一种多孔氧化锌纳米线阵列的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106044844A(43)申请公布日2016.10.26(21)申请号201610365250.4(22)申请日2016.05.27(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区北京市100084-82信箱(72)发明人李正操王国景李明阳李威(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人陈波(51)Int.Cl.C01G9/02(2006.01)B82Y40/00(2011.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种多孔氧化锌纳米线阵列的制备方法(57)摘要本发明涉及一种多孔氧化锌纳米线阵列的制备方法。主要包括以下步骤：在预处理后的衬底上生长氧化锌种子层；配制Zn离子反应溶液，并调整溶液的PH值为9～11；将反应溶液转移到不锈钢高压反应釜中，并将衬底浸入反应溶液后密封，随后将不锈钢高压反应釜放入反应炉中，加热至160～170℃，保温1～2h；将所得样品取出，去离子水冲洗、干燥处理，即可获得含有多孔洞结构、垂直均匀分布在衬底上的氧化锌纳米线阵列。本发明有效的解决了多孔氧化锌纳米粉体材料在应用中不易回收的难题，以及现有垂直均匀分布的一维氧化锌纳米结构比表面积小的问题，本发明进一步开拓了一维多孔氧化锌纳米材料的应用领域和前景。CN106044844ACN106044844A权利要求书1/1页1.一种多孔氧化锌纳米线阵列的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)衬底预处理：分别采用有机溶剂和去离子水超声清洗1～30分钟；(2)氧化锌种子层的制备：在预处理后的衬底上生长氧化锌种子层；(3)反应溶液配制：配制Zn离子反应溶液，并调整溶液的PH值为9～11；(4)多孔氧化锌纳米线阵列的生长：将反应溶液转移到不锈钢高压反应釜中，并将步骤(2)所得衬底浸入反应溶液后密封，随后将不锈钢高压反应釜放入反应炉中，加热至160～170℃，保温1～2h；(5)清洗与干燥处理：将步骤(4)所得样品取出，去离子水冲洗、干燥处理，即可获得含有多孔洞结构、垂直均匀分布在衬底上的氧化锌纳米线阵列。2.根据权利要求1所述一种多孔氧化锌纳米线阵列的制备方法，其特征在于，所述衬底采用单晶硅片、镍箔或导电玻璃。3.根据权利要求1所述一种多孔氧化锌纳米线阵列的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述有机溶剂为丙酮、乙醇中的一种或两种。4.根据权利要求1所述一种多孔氧化锌纳米线阵列的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，氧化锌种子层的厚度≥10nm，其制备采用射频溅射法或水热法。5.根据权利要求4所述一种多孔氧化锌纳米线阵列的制备方法，其特征在于，所述射频溅射法，射频溅射的温度为室温，功率为70w，工作气体是30sccm的Ar和10sccm的O2，工作气压为0.6Pa。6.根据权利要求1所述一种多孔氧化锌纳米线阵列的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述Zn离子源为ZnCl2、Zn(NO3)2或ZnSO4。7.根据权利要求1所述一种多孔氧化锌纳米线阵列的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，Zn离子反应溶液的浓度为0.2mol/L。8.根据权利要求1所述一种多孔氧化锌纳米线阵列的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，调整溶液的PH值为9.5～10.5；调整溶液的PH采用碱性溶液，包括NH3·H2O。9.根据权利要求1所述一种多孔氧化锌纳米线阵列的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，所述反应炉为烘箱或马弗炉。10.根据权利要求1所述一种多孔氧化锌纳米线阵列的制备方法，其特征在于，步骤(5)中，干燥处理采用烘箱烘干或氮气吹干；干燥的温度为60～100℃，时间≥30min。2CN106044844A说明书1/5页一种多孔氧化锌纳米线阵列的制备方法技术领域[0001]本发明属于纳米材料技术领域，特别涉及一种多孔氧化锌纳米线阵列的制备方法。背景技术[0002]自从20世纪80年代初德国科学家Gleiter提出纳米晶体的概念以来，纳米材料和技术引起了科学界的广泛关注，全球掀起了纳米材料和技术的研究热潮。从纳米材料和技术的研究历程来看，大致可以分为三个阶段：第一阶段(1990年之前)，主要是纳米材料和技术的实验室探索阶段，尝试用不同制备方案合成出各种纳米颗粒的粉体和薄膜材料，并研究表征纳米材料的实验方案，探索这些新奇的纳米材料的优异性能；第二阶段(1990-1994年)，研究人员开始利用已经合成的纳米材料的优异的物理、化学、生物性能来设计新型的纳米复合材料，并研究这些复合纳米材料的制备技术和性能；第三阶段(1994年至今)，纳米尺寸的图案化材料制备技术受到广泛关注。它们是由量子点、纳米颗粒、纳米棒、薄膜、纳米树等在零维、一维、二维和三维空间组装成的有序或无序的纳米复合结构