容器蓋的管孔處有一插入容器中的直徑為0.6cm的玻璃抽氣管1，粗細均勻的玻璃管長為16cm；在抽氣管1的下方有一由聚四氟乙烯材料製成的樣品臺6(直徑略小於玻璃抽氣管1的直徑)，所述的抽氣管1與樣品臺6之間有空隙(便於空氣進入)。在樣品臺6的上面安放有一鋪有碳膜的200目銅網的固體界面5；在容器3的壁上開有6個對稱的0.5mm的小孔7。且小孔7是開在與樣品臺6高度相同高的容器壁上。在容器3裡裝有有機溶劑4，且有機溶劑的高度不超過樣品臺6的高度。
「煙囪效應」條件下濃度對排布的影響用微量注射器將0.3μl直徑為2納米金量子點的二甲苯溶膠，濃度分別為0.00163mol/L、0.00325mol/L以及0.0065mol/L滴定在鋪有碳膜的200目銅網上，然後，將含有樣品的銅網放在前述裝置中的樣品臺上，(樣品臺的直徑比銅網的直徑稍微大一些)，容器中裝有二甲苯溶劑，且高度不超過樣品臺6的高度。用直徑為0.6cm，高16cm的玻璃管作「煙囪」，恰好將銅網罩住，並使銅網位於「煙囪」的中央，讓膠體溶液及容器中的二甲苯溶劑經樣品臺上方的抽氣管慢慢揮發，並不斷從容器壁上的小孔補充空氣。24小時後取出含有樣品的銅網，並在室溫下自然晾乾。透射電鏡結果顯示，直徑為2nm的金量子點在「煙囪效應」條件下，出現漂亮的二維排布及多維排布，而且發現，濃度為0.00325mol/L的金量子點，在「煙囪效應」的條件下，對二維金量子點排布有利，如圖2(b)。濃度為0.0065mol/L的金量子點，在「煙囪效應」的條件下對多維金量子點排布有利，如圖2(c)所示。
實施例2.
裝置如實施例1。
無「煙囪效應」以及有「煙囪效應」條件下「煙囪」高度對量子點排布的影響用微量注射器將0.3μl濃度為0.00325mol/L的直徑為2nm金量子點的二甲苯溶膠分別滴定在3個鋪有碳膜的200目銅網上，一個在空氣中自然揮發，另兩個分別放在前述裝置中的樣品臺上，(樣品臺的直徑比銅網的直徑稍微大一些)，容器中裝有二甲苯溶劑，且高度不超過樣品臺6的高度。「煙囪」直徑為1.5cm，高度分別16cm、為32cm，並且「煙囪」恰好將銅網罩住，並使銅網位於「煙囪」的中央，讓膠體溶液及容器中的二甲苯溶劑經樣品臺上方的抽氣管慢慢揮發，並不斷從容器壁上的小孔補充空氣。一定時間後取出含有樣品的銅網，並在室溫下自然晾乾。透射電鏡結果顯示，直徑為2nm的金量子點自然揮發(無「煙囪效應」)得到無序量子點陣結構，如圖3(a)所示。而含直徑為2nm的金量子點二甲苯溶膠的銅網放在直徑為1.5cm，高為16cm的「煙囪」裝置內揮發12小時後，結果得到局部排布的金量子點陣超晶格，如圖3(b)所示。更奇妙的是，含樣品(直徑為2nm的金量子點二甲苯溶膠)的銅網若放在直徑為1.5cm，高為32cm的「煙囪」裝置內揮發12小時後，結果金量子點排成了規整有序而且非常漂亮的多維超晶格。圖3(c)所示。
實施例3.
裝置如實施例1。
「煙囪效應」條件下揮發時間對排布影響用微量注射器將0.3μl濃度為0.00325mol/L的直徑為2nm金量子點的二甲苯溶膠分別滴定在3個鋪有碳膜的200目銅網上，分別放在前述裝置中的樣品臺上，(樣品臺的直徑比銅網的直徑稍微大一些)，容器中裝有二甲苯溶劑，且高度不超過樣品臺6的高度。用直徑為0.6cm，高度為32cm的玻璃管作「煙囪」，恰好將銅網罩住，並使銅網位於「煙囪」的中央，讓膠體溶液及容器中的二甲苯溶劑經樣品臺上方的抽氣管慢慢揮發，並不斷從容器壁上的小孔補充空氣。分別在12小時、24小時、48小時後取出含有樣品的銅網，並在室溫下自然晾乾。透射電鏡結果顯示，隨著時間的延長，「煙囪」效應越明顯，金量子點排布由二維排布向多維排布轉化。二維排布如圖4(a)所示。三維排布如圖4(b)所示，多維排布如圖4(c)所示，黑色部分為多維，明亮部分二維。
實施例4.
裝置如實施例1。
「煙囪效應」條件下對直徑為5nm核殼型(Fe/pt為核，金為殼)三金屬量子點排布用微量注射器將0.3μl濃度為0.00325mol/L直徑為5nm核殼型三金屬量子點(Fe/pt為核金為殼)的甲苯溶膠滴定在鋪有碳膜的200目銅網上，然後放在前述裝置中的樣品臺上，(樣品臺的直徑比銅網的直徑稍微大一些)，容器中裝有環己烷溶劑，且高度不超過樣品臺6的高度。用直徑為0.6cm、高為32cm的玻璃管作「煙囪」，恰好將銅網罩住，並使銅網位於「煙囪」的中央，讓膠體溶液及容器中的環己烷溶劑經樣品臺上方的抽氣管慢慢揮發，並不斷從容器壁上的小孔補充空氣。24時間後取出含有樣品的銅網，並在室溫下自然晾乾。透射電鏡結果顯示，直徑為5nm核殼型(Fe/pt為核金為殼)三金屬量子點在直徑為0.6cm、高為32cm的玻璃管作「煙囪」裝置內揮發24小時，結果排成了規整有序非常漂亮的面積超過一微米平方的多維超晶格。
實施例5.
裝置如實施例1。
「煙囪效應」條件下硫醇對固體界面改性後對排布影響12-硫醇改性固體界面，「煙囪效應」更明顯，而且得到大面積長程有序美觀好看二維、多維超晶格。用微量注射器將5ul濃度為80mmol/ml 12-硫醇的乙醇溶液滴到鋪有碳膜的銅網上，將其自然晾乾，然後，用微量注射器將0.3μl濃度為0.00325mol/L，且直徑為2nm鉑的二甲苯溶膠滴定在改性過的200目銅網上，將含樣品的銅網放在前述裝置中的樣品臺上，(樣品臺的直徑比銅網的直徑稍微大一些)，容器中裝有二甲苯溶劑，且高度不超過樣品臺6的高度。直徑為0.6cm、高為32cm的玻璃管作「煙囪」，恰好將銅網罩住，並使銅網位於「煙囪」的中央，讓膠體溶液及容器中的二甲苯溶劑經樣品臺上方的抽氣管慢慢揮發，並不斷從容器壁上的小孔補充空氣，二甲苯溶劑揮發24小時，結果，可以得到大面積長程有序二維超晶格。如圖5(a)、圖5(b)所示，其中圖5(b)是圖5(a)的放大圖；或者用直徑為1.5cm，高56cm的玻璃管作「煙囪」，二甲苯溶劑揮發12小時，然後取出含有樣品的銅網，在室溫下自然晾乾，得到了長程有序美觀規整的多為超晶格。至今文獻上沒見報導。如圖6(a)、圖6(b)所示，其中圖6(b)是圖6(a)的放大圖。
權利要求
1.一種在固體界面上形成直徑小於或等於5納米金屬或金屬合金量子點二維有序點陣的方法，其特徵是(1)將單分散、穩定、直徑小於或等於5納米的金屬或金屬合金量子點的粉末加入到有機溶劑中，得到單分散、穩定、直徑小於或等於5納米的金屬或金屬合金量子點的0.001～0.009Mol/L的膠體溶液；(2)將步驟(1)得到的膠體溶液滴在固體界面上，然後將其放置在壁上開有小孔，且裡面裝有有機溶劑的容器內的樣品臺上，讓膠體溶液及容器中的有機溶劑經樣品臺上方的抽氣管慢慢揮發；然後，將樣品取出，在室溫下自然晾乾，得到單分散、穩定、直徑小於或等於5納米的金屬或金屬合金量子點的二維或多維超晶格。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵是所述的單分散、穩定、直徑小於或等於5納米的金屬或金屬合金量子點的膠體溶液濃度為0.00325Mol/L。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵是所述的金屬或金屬合金量子點的直徑為2nm～5nm。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵是所述的金屬量子點選自金、銀、銅、鎳、鉑、鈷金屬量子點中的一種；金屬合金量子點選自鉑/鈷合金、鉑/鐵或鐵/鈷量子點中的一種；或選自以鉑/鐵為核，金為外殼的金屬合金量子點。
5.根據權利要求3所述的方法，其特徵是所述的金屬量子點選自金、銀、銅、鎳、鉑、鈷金屬量子點中的一種；金屬合金量子點選自鉑/鈷合金、鉑/鐵或鐵/鈷量子點中的一種；或選自以鉑/鐵為核，金為外殼的金屬合金量子點。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵是所述的有機溶劑的揮發時間是8～56小時。
7.根據權利要求1或6所述的方法，其特徵是所述的有機溶劑是甲苯、二甲苯、三氯甲烷、環己烷或它們的任意混合物。
8.根據權利要求1所述的方法，其特徵是所述的固體界面上有12-硫醇或16-硫醇薄層。
9.一種根據權利要求1～8任一項所述的方法的專用裝置，該裝置由抽氣管(1)、容器蓋(2)、容器(3)、固體界面(5)、樣品臺(6)和小孔(7)組成，其特徵是一容器(3)，在容器(3)的上面有一帶管孔的容器蓋(2)，在容器蓋的管孔處有一插入容器中的抽氣管(1)；在抽氣管(1)的下方有一樣品臺(6)；在樣品臺(6)的上面安放有一固體界面(5)，所述的抽氣管(1)與樣品臺(6)之間有空隙；一容器(3)，在容器(3)的壁上開有小孔(7)。
10.根據權利要求9所述的裝置，其特徵是所述的小孔(7)是開在與樣品臺(6)高度相同高的容器壁上，且小孔(7)是對稱開的。
全文摘要
本發明屬於金屬或金屬合金納米量子點的有序排布領域，特別涉及金屬或金屬合金量子點的二維有序排布方法，以及該方法所用的裝置。本發明方法藉助的裝置(「煙囪」)如圖1所示，該裝置是採用不同直徑、不同高度的玻璃管作為「煙囪」放在一個簡單的蒸發容器內。本發明的方法是藉助於「煙囪」的側面向心力所產生的向心空氣氣流，將具有一定濃度的金屬及合金屬溶膠滴定在鋪有碳膜的銅網上，讓其在有「煙囪」的裝置中慢慢揮發，推動金屬或金屬合金量子點向固體界面的中心運動並相互靠近，減少了有序規整排布結構中的空穴，使得金屬或金屬合金量子點組裝成微米級長程有序的二維超晶格。
文檔編號B82B3/00GK1884041SQ200510011968
公開日2006年12月27日 申請日期2005年6月20日 優先權日2005年6月20日
發明者李津如, 付雲芝, 江龍 申請人:中國科學院化學研究所