專利名稱：氧化鋅－維納米材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米材料的制備方法，特別是涉及一種通過氧化前驅(qū)體硫化鋅制備氧化鋅一維納米材料的方法。
背景技術(shù)：
ZnO是一種重要的II-VI族寬禁帶、直接帶隙半導體材料，室溫下禁帶寬度為3.37eV，激子束縛能為60meV，被認為是繼ZnSe、GaN之后又一種新型光電材料，可應用于短波長激光器、紫外探測器、發(fā)光二極管、太陽能電池、場效應晶體管、化學傳感器等領(lǐng)域。
一維納米材料是指載流子僅在一個方向可以自由運動，而在另外兩個方向則受到約束的材料體系。近年來，一維納米材料一直是納米科學研究中較為活躍的前沿領(lǐng)域之一，主要原因在于其具有奇特的結(jié)構(gòu)、物理及化學性能，這不僅為基礎(chǔ)研究提供了可貴的研究對象，也在構(gòu)建納米器件方面有著極其重要的地位。目前，開發(fā)應用ZnO一維納米材料的研究受到了廣泛的關(guān)注。制備ZnO一維納米材料的方法很多，主要包括分子束外延、有機化學氣相沉積、模板法等。然而，這些方法所采用的條件苛刻、設(shè)備價格高昂、操作復雜。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有制備方法存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種制備氧化鋅一維納米材料的方法，具有成本低、操作簡單、適用性廣泛等特點。
本發(fā)明一種制備氧化鋅一維納米材料的方法，其特征在于，其制備方法如下(1)將等摩爾的無機鋅鹽和硫化鈉分別加入到水/醇的二元溶液中，攪拌形成均勻溶液；(2)在攪拌條件下，將硫化鈉溶液逐滴加入到無機鋅鹽溶液中，反應形成硫化鋅沉淀；(3)將生成的沉淀分別用去離子水和有機醇洗滌、干燥；(4)將干燥后的硫化鋅氧化，獲得氧化鋅一維納米材料。
其中所述干燥的溫度為50～100℃。
其中所述的硫化鋅氧化的溫度為700～900℃。
其中所述的硫化鋅氧化的時間為1～3小時。
其中無機鋅鹽包括氯化鋅、硝酸鋅和醋酸鋅，醇包括甲醇和乙醇。
其中水/醇混合溶劑的比例為0.4～1。
本發(fā)明采用廉價的無機鋅鹽、硫化鈉為原料，采用簡單的實驗裝置，制備了氧化鋅一維納米材料，因此本發(fā)明具有成本低、操作簡單、適用性廣泛等特點。


圖1是本發(fā)明所制備的硫化鋅前驅(qū)體和氧化鋅一維納米材料的X射線粉末衍射的對比圖。
具體實施例方式
本發(fā)明一種制備氧化鋅一維納米材料的方法，其制備方法如下(1)將等摩爾的無機鋅鹽和硫化鈉分別加入到水/醇的二元溶液中，攪拌形成均勻溶液，其中無機鋅鹽包括氯化鋅、硝酸鋅和醋酸鋅，醇包括甲醇和乙醇；其中水/醇混合溶劑的比例為0.4～1；(2)在攪拌條件下，將硫化鈉溶液逐滴加入到無機鋅鹽溶液中，反應形成硫化鋅沉淀；(3)將生成的沉淀分別用去離子水和有機醇洗滌、干燥；所述的干燥的溫度為50～100℃；(4)將干燥后的硫化鋅氧化，獲得氧化鋅一維納米材料；所述的硫化鋅氧化干的溫度為700～900℃；所述的硫化鋅氧化的時間為1～3小時。
上述反應以化學方程式表示如下
實施例以下為采用本發(fā)明方法制備氧化鋅一維納米材料的實例。
所采用的無機鋅鹽包括氯化鋅、硝酸鋅、醋酸鋅等，無機鋅鹽與硫化鈉溶液的濃度控制在0.05～0.1mol/l。
稱取0.9g分析純醋酸鋅置于水/甲醇的二元溶液中，攪拌形成均勻溶液。稱取0.4g分析純硫化鈉置于另一水/甲醇的二元溶液中，攪拌形成均勻溶液。將硫化鈉溶液逐滴加入到醋酸鋅溶液中，形成白色的硫化鋅沉淀。將沉淀分別用去離子水和甲醇洗滌，然后置于烘箱中于50℃下干燥。將烘干后的硫化鋅放入箱式爐中，在700℃下、空氣氣氛中加熱1小時，然后自然冷卻到室溫。如附圖1b所示，經(jīng)700℃氧化后，硫化鋅前驅(qū)體已經(jīng)完全氧化為氧化鋅。TEM透射電鏡檢測氧化鋅形貌直徑為30～80納米、長度為0.2～0.5微米、兩端僅為幾納米。單根納米氧化鋅電子衍射證明產(chǎn)物為單晶。在相同條件下，將反應溫度控制在800、900℃，將反應時間控制在2、3小時，無機鋅鹽采用氯化鋅或硝酸鋅，均可得到氧化鋅一維納米材料。
通過調(diào)節(jié)反應溫度和反應時間，可制備不同長徑比的氧化鋅一維納米材料。
權(quán)利要求
1.一種制備氧化鋅一維納米材料的方法，其特征在于，其制備方法如下(1)將等摩爾的無機鋅鹽和硫化鈉分別加入到水/醇的二元溶液中，攪拌形成均勻溶液；(2)在攪拌條件下，將硫化鈉溶液逐滴加入到無機鋅鹽溶液中，反應形成硫化鋅沉淀；(3)將生成的沉淀分別用去離子水和有機醇洗滌、干燥；(4)將干燥后的硫化鋅氧化，獲得氧化鋅一維納米材料。
2.如權(quán)利要求1所述的氧化鋅一維納米材料的制備方法，其特征在于，其中所述的干燥的溫度為50～100℃。
3.如權(quán)利要求1所述的氧化鋅一維納米材料的制備方法，其特征在于，其中所述的硫化鋅氧化的溫度為700～900℃。
4.如權(quán)利要求1所述的氧化鋅一維納米材料的制備方法，其特征在于，其中所述的硫化鋅氧化的時間為1～3小時。
5.如權(quán)利要求1所述的氧化鋅一維納米材料的制備方法，其特征在于，其中無機鋅鹽包括氯化鋅、硝酸鋅和醋酸鋅，醇包括甲醇和乙醇。
6.如權(quán)利要求1所述的氧化鋅一維納米材料的制備方法，其特征在于，其中水/醇混合溶劑的比例為0.4～1。
全文摘要
一種制備氧化鋅一維納米材料的方法，其特征在于，其制備方法如下(1)將等摩爾的無機鋅鹽和硫化鈉分別加入到水/醇的二元溶液中，攪拌形成均勻溶液；(2)在攪拌條件下，將硫化鈉溶液逐滴加入到無機鋅鹽溶液中，反應形成硫化鋅沉淀；(3)將生成的沉淀分別用去離子水和有機醇洗滌、干燥；(4)將干燥后的硫化鋅氧化，獲得氧化鋅一維納米材料。
文檔編號C01G9/00GK1880227SQ20051007632
公開日2006年12月20日 申請日期2005年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月14日
發(fā)明者彭文琴, 曲勝春, 王占國 申請人:中國科學院半導體研究所