納米顆粒系統(tǒng)及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的納米顆粒系統(tǒng)及其制備方法，以及采用該納米顆粒系統(tǒng)制備太陽(yáng)能集熱器的光能吸收器的方法及太陽(yáng)能集熱器，其中該納米顆粒系統(tǒng)的制備包括蝶翅的選擇和前處理、沉積貴金屬納米顆粒，及沉積硫族半導(dǎo)體納米顆粒等步驟。本發(fā)明制備的納米顆粒系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了大尺度化，且具有蝶翅的減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的納米顆粒系統(tǒng)在幾乎整個(gè)太陽(yáng)光譜波段都具有高吸收減反射性能，并且具有優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)換性能，其光熱轉(zhuǎn)換效率為30.56%，由其制作的太陽(yáng)能集熱器光能吸收器的太陽(yáng)能吸收比可達(dá)到98%。
【專(zhuān)利說(shuō)明】納米顆粒系統(tǒng)及其制備方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用蝶翅作為結(jié)構(gòu)引導(dǎo)模板制備的具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的納米顆粒系統(tǒng)及制備方法，以及采用該納米顆粒系統(tǒng)制備的太陽(yáng)能集熱器及該太陽(yáng)能集熱器的光能吸收器的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在比較成熟的納米顆粒薄膜系統(tǒng)制備方法有化學(xué)氣相沉積(CVD)、離子濺射、高能球磨、電鍍沉積和等離子電弧等方法。但上述方法都存在著一些缺陷，如高能耗、低產(chǎn)出、制備得到的產(chǎn)品形貌差、顆粒粒度不均一、多成分耦合納米顆粒制備難、亞微米結(jié)構(gòu)耦合困難等，這些缺點(diǎn)都在一定程度上限制了這些制備方法的推廣和應(yīng)用。因此尋找簡(jiǎn)易有效的生產(chǎn)方法是當(dāng)前該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)和熱點(diǎn)。
[0003]功能材料的突破往往是科學(xué)家們從自然界得到啟發(fā)開(kāi)始的，生物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的進(jìn)化，為了適應(yīng)環(huán)境以求生存，大多具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜而功能強(qiáng)大的機(jī)體，例如，壁虎利用足毛而能牢牢附在豎立的墻上，蝴蝶由于其翅膀具有精細(xì)的微觀(guān)結(jié)構(gòu)而呈現(xiàn)彩虹色或黑色，并擁有自清潔功能。這些機(jī)體的微觀(guān)結(jié)構(gòu)對(duì)它們的性能起著決定性的作用，利用這些生物作為模板，制備具有分級(jí)精細(xì)結(jié)構(gòu)的功能材料將大大提高材料的性能，并簡(jiǎn)化生產(chǎn)方法。目前，使用生物體作為模板，制備功能材料的方法使用已經(jīng)比較廣泛，但利用碟翅作為模板大尺度制備貴金屬-硫族半導(dǎo)體耦合納米顆粒薄膜并結(jié)合蝶翅減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的方案還未見(jiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明的第一目的是提供一種納米顆粒系統(tǒng)及制備方法，該納米顆粒系統(tǒng)具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)，其包括同時(shí)沉積在蝶翅上的貴金屬納米顆粒和硫族半導(dǎo)體化合物納米顆粒。
[0005]本發(fā)明的第二目的是提供一種以上述納米顆粒系統(tǒng)制備的太陽(yáng)能集熱器。
[0006]本發(fā)明的第三目的是提供一種采用上述納米顆粒系統(tǒng)制備太陽(yáng)能集熱器的光能吸收器的制備方法。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種納米顆粒系統(tǒng)的制備方法，包括:
(1)選擇一種具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的蝶翅；其中，蝶翅可以選擇任何一種具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的蝶翅，如裳鳳蝶蝶翅或碧鳳蝶蝶翅，本發(fā)明不對(duì)此進(jìn)行限定；在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，選用裳鳳蝶的前翅；
(2)將所述蝶翅在貴金屬前驅(qū)體溶液中浸潰；
(3)加入還原劑，得到沉積有貴金屬納米顆粒的蝶翅；
(4)將沉積有貴金屬納米顆粒的蝶翅浸潰于硫族半導(dǎo)體化合物前驅(qū)體溶液中，加熱所述硫族半導(dǎo)體化合物前驅(qū)體溶液以在上述蝶翅表面形成硫族半導(dǎo)體化合物納米顆粒，得到所述納米顆粒系統(tǒng)。
[0008]其中，所述硫族半導(dǎo)體化合物前驅(qū)體溶液包括含有該硫族半導(dǎo)體化合物金屬元素對(duì)應(yīng)陽(yáng)離子的可溶性鹽與含有該硫族半導(dǎo)體化合物硫元素對(duì)應(yīng)陰離子的可溶性鹽的混合物。如，對(duì)于硫族半導(dǎo)體化合物CuS，其前驅(qū)體溶液可包括選自氯化銅、硫酸銅、硝酸銅溶液中的一種或幾種的可溶性銅離子溶液及與選自硫脲、硫化鈉中的一種或幾種的可溶性S2_的混合溶液。
[0009]優(yōu)選地，在所述步驟(1)和步驟(2)之間還包括，對(duì)蝶翅進(jìn)行包括如下步驟的前處理及活化處理:
將所述蝶翅置于無(wú)水乙醇中15~30min ；
清洗；
將所述蝶翅浸潰于體積分?jǐn)?shù)為5V019Tl5V0l%的HNO3溶液中f 3h ；
清洗；
將所述蝶翅浸入乙二胺和無(wú)水乙醇的溶液中，其中乙二胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%~40%，浸泡3~IOh ；
清洗。
[0010] 優(yōu)選地，所述貴金屬前驅(qū)體溶液為氯金酸，所述貴金屬納米顆粒為Au納米顆粒。
[0011]優(yōu)選地，所述蝶翅浸入貴金屬前驅(qū)體溶液中的時(shí)間為2~10h，所述貴金屬前驅(qū)體溶液的溫度為15~35°C。
[0012]優(yōu)選地，所述還原劑為硼氫化鈉或硼氫化鉀。還原反應(yīng)的具體條件可由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)確定，此處不做限定。
[0013]優(yōu)選地，所述步驟(3)和步驟(4)之間還包括；
將沉積有貴金屬納米顆粒的蝶翅浸潰于所述硫族半導(dǎo)體化合物的前驅(qū)體溶液中，在60-100?下保溫0.5~4h，之后冷卻至室溫，取出所述蝶翅并清洗。
[0014]優(yōu)選地，所述硫族半導(dǎo)體化合物前驅(qū)體溶液中的陽(yáng)離子為I B或II B族金屬陽(yáng)離子。
[0015]優(yōu)選地，所述硫族半導(dǎo)體化合物為硫化銅或硫化鎘，所述I B或II B族金屬陽(yáng)離子為 Cu2+ 或 Cd2+。
[0016]優(yōu)選地，加熱所述硫族半導(dǎo)體化合物前驅(qū)體溶液的方法包括:
將浸潰有蝶翅的硫族半導(dǎo)體化合物前驅(qū)體溶液置于高壓釜中；
將所述高壓釜置于干燥箱中，通過(guò)干燥箱進(jìn)行升溫和保溫。
[0017]優(yōu)選地，所述步驟(4)中，加熱所述硫族半導(dǎo)體化合物前驅(qū)體溶液使其溫度為6(Tl00°C，保溫 0.5~24h。
[0018]優(yōu)選地，在蝶翅表面形成硫族半導(dǎo)體化合物納米顆粒后，還包括:
冷卻至室溫，取出所述蝶翅并清洗。
[0019]一種采用上述的方法制備的納米顆粒系統(tǒng)，所述系統(tǒng)為薄膜狀，所述系統(tǒng)具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)，該些納米顆粒粒徑為l(T80nm。
[0020]一種太陽(yáng)能集熱器，包括由上述的納米顆粒系統(tǒng)制成的光能吸收器。
[0021]一種太陽(yáng)能集熱器的光能吸收器的制備方法，采用導(dǎo)熱膠將上述的納米顆粒系統(tǒng)粘貼于太陽(yáng)能集熱器的光能吸收器基板上，并干燥固化。太陽(yáng)能集熱器的光能吸收器基板可選用商用太陽(yáng)能集熱器的光能吸收器基板。在本發(fā)明的一具體實(shí)施例中，光能吸收器基板為Cu基板，粘貼后的干燥固化為置于真空干燥箱中干燥固化。并且優(yōu)選上述導(dǎo)熱膠選用室溫固化的導(dǎo)熱膠。
[0022]以上提到的清洗的方法可選用任何業(yè)內(nèi)常用方法，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，均采用去離子水清洗。
[0023]貴金屬、硫族半導(dǎo)體納米顆粒因其優(yōu)異的近紅外光熱轉(zhuǎn)換性能，及規(guī)則排列的貴金屬納米顆粒其寬波段紅外光加強(qiáng)吸收性能而得到了廣泛的關(guān)注；同時(shí)，具有亞微米微觀(guān)結(jié)構(gòu)的黑色蝶翅對(duì)可見(jiàn)光具有高吸收的性能也受到了廣泛的關(guān)注。本發(fā)明耦合了貴金屬和硫族半導(dǎo)體納米顆粒雙光熱轉(zhuǎn)換性能，并結(jié)合蝶翅減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)，制備了一種具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的納米顆粒系統(tǒng)。貴金屬納米顆粒的表面等離子體共振加強(qiáng)了硫族半導(dǎo)體納米顆粒的激子躍遷及硫族半導(dǎo)體納米顆粒載荷子的表面等離子體共振；同時(shí)該納米顆粒薄膜結(jié)合蝶翅減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)，使其具有寬波段高太陽(yáng)光吸收及優(yōu)異的紅外光熱轉(zhuǎn)換性能，此外其光電轉(zhuǎn)換性能也很顯著。
[0024]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
第一，本發(fā)明制備的納米顆粒系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了大尺度化，且具有蝶翅(蝴蝶翅膀)減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)在幾乎整個(gè)太陽(yáng)光譜波段都具有高吸收減反射性能，特別在紅顏色光波段、近紅外及中紅外波段具有加強(qiáng)的吸收和減反射性能；并且還具有優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)換性能；第二，利用本發(fā)明的納米顆粒系統(tǒng)優(yōu)異的寬波段光吸收及高效的光熱轉(zhuǎn)換性能，制備的太陽(yáng)能集熱器的光能吸收器的太陽(yáng)能吸收比可達(dá)到98%，突破了當(dāng)今太陽(yáng)能集熱器的光能吸收器的太陽(yáng)能吸收比的極限，而且還具有高光熱轉(zhuǎn)換效率；其加強(qiáng)的近紅外和中紅外光吸收性能，為紅外光應(yīng)用提供了有效的平臺(tái)；
第三，利用本發(fā)明的納米顆粒系統(tǒng)良好的紅外光吸收性能可以制備高性能的紅外光應(yīng)用材料；利用其高光吸收及光熱轉(zhuǎn)換性能可以制備高性能的光熱轉(zhuǎn)換材料；還可以利用納米顆粒系統(tǒng)寬波段太陽(yáng)能吸收及優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)換性能制備性能良好的紅外成像、光電轉(zhuǎn)換、光熱轉(zhuǎn)換和光熱電轉(zhuǎn)換器；
第四，本發(fā)明的納米顆粒系統(tǒng)及由其制備的太陽(yáng)能集熱器的光能吸收器的制備方法具有節(jié)能、廉價(jià)、安全、簡(jiǎn)單、穩(wěn)定和耗時(shí)短等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1所得產(chǎn)物的SEM圖，四幅圖中的比例尺不同；
圖2 (a)，(b)是本發(fā)明實(shí)施例1所得產(chǎn)物的TEM圖，圖2 (c)，(d)是本發(fā)明實(shí)施例1所得產(chǎn)物的HRTEM圖，圖2 (e)是本發(fā)明實(shí)施例1所得產(chǎn)物的XRD圖，圖2 (f)是本發(fā)明實(shí)施例I所得產(chǎn)物的SAED圖；
圖3(a)是本發(fā)明實(shí)施例1所得產(chǎn)物及對(duì)比樣品在300-2500nm光波段的吸收光譜圖，圖3 (b)是本發(fā)明實(shí)施例1所得產(chǎn)物及對(duì)比樣品在300-2500nm光波段的反射光譜圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例1所得產(chǎn)物及對(duì)比樣品在2.5-15 μ m光波段的吸收光譜圖；
圖5 (a)是本發(fā)明實(shí)施例1所得產(chǎn)物及對(duì)比樣品在980nm激光照射時(shí)其升溫圖，圖5 (b)本發(fā)明實(shí)施例1所得產(chǎn)物及對(duì)比樣品的rin(l-q)圖。
[0026]其中，圖3、圖4、圖5中，Au-CuS_T_Fff為:具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的Au-CuS納米顆粒系統(tǒng)；CuS_T_FW為:具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的CuS納米顆粒系統(tǒng);Au_T_FW為:具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的Au納米顆粒系統(tǒng)；T_FW為:具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的裳鳳蝶前翅；BlueTeC etaplus_Cu為:德國(guó)布魯斯銅基藍(lán)膜。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)該理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。以下實(shí)施例中，僅以Au-CuS納米顆粒系統(tǒng)為例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的教導(dǎo)下，能夠根據(jù)本領(lǐng)域常識(shí)將其應(yīng)用到其它的貴金屬-硫族半導(dǎo)體納米顆粒系統(tǒng)，因此下述實(shí)施例不能限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0028]實(shí)施例1
本實(shí)施例的Au-CuS納米顆粒系統(tǒng)的制備方法，包括以下步驟:
(1)選擇裳鳳蝶的前翅作為具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的蝶翅；
(2)對(duì)選定的裳鳳蝶的前翅進(jìn)行如下的前處理及活化處理:首先將蝶翅置于無(wú)水乙醇中浸泡30min，去離子水清洗；然后將蝶翅浸潰在體積分?jǐn)?shù)為15vol%的HNO3溶液中2h，取出洗凈；再將蝶翅放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的乙二胺無(wú)水乙醇溶液中浸泡6h，之后取出，使用去離子水清洗數(shù)次；上述步驟用以去除色素和雜質(zhì)，并改善其表面吸附性能；
(3)沉積Au納米顆粒:將活化處理后的上述蝶翅于30°C恒溫下浸入氯金酸前驅(qū)體溶液中4h，之后取出用去離子水清洗數(shù)遍；然后將蝶翅在0.1 M濃度的NaBH4溶液在30°C下還原30min，之后再用去離子水清洗數(shù)遍，得到沉積有Au納米顆粒的蝶翅；
(4)沉積CuS納米顆粒:將步驟3)所得Au蝶翅浸潰于含有Cu2+和S2_溶液的80°C高壓釜中，保溫2h，之后室溫冷卻至室溫，取出后，去離子水清洗數(shù)遍，得到本實(shí)施例的Au-CuS納米顆粒系統(tǒng)。
[0029]上述所得具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的Au-CuS納米顆粒系統(tǒng)的形貌如圖1和圖2所示，圖中可見(jiàn)，該Au-CuS納米顆粒系統(tǒng)完美的復(fù)制了裳鳳蝶前翅的減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)；同時(shí)，由圖2(a)-(d)可見(jiàn)，Au-CuS納米顆粒覆蓋在蝶翅鱗片的減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)表面；由圖2(e) XRD分析可知，Au-CuS納米顆粒系統(tǒng)由六角結(jié)構(gòu)的CuS納米桿及立方相Au納米顆粒組成，在CuS納米桿及Au納米顆粒之間形成了 Au3Cu界面。
[0030]圖3、圖4、圖5中，將本實(shí)施例所得樣品與對(duì)比樣品的性能進(jìn)行了對(duì)比，其中，圖中各標(biāo)號(hào)的含義為:
Au-CuS_T_Fff為:具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的Au-CuS納米顆粒系統(tǒng)；
CuS_T_Fff為:具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的CuS納米顆粒系統(tǒng)；
Au_T_Fff為:具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的Au納米顆粒系統(tǒng)；
T_Fff為:具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的裳鳳蝶前翅；
BlueTec eta plus_Cu為:德國(guó)布魯斯銅基藍(lán)膜。
[0031]其中，圖3 (a)是本實(shí)施例1所得產(chǎn)物及對(duì)比樣品在300_2500nm光波段的吸收光譜圖，圖3 (b)是本實(shí)施例1所得產(chǎn)物及對(duì)比樣品在300-2500nm光波段的反射光譜圖；由圖3(a)及圖3 (b)可見(jiàn)，在整個(gè)光譜波段Au-CuS納米顆粒系統(tǒng)相比于對(duì)比樣品都具有較高的光吸收及較低的光反射性能，特別是在紅色光波段之后Au-CuS納米顆粒系統(tǒng)相比與其它四種樣品其光吸收強(qiáng)度最高。
[0032]圖4是本發(fā)明實(shí)施例1所得產(chǎn)物及對(duì)比樣品在2.5-15 μ m光波段的吸收光譜圖，由圖4中可知，本實(shí)施例制備的Au-CuS納米顆粒系統(tǒng)與其他四種樣品相比，其在中紅外光區(qū)的光吸收性能也最強(qiáng)。
[0033]圖5(a)是本實(shí)施例所得產(chǎn)物在980nm激光照射時(shí)其升溫圖；圖5 (b)為根據(jù)圖5(a)繪制的rin(l-q)圖，由圖(b)可得出時(shí)間常量ts=195s，進(jìn)而可計(jì)算出本實(shí)施例的Au-CuS納米顆粒系統(tǒng)的光熱轉(zhuǎn)換效率為30.56% (980nm激光照射條件下)。
[0034]本實(shí)施例制備的具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的Au-CuS納米顆粒系統(tǒng)可用在太陽(yáng)能集熱器的光能吸收器上，其制備方法具體地可為，采用室溫固化的導(dǎo)熱膠將上述制備的具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的Au-CuS納米顆粒系統(tǒng)粘貼于太陽(yáng)能集熱器的光能吸收器的Cu基板上，然后置于真空干燥箱中干燥固化，得到太陽(yáng)能集熱板光能吸收器。將該太陽(yáng)能集熱板光能吸收器送入國(guó)家太陽(yáng)能熱水器質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(北京)進(jìn)行太陽(yáng)能吸收比測(cè)試，所用設(shè)備為型號(hào):型號(hào)Cary5000 ;測(cè)試結(jié)果表明其太陽(yáng)能吸收比可達(dá)到98%，該數(shù)值突破了當(dāng)今太陽(yáng)能集熱器光能吸收器的太陽(yáng)能吸收比的限制。
[0035]此外，本發(fā)明及本實(shí)施例的具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的Au-CuS納米顆粒系統(tǒng)的制備方法無(wú)需使用特殊設(shè)備，能耗低，從而使所得產(chǎn)品造價(jià)低廉。
[0036]實(shí)施例2
本實(shí)施例的Au-CdS納米顆粒系統(tǒng)的制備方法，包括以下步驟:
(1)選擇裳鳳蝶前翅作為具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的蝶翅；
(2)對(duì)選定的裳鳳蝶前翅進(jìn)行如下的前處理及活化處理:首先將蝶翅置于無(wú)水乙醇中浸泡15min，去離子水清洗；然后將蝶翅浸潰在體積分?jǐn)?shù)為5vol%的HNO3溶液中2h，取出洗凈；再將蝶翅放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的乙二胺無(wú)水乙醇溶液中浸泡6h，之后取出，使用去離子水清洗數(shù)次；上述步驟用以去除色素和雜質(zhì)，并改善其表面吸附性能；
(3)沉積Au納米顆粒:將活化處理后的上述蝶翅于15°C恒溫下浸入氯金酸前驅(qū)體溶液中10h，之后取出用去離子水清洗數(shù)遍；然后將蝶翅在0.1 M濃度的NaBH4溶液在30°C下還原30min，之后再用去離子水清洗數(shù)遍，得到沉積有Au納米顆粒的蝶翅；
(4)沉積CdS納米顆粒:將步驟3)所得Au蝶翅浸潰于含有Cd2+和S2_溶液的100°C高壓釜中，保溫0.5h，之后室溫冷卻至室溫，取出后，去離子水清洗數(shù)遍，得到本實(shí)施例的Au-CdS納米顆粒系統(tǒng)。
[0037]在本發(fā)明的教導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以預(yù)見(jiàn)，本發(fā)明所列舉的各原料和方法都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，以及各原料和工藝的上下限取值、區(qū)間值都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉實(shí)施例。
【權(quán)利要求】
1.一種納米顆粒系統(tǒng)的制備方法，其特征在于，包括: (1)選擇一種具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)的蝶翅； (2)將所述蝶翅在貴金屬前驅(qū)體溶液中浸潰； (3)加入還原劑，得到沉積有貴金屬納米顆粒的蝶翅 ； (4)將沉積有貴金屬納米顆粒的蝶翅浸潰于硫族半導(dǎo)體化合物前驅(qū)體溶液中，加熱所述硫族半導(dǎo)體化合物前驅(qū)體溶液以在上述蝶翅表面形成硫族半導(dǎo)體化合物納米顆粒，得到所述納米顆粒系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的納米顆粒系統(tǒng)的制備方法，其特征在于，在所述步驟(1)和步驟(2)之間還包括，對(duì)蝶翅進(jìn)行包括如下步驟的前處理及活化處理: 將所述蝶翅置于無(wú)水乙醇中15~30min ； 清洗； 將所述蝶翅浸潰于體積分?jǐn)?shù)為5V019Tl5V0l%的HNO3溶液中f 3h ； 清洗； 將所述蝶翅浸入乙二胺和無(wú)水乙醇的溶液中，其中乙二胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%~40%，浸泡3~IOh ； 清洗。
3.如權(quán)利要求1所述的納米顆粒系統(tǒng)的制備方法，其特征在于，所述貴金屬前驅(qū)體溶液為氯金酸，所述貴金屬納米顆粒為Au納米顆粒。
4.如權(quán)利要求1或3所述的納米顆粒系統(tǒng)的制備方法，其特征在于，所述蝶翅浸入貴金屬前驅(qū)體溶液中的時(shí)間為2~10h，所述貴金屬前驅(qū)體溶液的溫度為15~35°C。
5.如權(quán)利要求1或3所述的納米顆粒系統(tǒng)的制備方法，其特征在于，所述還原劑為硼氫化鈉或硼氫化鉀。
6.如權(quán)利要求1所述的納米顆粒系統(tǒng)的制備方法，其特征在于，將沉積有貴金屬納米顆粒的蝶翅浸潰于所述硫族半導(dǎo)體化合物前驅(qū)體溶液中，在60-100?下保溫0.5~4h，之后冷卻至室溫，取出所述蝶翅并清洗。
7.如權(quán)利要求1或3或6所述的納米顆粒系統(tǒng)的制備方法，其特征在于，所述硫族半導(dǎo)體化合物前驅(qū)體溶液中的陽(yáng)離子為I B或II B族金屬陽(yáng)離子。
8.如權(quán)利要求7所述的納米顆粒系統(tǒng)的制備方法，其特征在于，所述硫族半導(dǎo)體化合物為硫化銅或硫化鎘，所述硫族半導(dǎo)體化合物前驅(qū)體溶液中的陽(yáng)離子為Cu2+或Cd2+。
9.如權(quán)利要求1所述的納米顆粒系統(tǒng)的制備方法，其特征在于，加熱所述硫族半導(dǎo)體化合物前驅(qū)體溶液的方法包括: 將浸潰有蝶翅的硫族半導(dǎo)體化合物前驅(qū)體溶液置于高壓釜中； 將所述高壓釜置于干燥箱中，通過(guò)干燥箱進(jìn)行升溫和保溫。
10.如權(quán)利要求1所述的納米顆粒系統(tǒng)的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中，加熱所述硫族半導(dǎo)體化合物前驅(qū)體溶液使其溫度為6(T10(TC，保溫0.5~24h。
11.如權(quán)利要求1或10所述的納米顆粒系統(tǒng)的制備方法，其特征在于，在蝶翅表面形成硫族半導(dǎo)體化合物納米顆粒后，還包括: 冷卻至室溫，取出所述蝶翅并清洗。
12.—種采用權(quán)利要求1-11中任一所述的方法制備的納米顆粒系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)為薄膜狀，所述系統(tǒng)具有減反射微觀(guān)結(jié)構(gòu)，該些納米顆粒粒徑為l(T80nm。
13.—種太陽(yáng)能集熱器，其特征在于，所述太陽(yáng)能集熱器包括由權(quán)利要求12所述的納米顆粒系統(tǒng)制成的光能吸收器。
14.一種太陽(yáng)能集熱器的光能吸收器的制備方法，其特征在于，采用導(dǎo)熱膠將權(quán)利要求12所述的納米顆粒系統(tǒng)粘貼于太陽(yáng)能集熱器的光能吸收器基板上，并干燥固化。
【文檔編號(hào)】B82Y20/00GK103567457SQ201310480043
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】張旺, 田軍龍, 黃亦樵, 王宇安, 張荻 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)