一种以聚合物为模板形成双层有序排列纳米颗粒的方法
半导体、光、磁等金属和金属氧化物纳米结构有序阵列因其独特的性能而在光催化、光电子、传感器、太阳能电池、纳米发电机和磁存储等领域具有巨大的潜在应用前景，成为当前国际研究是前沿热点领域之一。这些纳米结构阵列的独特性能与应用领域同其种类、尺寸、形貌、空间位置以及密度等关系非常密切，因此，研究开发制备位置、尺寸、形貌可控的纳米结构有序阵列的普适方法具有十分重要的理论意义和潜在应用价值。目前，虽已有较多制备纳米结构有序阵列的方法，但大多存在固有的局限性，很难达到特征尺寸小于30nm、间距小于IOOnm的高密度超精细纳米结构阵列，而且制备过程复杂、设备价格昂贵、效率低、不易大面积应用。而嵌段共聚物利用嵌段共聚物自组装特性，可制得尺寸小，且过程简单、易放大，受到了学术界和工业界的普遍青睐。
针对上述现有技术，本发明提供一种以嵌段聚合物为模板形成双层有序排列的纳米粒子阵列的方法。本发明选用单晶硅为基底，利用简单的操作方式实现了在硅基底上有序金属纳米结构阵列的叠加，并且做到了不同形貌的复合，从而避免了造价高昂的仪器的使用以及繁琐的操作步骤。为了解决上述技术问题，本发明一种以聚合物为模板形成双层有序排列纳米粒子的方法，包括以下步骤:
步骤一、将硅片依次用蒸馏水、无水乙醇超声30min，然后置于75 °C的H2O2 = NH3.H2OiH2O的体积比为1:1:5的混合溶液中，沸腾lOmin，用蒸馏水清洗数次备用；
步骤二、将质量分数为0.5wt%的PS-b-PVP的甲苯混合溶液旋涂在经过步骤一处理的硅基底上，形成聚合物薄膜，膜厚为20nm ；
步骤三、将由步骤二制备好的旋涂有聚合物薄膜的硅基底依次放入不同链段的良溶剂的饱和蒸汽中溶剂诱导2〜5h、乙醇中浸泡30min，真空干燥Ih ；
步骤四、将质量分数为0.5wt%的氯金酸的乙醇溶液旋涂在经步骤三真空干燥过的娃基底上；
步骤五、将步骤四所得的硅基底放入氧等离子体清洗器中真空脱气lh，利用氧等离子清洗器的清洗功能将硅基底上的聚合物薄膜除去，并将氯金酸中的Au3+转换成金纳米粒子，在娃基底上形成有序排列的金纳米粒子阵列；
步骤六、依次重复一遍上述步骤二、三、四、五，从而实现两次有序金纳米粒子阵列的叠加。
本发明的方法具有快速，简便的特点，可实现大面积的金属纳米粒子的叠加。可以达到间距尺寸小，形貌不同的纳米级别的结构。本发明的方法制备的金属纳米粒子阵列在光催化、光电子、传感器、太阳能电池、纳米发电机等流域有巨大的潜在应用前景。