将纳米级表面形态和渗透屏障网络引入介孔二氧化硅涂层

利用离子锤击效应在亚微米尺度上对介孔二氧化硅薄膜进行图案化，以结合介孔特性和表面形态的优点，同时保留互连的孔隙系统或创建被不可渗透的致密区域包围的横向分离的多孔体积。 使用胶束模板，通过溶胶-凝胶法制备了具有有序和无序孔系统的多孔二氧化硅涂层。 六边形有序的 Langmuir-Blodgett 型单层二氧化硅球被用作 Xe⁺ 离子辐射的掩模。 根据蒙特卡罗模拟选择离子能量，以实现在辐照和未辐照（即掩模区域）之间具有高横向对比度的结构。 事实证明，无序的孔隙系统对离子轰击具有更强的抵抗力。 尽管所创建的表面形态相似，但可以通过控制离子注量来定制孔隙系统的主要特征，使其相互连接或分离。 共焦荧光图像和椭偏孔隙率测量证实，完整遮蔽区域和受损区域之间的过渡区对孔隙率的贡献可以忽略不计。 此外，通过应用低离子注量，大部分多孔体积可以保留为互连的孔隙系统。 然而，通过增加注量值，可以以牺牲总孔隙体积为代价来创建分离的多孔体积。