[發(fā)明專利]一種大面積無(wú)缺陷二維膠體單晶、其制備方法及其轉(zhuǎn)移方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310740566.3
• 申請(qǐng)日: 2013-12-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103696019B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱東;孟曉輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所
• 主分類號(hào): C30B29/64
• 分類號(hào): C30B29/64;C30B29/58;C30B5/00
• 代理公司: 北京慶峰財(cái)智知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11417
• 代理人: 劉元霞

1.一種大面積無(wú)缺陷二維膠體單晶的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

（1）將單分散的膠體粒子分散于二元醇類分散介質(zhì)，通過(guò)超聲分散形成穩(wěn)定的懸浮液；

（2）將步驟（1）中的懸浮液滴向帶有離子型乳化劑的水面，同時(shí)向水面輔以壓縮氣流帶動(dòng)膠體粒子在水面運(yùn)動(dòng)，直至整個(gè)水面鋪滿膠體粒子，所述壓縮氣流的氣流量為 3-6 L/min；

（3）待水面鋪滿膠體粒子后，增大氣流流量，帶動(dòng)由膠體粒子形成的膠體膜向前運(yùn)動(dòng)并最終在水/氣界面形成大面積無(wú)缺陷的二維膠體單晶；所述氣流流量控制在8-12 L/min。

2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，所述二維膠體單晶尺寸達(dá)到10 cm²且無(wú)任何缺陷。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述二維膠體單晶由尺寸為微米或亞微米級(jí)的單分散聚合物粒子或無(wú)機(jī)物球形粒子構(gòu)成。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述膠體粒子在水/氣界面呈六方密堆緊密排列；所述膠體粒子為微米或亞微米尺寸的聚合物或無(wú)機(jī)物球形膠體粒子。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)的方法，其特征在于，所述二元醇類分散介質(zhì)為甲醇，乙醇或丙醇與丁醇構(gòu)成的二元分散體系；以所述甲醇，乙醇或丙醇的用量為基準(zhǔn)，丁醇的用量為前者的3-9倍；以純水的用量為基準(zhǔn)，所述離子型乳化劑的用量為17.8-72.6 mg/L；以所述醇類分散介質(zhì)的用量為基準(zhǔn)，所述膠體粒子的濃度為5-50 mg/mL。

6.一種大面積無(wú)缺陷二維膠體單晶的無(wú)擾轉(zhuǎn)移方法，

其特征在于，所述的方法包括如下步驟：

（1）在水/氣界面制備二維膠體單晶之前將基底緊貼器壁浸入水中，之后按權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述方法在水/氣界面制備大面積二維膠體單晶；

（2）沿器壁滴加純水以打破二維膠體晶與器壁其他三面之間的連接；

（3）將水虹吸出容器，所述二維膠體單晶自發(fā)向剩余的緊貼有基底的器壁面沉積，從而實(shí)現(xiàn)二維膠體單晶從水/氣界面向基底的轉(zhuǎn)移。

7.根據(jù)權(quán)利要求6的二維膠體單晶的無(wú)擾轉(zhuǎn)移方法，其特征在于，步驟（3）中，將水吸出容器的流量控制在5-30 mL/min。