本发明属于碳基纳米团簇的精准构筑，具体涉及一种原子点缺陷结构的制备方法、一种富勒烯纳米团簇的制备方法。
背景技术：
1、富勒烯材料在生活中无处不在，富勒烯分子完美的对称结构以及电学性能使其生物、物理和化学内涵非常丰富，并在能源、生物医药以及信息科学等领域具有广阔的应用前景，例如可以将其作为基本构建单元来制备高能电池材料以及催化剂载体材料等。目前对于富勒烯材料的制备多借助于分子自组装技术，将富勒烯分子/富勒烯衍生物或者富勒烯分子与其他分子组成的多元分子体系对材料表面进行修饰或改性，从而提高材料本身的性能。这种方法虽然具有较高的灵活性，然而由于分子间相互作用力以及方向性较弱，目前在很大程度上影响着富勒烯纳米团簇材料的产率，导致富勒烯纳米团簇材料制备成功率低。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种原子点缺陷结构的制备方法、一种富勒烯纳米团簇的制备方法，本发明制备方法简单，成功率高，能有效提高富勒烯纳米团簇的产率。
2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
3、本发明提供了一种原子点缺陷结构的制备方法，包括以下步骤：
4、采用离子刻蚀方法，利用离子束轰击au(111)表面进行微刻蚀，在所述au(111)表面得到原子点缺陷结构。
5、优选的，所述离子束为氩离子束。
6、优选的，所述离子束轰击的能量为500～600v，时间为5min。
7、本发明提供了一种富勒烯纳米团簇的制备方法，包括以下步骤：
8、按照上述技术方案所述的制备方法在au(111)表面得到原子点缺陷结构；
9、将表面具有原子点缺陷结构的au(111)进行退火处理，在所述au(111)表面得到规则形状原子点缺陷结构；
10、在表面具有规则形状原子点缺陷结构的au(111)的表面，利用分子蒸发源对富勒烯分子进行蒸镀，在所述规则形状原子点缺陷结构的位置上得到所述富勒烯纳米团簇。
11、优选的，所述退火处理的温度为323k，保温时间为30min。
12、优选的，所述规则形状原子点缺陷结构具有拓扑结构。
13、优选的，所述规则形状原子点缺陷结构的形状包括三角形、六边形和圆形中的一种或多种。
14、优选的，所述规则形状的缺陷结构的边缘尺寸为2～5nm。
15、优选的，所述分子蒸发源的功率为5～5.2w，工作时间为5min。
16、优选的，所述富勒烯分子包括富勒烯-c60、富勒烯-c20、富勒烯-c70、富勒烯-c76或富勒烯-c80。
17、本发明提供了一种原子点缺陷结构的制备方法，包括以下步骤：采用离子刻蚀方法，利用离子束轰击au(111)表面进行微刻蚀，在所述au(111)表面得到原子点缺陷结构。本发明提供了一种富勒烯纳米团簇的制备方法，包括以下步骤：按照上述技术方案所述的制备方法在au(111)表面得到原子点缺陷结构；将表面具有原子点缺陷结构的au(111)进行退火处理，在所述au(111)表面得到规则形状原子点缺陷结构；在表面具有规则形状原子点缺陷结构的au(111)的表面，利用分子蒸发源对富勒烯分子进行蒸镀，在所述规则形状原子点缺陷结构的位置上得到所述富勒烯纳米团簇。本发明提供的制备方法首先在au(111)表面通过离子束刻蚀制备原子点缺陷，并基于所制备的点缺陷构筑富勒烯纳米团簇结构，其中点缺陷的大小及形状直接影响所构筑富勒烯纳米团簇的结构，因此本发明通过退火处理对金属原子的界面动力学行为进行有效调控，进而获得规则形状的原子点缺陷结构，规则形状的原子点缺陷结构由于涉及多个原子的零维缺陷，缺陷边缘原子配位数的减少通常会降低边缘原子的稳定性，本发明最后通过富勒烯分子和金属原子间的相互作用以及点缺陷对富勒烯分子在金属表面的扩散系数等动力学参数的影响，沉积后的富勒烯分子选择性优先吸附在缺陷边缘，并对缺陷位置进行填充进而形成富勒烯纳米团簇结构，实现富勒烯纳米团簇结构的构筑。本发明提供的基于缺陷工程构筑零维富勒烯纳米团簇的方法操作方法简单，成功率高，能有效提高富勒烯纳米团簇的产率，且能够实现富勒烯分子器件的精准构筑，进而促进纳米团簇在催化、生物医学、成像以及传感等方面的应用。
18、进一步的，在本发明中，所述离子束轰击的能量为500～600v，时间为5min。本发明通过控制所述氩离子束轰击的参数，能够有效除去au(111)表面几个金原子，从而制备出相近大小的原子点缺陷结构。
19、进一步的，在本发明中，所述退火处理的温度为323k，保温时间为30min。本发明通过精确控温退火处理过程参数能够使表面金原子，尤其是缺陷边缘的金原子在一定范围内移动重排，最终找到原子稳定吸附位置，进而影响缺陷形状。此外，得到的规则则形状原子点缺陷结构具有相近的边缘尺寸(～2～5nm)。
20、进一步的，在本发明中，所述分子蒸发源的功率为5～5.2w，工作时间为5min。本发明通过分子蒸发源对富勒烯分子进行蒸镀。分子的沉积量可以直接影响富勒烯分子团簇的结构，本发明通过控制分子蒸发源的功率(5～5.2w)以及工作时长(5min)可以实现对富勒烯分子的适量蒸发。沉积后的富勒烯分子选择性优先吸附在缺陷边缘，并对缺陷位置进行填充进而形成富勒烯纳米团簇结构。
1.一种原子点缺陷结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述离子束为氩离子束。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述离子束轰击的能量为500～600v，时间为5min。
4.一种富勒烯纳米团簇的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述退火处理的温度为323k，保温时间为30min。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述规则形状原子点缺陷结构具有拓扑结构。
7.根据权利要求4或6所述的制备方法，其特征在于，所述规则形状原子点缺陷结构的形状包括三角形、六边形和圆形中的一种或多种。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述规则形状的缺陷结构的边缘尺寸为2～5nm。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述分子蒸发源的功率为5～5.2w，工作时间为5min。
10.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述富勒烯分子包括富勒烯-c60、富勒烯-c20、富勒烯-c70、富勒烯-c76或富勒烯-c80。
