本發(fā)明涉及一種發(fā)散式啞鈴型氧化鋅的制備方法,屬于無(wú)機(jī)納米材料制備領(lǐng)域。
背景技術(shù):
氧化鋅是一種新型的寬禁帶化合物半導(dǎo)體材料,是ⅱ-ⅵ族直接寬帶隙氧化物,具有獨(dú)特的光學(xué)及電學(xué)特性。由于其具有非遷移性、熒光性、壓電性、吸收和散射紫外線的能力,可被廣泛應(yīng)用于氣體傳感器、壓電材料、壓敏電阻、高效催化劑、磁性材料和塑料薄膜等。
氧化鋅在紫外波段有較強(qiáng)的激子躍遷發(fā)光特性,所以在短波長(zhǎng)光子學(xué)器件領(lǐng)域有著較廣的應(yīng)用前景。對(duì)于氧化鋅材料的制備有多種方法,包括氣相沉積法、電化學(xué)沉積法、溶膠凝膠法、微乳液法和模板法等。以上方法存在操作方法復(fù)雜,儀器昂貴,成本高等缺點(diǎn),因此制備一種表面積大,采光能力強(qiáng),性能優(yōu)良的氧化鋅是一項(xiàng)重要的課題。在這我們主要采用水熱法合成一種發(fā)散式啞鈴型氧化鋅,采用水熱法的優(yōu)點(diǎn)包括制備的粒子純度高、分散性好、晶型可控制,尤其是粒子的表面能低,無(wú)團(tuán)聚或少團(tuán)聚,而且合成的材料表面積大,性能優(yōu)良。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)目前存在的問(wèn)題,本發(fā)明提供一種在氧化銦錫玻璃上簡(jiǎn)單有效、操作簡(jiǎn)單、比表面積大的發(fā)散式啞鈴型氧化鋅的合成方法。
氧化銦錫導(dǎo)電玻璃是in2o3摻sn的半導(dǎo)體材料,其薄膜由于具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和光學(xué)性能,氧化銦錫在可見光(400~800nm)范圍內(nèi)是透明的,其透射率可在90%以上,而其紅外光區(qū)的反射率也在85%以上。如此高的可見光區(qū)透射率和紅外光區(qū)反射率同低電阻率相結(jié)合,使氧化銦錫薄膜成為典型的透明導(dǎo)電薄膜材料。同時(shí)氧化銦錫薄膜膜層非常牢固、堅(jiān)硬、耐堿、耐熱、耐潮濕且性能穩(wěn)定,可以作為一種基底負(fù)載氧化鋅產(chǎn)物。
該發(fā)散式啞鈴型氧化鋅合成方法具有工藝簡(jiǎn)單、成本低廉和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn),具體工藝制作流程如下:
(1)氧化銦錫導(dǎo)電玻璃的清洗:將氧化銦錫導(dǎo)電玻璃依次放入丙酮、無(wú)水乙醇、二次水超聲處理10~20min,然后放入40~60゜c烘箱30~50min干燥;
(2)種子溶液的配制:稱取0.439~0.667g二水乙酸鋅溶于50ml乙醇溶液中,放入90゜c烘箱中30min至溶液處于澄清透明狀態(tài),取出靜置室溫;
(3)氧化銦錫導(dǎo)電玻璃涂覆種子:將上述2溶液采用旋涂的方式涂覆,一共涂覆6~8次,置于25~50゜c烘箱中12~24h;
(4)生長(zhǎng)溶液的配置:稱取0.2743~0.3698g二水乙酸鋅和0.1752~0.2463g六次甲基四胺溶液50ml二次水中,攪拌15~20min,超聲5~10min;
(5)將涂覆完成的氧化銦錫導(dǎo)電玻璃帶有種子層的一面朝下,放入50ml高壓釜中,加入50ml生長(zhǎng)液,放入90゜c烘箱中5~7h,取出靜置室溫。
本發(fā)明的有益效果:
(1)有效的擴(kuò)大了氧化鋅對(duì)光的吸收效果,增加了比表面積。
(2)采用水做溶劑,無(wú)表面活性劑和其他有機(jī)試劑,不造成污染,環(huán)境友好。
(3)制備方法簡(jiǎn)單,不需要二次生長(zhǎng),操作簡(jiǎn)單,成本低廉。
(4)此類微米級(jí)氧化鋅在光催化、傳感器和電子器件等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
(5)具有良好的導(dǎo)電能力,為電子傳遞提供一個(gè)傳輸通道。
附圖說(shuō)明
圖1是發(fā)散式啞鈴型氧化鋅的掃描電鏡圖。
具體實(shí)施方式
因此制備一種表面積大,采光能力強(qiáng),性能優(yōu)良的氧化鋅是一項(xiàng)重要的課題。
實(shí)施例1
(1)氧化銦錫導(dǎo)電玻璃的清洗
將氧化銦錫導(dǎo)電玻璃裁剪成1cm×5cm尺寸,依次放入丙酮、無(wú)水乙醇、二次水超聲處理10min,然后放入40゜c烘箱30min干燥;
(2)種子溶液的配制:稱取0.439g二水乙酸鋅溶于50ml乙醇溶液中,放入90゜c烘箱中30min至溶液處于澄清透明狀態(tài),取出靜置室溫;
(3)氧化銦錫導(dǎo)電玻璃涂覆種子:將上述(2)溶液采用勻膠機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)為2000r/min旋涂的方式涂覆,一共涂覆6次,置于25゜c烘箱中12h;
(4)生長(zhǎng)溶液的配置:稱取0.2743g二水乙酸鋅和0.1752g六次甲基四胺溶液50ml二次水中,攪拌15min,超聲5min;
(5)將涂覆完成的氧化銦錫導(dǎo)電玻璃帶有種子層的一面朝下,放入50ml高壓釜中,加入35ml生長(zhǎng)液,放入90゜c烘箱中5h,取出靜置室溫;取出氧化銦錫導(dǎo)電玻璃用二次水沖洗三次,放入25゜c烘干。