專利名稱：一種制備納米碳管/氧化鋅納米球異質(zhì)結(jié)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備納米碳管/氧化鋅納米球異質(zhì)結(jié)的方法。
背景技術(shù)：
自從1991年納米碳管被成功合成以來(lái)，由于其特殊的結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了它在電子傳輸，光電子器件，氣敏傳感器等方面都有獨(dú)特的性能，從而受到廣泛的關(guān)注。另外，隨著碳管批量合成的成功解決以及復(fù)合材料本身的優(yōu)越特性使得碳管基復(fù)合材料成為研究的熱點(diǎn)。目前，碳管/高分子聚合物，碳管/貴金屬，碳管/金屬氧化物等復(fù)合結(jié)構(gòu)在納米光電子器件和氣敏傳感器等領(lǐng)域都得到了很多應(yīng)用。而氧化鋅是一種重要的寬禁帶半導(dǎo)體材料，它的納米材料被廣泛應(yīng)用于發(fā)光二極管、氣敏傳感器、紫外探測(cè)器等光電子領(lǐng)域。因此納米碳管/氧化鋅異質(zhì)結(jié)預(yù)期會(huì)在光電子器件和氣敏傳感器等領(lǐng)域表現(xiàn)出獨(dú)特的性能。目前有少量關(guān)于納米碳管/氧化鋅異質(zhì)結(jié)構(gòu)的報(bào)道，一般都是在高溫下或經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)制得的(如，Kim.H.；Sigmund，W.；Appl.Phys.Lett.2002，81，2085和Sun，J.；Gao，L.；Iwasa，M.；Chem.Commun.2004，832)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種采用簡(jiǎn)單的低溫化學(xué)反應(yīng)制備納米碳管/氧化鋅納米球異質(zhì)結(jié)的方法。
本發(fā)明的制備納米碳管/氧化鋅納米球異質(zhì)結(jié)的方法，包括以下步驟1)將納米碳管超聲分散在乙醇水混合溶液中，得到納米碳管乙醇水溶液，乙醇和水的體積比為1∶1；2)將氯化鋅和三乙醇胺分別溶解在去離子水中，配制摩爾濃度為0.01～0.5摩爾/升的氯化鋅溶液和摩爾濃度為0.1～2摩爾/升的三乙醇胺溶液；3)將納米碳管乙醇水溶液加熱到60～90℃，并在納米碳管乙醇水溶液中同時(shí)滴加上述氯化鋅和三乙醇胺溶液，反應(yīng)1～3h，氯化鋅和納米碳管的摩爾比為1∶1～10，氯化鋅和三乙醇胺的摩爾比為1∶0.2～200，反應(yīng)結(jié)束，離心、干燥，得到納米碳管/氧化鋅納米球異質(zhì)結(jié)。
本發(fā)明的有益效果在于制備工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)溫度低，采用本發(fā)明方法可以得到納米碳管/氧化鋅納米球異質(zhì)結(jié)特殊的結(jié)構(gòu)，為光電子器件和氣敏傳感器的深入研究和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。


圖1是納米碳管/氧化鋅納米球異質(zhì)結(jié)的掃描電鏡照片。
圖2是氧化鋅/氧化鋅納米球異質(zhì)結(jié)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(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1首先將60毫克納米碳管超聲分散到200毫升乙醇水混合溶液中，其中乙醇和水的體積比為1∶1。接著將0.68g氯化鋅和8.3毫升三乙醇胺分別溶解在500毫升去離子水中，配制摩爾濃度為0.01摩爾/升的氯化鋅溶液和摩爾濃度為0.1摩爾/升的三乙醇胺溶液。其次將上述納米碳管溶液加熱到90℃。然后同時(shí)在納米碳管溶液中滴加50毫升氯化鋅和50毫升三乙醇胺溶液，并反應(yīng)1h。最后將上述溶液離心、干燥，得到碳納米管/氧化鋅納米球的異質(zhì)結(jié)。圖1和圖2是納米碳管/氧化鋅納米球異質(zhì)結(jié)的掃描電鏡照片和透射電鏡照片。
實(shí)施例2首先將300毫克納米碳管超聲分散到200毫升乙醇水混合溶液中，其中乙醇和水的體積比為1∶1。接著將3.4g氯化鋅和166毫升三乙醇胺分別溶解在500毫升去離子水中，配制摩爾濃度為0.5摩爾/升的氯化鋅溶液和摩爾濃度為2摩爾/升的三乙醇胺溶液。其次將上述納米碳管溶液加熱到60℃。然后同時(shí)在納米碳管溶液中滴加50毫升氯化鋅和50毫升三乙醇胺溶液，并反應(yīng)3h。最后將上述溶液離心、干燥，得到碳納米管/氧化鋅納米球的異質(zhì)結(jié)。其結(jié)果和例1相似。
實(shí)施例3首先將375毫克納米碳管超聲分散到200毫升乙醇水混合溶液中，其中乙醇和水的體積比為1∶1。接著將0.85g氯化鋅和83毫升三乙醇胺分別溶解在500毫升去離子水中，配制摩爾濃度為0.125摩爾/升的氯化鋅溶液和摩爾濃度為1摩爾/升的三乙醇胺溶液。其次將上述納米碳管溶液加熱到80℃。然后同時(shí)在納米碳管溶液中滴加50毫升氯化鋅和50毫升三乙醇胺溶液，并反應(yīng)2h。最后將上述溶液離心、干燥，得到碳納米管/氧化鋅納米球的異質(zhì)結(jié)。其結(jié)果和例1相似。
權(quán)利要求
1.一種制備納米碳管/氧化鋅納米球異質(zhì)結(jié)的方法，其特征是包括以下步驟1)將納米碳管超聲分散在乙醇水混合溶液中，得到納米碳管乙醇水溶液，乙醇和水的體積比為1∶1；2)將氯化鋅和三乙醇胺分別溶解在去離子水中，配制摩爾濃度為0.01～0.5摩爾/升的氯化鋅溶液和摩爾濃度為0.1～2摩爾/升的三乙醇胺溶液；3)將納米碳管乙醇水溶液加熱到60～90℃，并在納米碳管乙醇水溶液中同時(shí)滴加上述氯化鋅和三乙醇胺溶液，反應(yīng)1～3h，氯化鋅和納米碳管的摩爾比為1∶1～10，氯化鋅和三乙醇胺的摩爾比為1∶0.2～200，反應(yīng)結(jié)束，離心、干燥，得到納米碳管/氧化鋅納米球異質(zhì)結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)的制備納米碳管/氧化鋅納米球異質(zhì)結(jié)的方法，其步驟如下將納米碳管超聲分散在乙醇水混合溶液中，得到納米碳管乙醇水溶液，將納米碳管乙醇水溶液加熱到60～90℃，并向納米碳管乙醇水溶液同時(shí)滴加摩爾濃度為0.01～0.5摩爾/升的氯化鋅溶液和摩爾濃度為0.1～2摩爾/升的三乙醇胺溶液，反應(yīng)1～3h，離心、干燥，即可。本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單，反應(yīng)溫度低，采用本發(fā)明方法可以得到納米碳管/氧化鋅納米球異質(zhì)結(jié)特殊的結(jié)構(gòu)，為光電子器件和氣敏傳感器的深入研究和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。
文檔編號(hào)C01G9/02GK1974486SQ20061015473
公開(kāi)日2007年6月6日 申請(qǐng)日期2006年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月21日
發(fā)明者楊德仁, 杜寧, 張輝 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)