一种制备铜掺杂氧化锌纳米梳的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103382550A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103382550103382550A(43)申请公布日2013.11.06(21)申请号201310300203.8(22)申请日2013.07.18(71)申请人哈尔滨工业大学地址150000黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人王金忠兰飞飞王敦博(51)Int.Cl.C23C16/40(2006.01)C23C16/44(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图2页附图2页(54)发明名称一种制备铜掺杂氧化锌纳米梳的方法(57)摘要一种制备铜掺杂氧化锌纳米梳的方法，涉及一种纳米材料的制备方法。所述方法步骤如下：将纯铜基片进行超声处理，然后浸泡在乙醇中待用；将氧化锌粉与碳粉按质量比1∶1经研磨混合均匀放入石英舟中，移入管式炉加热中心区域；将超声清洗过的纯铜基片在惰性气体中吹干，放入管式炉特定区域，之后向炉中通入惰性气体；设定启动管式炉温控程序，将系统升温至910-920℃，保温时间为30min；待系统自然冷却后将样品取出，铜片表面附着的沉淀物即为铜掺杂氧化锌纳米梳。本发明首次直接通过铜箔获得铜掺杂的氧化锌纳米梳，技术比较简单；生长过程中，无需单独添加催化剂；制备出的铜掺杂纳米梳为多层结构，具有较大的比表面积。CN103382550ACN103825ACN103382550A权利要求书1/1页1.一种制备铜掺杂氧化锌纳米梳的方法，其特征在于所述方法步骤如下：1）将纯铜基片进行超声处理，然后浸泡在乙醇中待用；2）将氧化锌粉与碳粉经研磨混合均匀放入石英舟中，移入管式炉加热中心区域；3）将超声清洗过的纯铜基片在惰性气体中吹干，放入管式炉特定区域，之后向炉中通入惰性气体；4）设定启动管式炉温控程序，将系统升温至910-920℃，保温时间为30min；5）待系统自然冷却后将样品取出，铜片表面附着的沉淀物即为铜掺杂氧化锌纳米梳。2.根据权利要求1所述的一种制备铜掺杂氧化锌纳米梳的方法，其特征在于所述步骤1）的超声处理方法如下：将纯铜基片浸入稀盐酸中超声清洗10min，去除表面氧化物，然后分别在丙酮、去离子水以及乙醇溶液中各超声清洗10min后，浸泡在乙醇中待用。3.根据权利要求1所述的一种制备铜掺杂氧化锌纳米梳的方法，其特征在于所述步骤5）的温度为910℃。4.根据权利要求1所述的一种制备铜掺杂氧化锌纳米梳的方法，其特征在于所述步骤5）的温度为920℃。5.根据权利要求1或2所述的一种制备铜掺杂氧化锌纳米梳的方法，其特征在于所述纯铜基片的尺寸为1.5cm1.5cm。6.根据权利要求1所述的一种制备铜掺杂氧化锌纳米梳的方法，其特征在于氧化锌粉与碳粉的质量比为1:1。2CN103382550A说明书1/2页一种制备铜掺杂氧化锌纳米梳的方法技术领域[0001]本发明涉及一种纳米材料的制备方法，尤其涉及一种铜掺杂氧化锌纳米梳的制备方法。背景技术[0002]氧化锌(ZnO)是一种直接宽带隙（3.37eV）化合物半导体材料，其室温激子束缚能高达60meV，其纳米材料因有着丰富的表面形貌和结构，尤其是纳米梳多层结构的氧化锌，因其新颖的形貌和优异的光学性质，可应用于半导体发光器件、气体传感器件、压电器件、太阳能电池、生物医药等领域而吸引了大量的注意了。[0003]对于制备同时具有信息处理和信息存储功能器件的首要条件是获得具有室温铁磁性的半导体材料，而ZnO通过过渡金属和稀土元素的掺杂可改性为一种优良的稀磁半导体材料，因此ZnO材料的掺杂和制备研究对于其在信息处理和信息存储领域的应用有着重要意义。此外，元素掺杂不仅能改变ZnO的光电性能而且选择不同的掺杂源还能获得不同结构的纳米材料。在众多的掺杂源中，铜作为n型材料的补偿剂以及光催化剂对于氧化锌的性能和结构具有较大影响，并且铜离子半径与锌离子半径十分接近，所以当铜以离子形式取代锌离子后氧化锌晶格畸变较小而应受到重点关注。[0004]近几年关于铜掺杂ZnO的研究已经引起了广大学者的兴趣，出现了大量关于铜掺杂氧化锌的制备、掺杂对于氧化锌室温铁磁性能以及光学和电学性能影响的报道，但是关于采用化学气相沉积法（CVD）进行铜掺杂氧化锌制备以及掺杂对于氧化锌形貌和光致发光性能影响的相关报道却鲜有出现，特别是关于铜掺杂氧化锌纳米梳子的制备更无详尽报道。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种简单的铜掺杂氧化锌纳米梳的制备方法，该方法采用化学气相沉积法首次在铜衬底表面合成出铜掺杂氧化锌纳米梳。[0006]本发明的目的是通过如下技术方案实现的：1）将纯铜基片进行超声处理，然后浸泡在乙醇中待用。[0007]2）将氧化锌粉与碳粉按质量比1:1经研磨混合均匀放入