專利名稱：一種制備氧化鋅納米棒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備氧化鋅納米棒的方法。
背景技術(shù)：
氧化鋅由于具有較寬的禁帶寬度以及大的激子束縛能，使其在發(fā)光特別是藍(lán)光上具有廣泛的應(yīng)用前景，從而成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。而納米技術(shù)的發(fā)展使得納米氧化鋅擁有許多新的性質(zhì)和應(yīng)用領(lǐng)域，如納米激光器、場發(fā)射和場效應(yīng)晶體管等。目前通過氣相或化學(xué)的方法已經(jīng)制備了各種各樣的氧化鋅納米結(jié)構(gòu)。但是作為未來納米器件的基本單元，氧化鋅一維納米材料的研究顯得尤為重要。由于氧化鋅在溶液中的形成溫度只有60℃，因此化學(xué)法在制備納米氧化鋅中具有簡單、成本低、大量等優(yōu)點(diǎn)，成為最有潛力的方法。目前在化學(xué)法制備氧化鋅納米結(jié)構(gòu)的過程中，由于氧化鋅的枝狀生長很難避免，使得很難生長直的氧化鋅納米棒。近來的研究發(fā)現(xiàn)在襯底上的氧化鋅薄膜可以有效控制納米氧化鋅的一維生長。因此基于上述思想，本發(fā)明提出一條大量制備直且細(xì)的氧化鋅納米棒的方法，種子輔助化學(xué)反應(yīng)法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種大量制備直且細(xì)的氧化鋅納米棒的方法。
本發(fā)明的制備氧化鋅納米棒的方法，步驟如下1)將硝酸鋅溶解到去離子水中，然后加入六次甲基四胺和有機(jī)物分散劑混合均勻，硝酸鋅與有機(jī)物分散劑的重量比為1∶1，六次甲基四胺和硝酸鋅的摩爾比≥1；2)將混合溶液加熱到70～95℃，加入氧化鋅種子溶液，反應(yīng)1～10小時，離心干燥，得到氧化鋅的納米棒，氧化鋅種子與鋅源的摩爾比為1∶40～400。
本發(fā)明中，所說的有機(jī)物分散劑可以是聚乙烯醇、聚乙二醇或聚乙烯基吡咯烷酮。通過加入不同的有機(jī)物分散劑，可以使氧化鋅納米棒的長度在200～800nm范圍變化。氧化鋅種子可以采用楊培東等人在《德國應(yīng)用化學(xué)》(Angew.Chem.Int.Ed.2002，41，1188)文獻(xiàn)報道的方法制備。通過改變氧化鋅種子和鋅源的摩爾比例，可以使氧化鋅納米棒的直徑在20～200nm范圍變化。
本發(fā)明的有益效果在于
1.利用氧化鋅種子輔助化學(xué)反應(yīng)法可以解決直且細(xì)的氧化鋅納米棒較難制備的問題；通過改變有機(jī)物分散劑的種類和氧化鋅種子的使用量可以有效控制氧化鋅納米棒的長度和直徑。
2.本發(fā)明方法工藝簡單、產(chǎn)量大、成本低。


圖1是本發(fā)明制得的氧化鋅納米棒的透射電鏡照片。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例11)氧化鋅種子的制備將270mg的醋酸鋅溶解到60ml的甲醇中，攪拌5分鐘后，將溶液加熱到60℃，接著將65ml含有210mg氫氧化鉀的甲醇溶液，緩慢滴加到上述溶液中，并且反應(yīng)3小時得到氧化鋅的種子溶液。
2)氧化鋅納米棒的制備將2.7g硝酸鋅溶解到400ml的去離子水中，攪拌5分鐘后，加入2.7g聚乙烯醇，1.26g的六次甲基四胺，混合均勻后，將溶液加熱到95℃，然后在上述溶液中加入30ml氧化鋅的種子溶液，反應(yīng)3h，取出樣品，離心干燥得到氧化鋅的納米棒。圖1是氧化鋅納米棒的透射電鏡照片，從圖中可以看出氧化鋅納米棒的直徑大約為20nm，而長度大約為800nm。
實(shí)施例21)氧化鋅種子的制備將270mg的醋酸鋅溶解到60ml的甲醇中，攪拌5分鐘后，將溶液加熱到60℃，接著將65ml含有210mg氫氧化鉀的甲醇溶液，緩慢滴加到上述溶液中，并且反應(yīng)3小時得到氧化鋅的種子溶液。
2)氧化鋅納米棒的制備將2.7g硝酸鋅溶解到400ml的去離子水中，攪拌5分鐘后，加入2.7g聚乙烯基吡咯烷酮，1.26g的六次甲基四胺，混合均勻后，將溶液加熱到70℃，然后在上述溶液中加入30ml氧化鋅的種子溶液，反應(yīng)3h，取出樣品，離心干燥得到氧化鋅的納米棒。其直徑大約為20nm，長度大約是400nm。
實(shí)施例31)氧化鋅種子的制備將27mg的醋酸鋅溶解到60ml的甲醇中，攪拌5分鐘后，將溶液加熱到60℃，接著將65ml含有21mg氫氧化鉀的甲醇溶液，緩慢滴加到上述溶液中，并且反應(yīng)3小時得到氧化鋅的種子溶液。
2)氧化鋅納米棒的制備將2.7g硝酸鋅溶解到400ml的去離子水中，攪拌5分鐘后，加入2.7g聚乙二醇，1.26g的六次甲基四胺，混合均勻后，將溶液加熱到95℃，然后在上述溶液中加入30ml氧化鋅的種子溶液，反應(yīng)3h，最后取出樣品，離心干燥得到氧化鋅的納米棒。其直徑大約有200nm，長度大約是600nm。
權(quán)利要求
1.一種制備氧化鋅納米棒的方法，步驟如下1)將硝酸鋅溶解到去離子水中，然后加入六次甲基四胺和有機(jī)物分散劑混合均勻，硝酸鋅與有機(jī)物分散劑的重量比為1∶1，六次甲基四胺和硝酸鋅的摩爾比≥1；2)將混合溶液加熱到70～95℃，加入氧化鋅種子溶液，反應(yīng)1～10小時，離心干燥，得到氧化鋅的納米棒，氧化鋅種子與鋅源的摩爾比為1∶40～400。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備氧化鋅納米棒的方法，其特征在于所說的有機(jī)物分散劑是聚乙烯醇、聚乙二醇或聚乙烯基吡咯烷酮。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備氧化鋅納米棒的方法，步驟如下1)將硝酸鋅溶解到去離子水中，然后加入六次甲基四胺和有機(jī)物分散劑混合均勻，2)將混合溶液加熱到70～95℃，加入氧化鋅種子溶液，反應(yīng)1～10小時，離心干燥，得到氧化鋅的納米棒。本發(fā)明利用氧化鋅種子輔助化學(xué)反應(yīng)法可以解決直且細(xì)的氧化鋅納米棒較難制備的問題。通過改變有機(jī)物分散劑的種類和氧化鋅種子的使用量可以有效控制氧化鋅納米棒的長度和直徑。本發(fā)明方法工藝簡單、產(chǎn)量大、成本低。
文檔編號C01G9/02GK1821081SQ200610049679
公開日2006年8月23日 申請日期2006年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月2日
發(fā)明者楊德仁, 張輝, 馬向陽, 闕端麟 申請人:浙江大學(xué)