一种氧化锌纳米线及其制备方法.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(10)申请公布号CNCN103523817103523817A(43)申请公布日2014.01.22(21)申请号201310519876.2(22)申请日2013.10.30(71)申请人刘景顺地址065001河北省廊坊市经济技术开发区宏润道30号(72)发明人刘景顺(74)专利代理机构北京国林贸知识产权代理有限公司11001代理人李桂玲许文娟(51)Int.Cl.C01G9/02(2006.01)B82Y40/00(2011.01)B82Y30/00(2011.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图6页附图6页(54)发明名称一种氧化锌纳米线及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种氧化锌纳米线及其制备方法。所述制备方法的步骤包括：将氧化锌颗粒与活性炭颗粒按固定比例相混合，放入管式炉中进行加热蒸发，加热温度为800℃至1250℃，蒸发时间为10分钟至60分钟，在蒸发过程中通入流动的氧气含量为5%至35%的氧气和惰性气体的混合气体，在每平方厘米的面积上该混合气体的流量是3ml/min至30ml/min。按这种方法就可以生长出直径为20nm至200nm，长度为5μm至50μm的氧化锌纳米线。本发明采用的方法简便，操作容易，适合于工业化批量生产。CN103523817ACN1035287ACN103523817A权利要求书1/1页1.一种氧化锌纳米线的制备方法，其特征在于，所述制备方法的步骤包括：1）将氧化锌和活性炭粉末混合均匀，所述氧化锌和活性炭粉末的体积比例是1:2至1:6；2）在800℃～1250℃的温度下，将所述氧化锌和活性炭粉末置于石英管或刚玉管内的流动的混合气体中进行蒸发处理，即得到氧化锌纳米线。2.如权利要求1所述的制备方法得到的一种氧化锌纳米线，其特征在于，所述氧化锌纳米线是直径为20nm至200nm，长度为5μm至50μm的一维纳米结构氧化锌。3.如权利要求1所述的氧化锌纳米线的制备方法，其特征在于，所述的混合气体由氧气和惰性气体混合而成，所述氧气所占体积为惰性气体和氧气总体积的5%至35%。4.如权利要求1所述的氧化锌纳米线的制备方法，其特征在于，所述的流动的混合气体的流量是每平方厘米的面积上3ml/min至30ml/min。5.如权利要求1所述的氧化锌纳米线的制备方法，其特征在于，所述蒸发处理的时间为10min至60min。6.如权利要求1所述的氧化锌纳米线的制备方法，其特征在于，所述的石英管或刚玉管的直径范围是45mm至150mm，所述石英管或刚玉管置于管式加热炉内。2CN103523817A说明书1/3页一种氧化锌纳米线及其制备方法技术领域[0001]本发明属于超细金属氧化物制备方法领域，具体涉及一种氧化锌纳米线及其制备方法。背景技术[0002]公知纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1nm-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料。纳米材料由于其无可挑剔的优越性，已成为世界各国研究的热点。其应用已渗透到人类生活和生产的各个领域，促使许多传统产业得到改进。纳米线是指直径在纳米尺度范围而长度远大于纳米尺度的物质结构，通常也称为一维纳米结构或纳米纤维。[0003]氧化锌纳米材料具有较强的表面效应和量子效应，在高温下结构稳定，同时也具有导电和导热良好的特性。氧化锌纳米线由于具有大的长径比，可以很容易的形成网状结构，而且网孔比较大，这样它与其它非金属材料混合后就可以在基本不改变原材料其它性能的前提下而大幅增加材料的导电性和导热性，因此，氧化锌纳米线具有很广阔的应用前景。[0004]由于一维纳米材料的独特性质，国内外学者非常重视一维纳米材料的制备和应用研究，氧化锌纳米线由于它的独特特性和对人体无害的巨大优点，更是得到了很大的关注。目前文献中报道的氧化锌纳米线的制备方法很多，包括化学气相沉积法、电化学沉积法、激光烧蚀法、模板法、电弧放电法和热蒸发法等，但这些方法或是设备复杂，或是要求极严，或是材料成本高，而且还生产时间长，生产成本高，不利于工业化批量生产。[0005]文献[1]氧化锌纳米棒微球的水热制备及其气敏性质研究，材料工程／2007年2期，3至10页中，采用水热法制备出了直径为100nm至200nm、长度约为2μm的ZnO纳米棒。该方法制备时间长（30小时左右），过程复杂，难于批量生产。[0006]文献[2]CN200610039210.7一维纳米氧化锌及其真空电弧制备方法，采用真空放电法制备出了纳米氧化锌线，该方法需在真空中进行，且需要催化剂，不适宜批量生产。[0007]文献[3]CN201110129855.0纳米氧化锌线的制备方法，采用电化学沉积法，在多孔模板上生长氧化锌纳米线，生长的纳米线直