專利名稱：一種ZnO納米帶狀材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明屬于半導體光電子材料與器件技術領域，具體說，是涉及一種ZnO納米帶狀材料及其制備方法。

背景技術：
近年來，由于ZnO納米結構材料具有優(yōu)異的光學、電學和壓電特性，所以對其的研究受到了世界范圍的高度關注。作為寬禁帶半導體的ZnO納米結構材料，目前已廣泛用于傳感器、功率器件、紫外發(fā)光二極管、太陽能電池。在國際、國內材料科學工作者的不懈努力下，現(xiàn)今已經(jīng)能夠用多種方法(如分子束外延、脈沖激光沉積、磁控濺射、溶膠-凝膠法、熱蒸發(fā)法、金屬有機化學氣相沉積法等)制備ZnO納米結構材料，其中包括具有“桿”、“線”、“帶”、“環(huán)”、“梳”等形貌特征的ZnO納米結構材料。但是，多孔帶狀納米結構ZnO的報道卻很少見。上海交大沈文中等人利用氧化鋁模板制得多孔ZnO納米薄膜，結構雖然規(guī)則但是工藝比較復雜，制備要求高。


發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種多孔ZnO納米帶狀材料以及它的制備方法，以填補現(xiàn)有技術的空白，為ZnO納米結構材料添加一個新品種。
本發(fā)明提供的ZnO納米帶狀材料，其特征在于，所述ZnO納米帶狀材料的表面具有多孔結構，帶的寬度在300nm～4μm，長度在10～40μm，每個孔徑大小在10～50nm。
本發(fā)明的多孔ZnO納米帶狀材料采用水熱和高溫分解方法制備得到，其具體工藝步驟如下 1)用去離子水配制醋酸鋅溶液，溶液濃度為0.15～0.30mol/L； 2)緩慢加入氨水，調節(jié)溶液的PH在6.5～7.5； 3)密封，放入烘箱中加熱10～12小時，溫度為30～50℃； 4)取出冷卻，過濾沉淀物； 5)將沉淀物放入烘箱中加熱8～10小時，溫度為40～60℃； 6)將烘干的白色沉淀物放入高溫水平氣氛爐中加熱2～3小時，溫度為600～800℃； 7)取出樣品，得到所述多孔ZnO納米帶狀材料。
所述醋酸鋅溶液濃度為0.23mol/L。
所述氨水質量百分比濃度為25％。
加入氨水調節(jié)的溶液PH為7.2。
本發(fā)明得到的多孔ZnO納米帶狀材料是一種具有獨特形貌特征的ZnO納米結構材料，比表面積大，有望在微電子和微電子光電器件、傳感器等領域獲得重要應用。所述制備工藝對加熱環(huán)境沒有特殊要求，操作簡單易控，重復性強，且原料來源廣泛、成本低廉，適合工業(yè)化生產。



圖1是本發(fā)明多孔ZnO納米帶狀材料的低倍掃描電鏡(SEM)照片； 圖2是本發(fā)明多孔ZnO納米帶狀材料的中倍掃描電鏡(SEM)照片。

具體實施例方式 下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細、完整的說明 實施例1 本發(fā)明的多孔ZnO納米帶狀材料采用水熱和高溫分解方法制備得到，即，以Zn(CH3COO)2·2H2O、去離子水及氨水為原料，先利用水熱法制得醋酸鋅納米帶狀物，然后在空氣中高溫加熱分解而成。其具體工藝步驟如下 1)用去離子水配制醋酸鋅溶液，溶液濃度為0.23mol/L； 2)緩慢加入質量百分比濃度為25％的氨水，調節(jié)溶液的PH在7.2； 3)密封，放入烘箱中加熱10小時，溫度為50℃； 4)取出冷卻，過濾沉淀物； 5)將沉淀物放入烘箱中加熱8小時，溫度為60℃； 6)將烘干的白色沉淀物放入高溫水平氣氛爐中加熱2小時，溫度為800℃； 7)取出樣品，得到所述多孔ZnO納米帶狀材料。
由圖1和圖2所示，可見所得到的ZnO納米帶狀材料的表面具有多孔結構，帶的寬度在300nm～4μm，長度在10～40μm，每個孔徑大小在10～50nm。
實施例2 本發(fā)明的多孔ZnO納米帶狀材料采用水熱和高溫分解方法制備得到，即，以Zn(CH3COO)2·2H2O、去離子水及氨水為原料，先利用水熱法制得醋酸鋅納米帶狀物，然后在空氣中高溫加熱分解而成。其具體工藝步驟如下 1)用去離子水配制醋酸鋅溶液，溶液濃度為0.15mol/L； 2)緩慢加入質量百分比濃度為25％的氨水，調節(jié)溶液的PH在7.5； 3)密封，放入烘箱中加熱11小時，溫度為40℃； 4)取出冷卻，過濾沉淀物； 5)將沉淀物放入烘箱中加熱9小時，溫度為50℃； 6)將烘干的白色沉淀物放入高溫水平氣氛爐中加熱2.5小時，溫度為700℃； 7)取出樣品，得到所述多孔ZnO納米帶狀材料。
所得到的ZnO納米帶狀材料的表面具有多孔結構，帶的寬度在300nm～4μm，長度在10～40μm，每個孔徑大小在10～50nm。
實施例3 本發(fā)明的多孔ZnO納米帶狀材料采用水熱和高溫分解方法制備得到，即，以Zn(CH3COO)2·2H2O、去離子水及氨水為原料，先利用水熱法制得醋酸鋅納米帶狀物，然后在空氣中高溫加熱分解而成。其具體工藝步驟如下 1)用去離子水配制醋酸鋅溶液，溶液濃度為0.30mol/L； 2)緩慢加入質量百分比濃度為25％的氨水，調節(jié)溶液的PH在6.5； 3)密封，放入烘箱中加熱12小時，溫度為30℃； 4)取出冷卻，過濾沉淀物； 5)將沉淀物放入烘箱中加熱10小時，溫度為40℃； 6)將烘干的白色沉淀物放入高溫水平氣氛爐中加熱3小時，溫度為600℃； 7)取出樣品，得到所述多孔ZnO納米帶狀材料。
所得到的ZnO納米帶狀材料的表面具有多孔結構，帶的寬度在300nm～4μm，長度在10～40μm，每個孔徑大小在10～50nm。
權利要求
1.一種ZnO納米帶狀材料，其特征在于，所述ZnO納米帶狀材料的表面具有多孔結構，帶的寬度在300nm～4μm，長度在10～40μm，每個孔徑大小在10～50nm。
2.一種權利要求1所述的ZnO納米帶狀材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下具體步驟
1)用去離子水配制醋酸鋅溶液，溶液濃度為0.15～0.30mol/L；
2)緩慢加入氨水，調節(jié)溶液的PH在6.5～7.5；
3)密封，放入烘箱中加熱10～12小時，溫度為30～50℃；
4)取出冷卻，過濾沉淀物；
5)將沉淀物放入烘箱中加熱8～10小時，溫度為40～60℃；
6)將烘干的白色沉淀物放入高溫水平氣氛爐中加熱2～3小時，溫度為600～800℃；
7)取出樣品，得到所述多孔ZnO納米帶狀材料。
3.根據(jù)權利要求2所述的ZnO納米帶狀材料的制備方法，其特征在于，所述醋酸鋅溶液濃度為0.23mol/L。
4.根據(jù)權利要求2所述的ZnO納米帶狀材料的制備方法，其特征在于，所述氨水質量百分比濃度為25％。
5.根據(jù)權利要求2所述的ZnO納米帶狀材料的制備方法，其特征在于，加入氨水調節(jié)的溶液PH為7.2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多孔ZnO納米帶狀材料及其制備方法，填補了現(xiàn)有技術的空白，為ZnO納米結構材料添加了一個新品種。所述ZnO納米帶狀材料的表面具有多孔結構，帶的寬度在300nm～4μm，長度在10～40μm，每個孔徑大小在10～50nm。本發(fā)明采用水熱和高溫分解方法制備得到，即，以Zn(CH3COO)2·2H2O、去離子水及氨水為原料，先利用水熱法制得醋酸鋅納米帶狀物，然后在空氣中高溫加熱分解而成。本發(fā)明的多孔ZnO納米帶狀材料比表面積大，有望在微電子和微電子光電器件、傳感器等領域獲得重要應用。所述制備工藝對加熱環(huán)境沒有特殊要求，操作簡單易控，重復性強，且原料來源廣泛、成本低廉，適合工業(yè)化生產。
文檔編號C01G9/00GK101182030SQ200710171030
公開日2008年5月21日 申請日期2007年11月27日 優(yōu)先權日2007年11月27日
發(fā)明者崔慶月, 可 郁, 朱自強, 寧 張, 王翠翠 申請人:華東師范大學