ZnO一维纳米材料的制备方法与流程

文档序号:12087144阅读:215来源:国知局

本发明涉及功能材料技术领域,具体涉及一种ZnO一维纳米材料的制备方法。



背景技术:

一维纳米材料由于具有较高的比表面积、结构均一等特点使其成为近代科学界的研究热点.ZnO作为一种新型直接带隙宽禁带半导体材料,室温下带隙宽度为3.37eV,激子束缚能高达60meV,其性能较为稳定且具有生物安全性,这使其在光电材料、抗菌材料等领域有较为广泛的应用前景。自2001年制得ZnO一维纳米材料以来,由于其在光学、催化剂、压电材料等领域的特性和新用途,使得探究ZnO一维纳米材料的制备方法及其结构性能等领域迅速成为研究热点。王中林等成功制得ZnO纳米带,并将其压电特性应用于传感器及纳米发电机等应用领域。杨培东等利用气相沉积法制备出ZnO一维纳米线阵列,并在纳米激光器领域得到应用。目前,ZnO一维纳米材料的制备方法主要有气相沉积法,溶液法,热蒸发法,水热法,溶胶凝胶法,模板法等。上述制备方法由于存在制备工艺复杂,副产物污染环境及产量低等缺点,导致进一步应用困难。



技术实现要素:

本发明旨在提出一种ZnO一维纳米材料的制备方法。

本发明的技术方案在于:

ZnO一维纳米材料的制备方法,包括如下步骤:

(1)ZnO纳米粒子制备

将10.975~11g 乙酸锌加到100mL 容量瓶中,将98~100mL 无水乙醇与1.218~1.250g 油酸钠混合加入250mL 圆底双口烧瓶中,油浴加热,待油酸钠全部溶解后加入乙酸锌水溶液,反应30min,将溶液自然冷却至常温然后进行离心分离,在离心过程中分别用乙醇和去离子水将得到的固体样品洗涤3次;最后将制得固体放入干燥箱内干燥,制得白色ZnO粉体样品;

(2)ZnO一维纳米材料的制备

将制得ZnO粉体样品放入马弗炉中煅烧,随炉冷却至室温,制得粉体样品。

所述的煅烧温度为400~500℃煅烧时间为2~3h。

所述的乙酸锌水溶液的浓度为0.5 ~0.8mol/L,体积为2~3 mL。

所述的油浴加热的温度为恒温80~100℃。

所述的干燥的温度为80~100℃,干燥时间为1~1.5h。

本发明的技术效果在于:

本发明以乙醇为溶剂,乙酸锌为前驱体,油酸钠为表面修饰剂,通过简单的溶液化学法制得窄分布球形ZnO纳米粒子。窄分布球形ZnO纳米粒子为六方晶系纤锌矿结构ZnO单晶纳米线,长度约为其长度约为10μm,直径约为100nm,且具有良好的紫外发光性能。

具体实施方式

ZnO一维纳米材料的制备方法,包括如下步骤:

实施例1

(1)ZnO纳米粒子制备

将10.975~11g 乙酸锌加到100mL 容量瓶中,将98~100mL 无水乙醇与1.218~1.250g 油酸钠混合加入250mL 圆底双口烧瓶中,油浴加热,待油酸钠全部溶解后加入乙酸锌水溶液,反应30min,将溶液自然冷却至常温然后进行离心分离,在离心过程中分别用乙醇和去离子水将得到的固体样品洗涤3次;最后将制得固体放入干燥箱内干燥,制得白色ZnO粉体样品;

(2)ZnO一维纳米材料的制备

将制得ZnO粉体样品放入马弗炉中煅烧,随炉冷却至室温,制得粉体样品。

实施例2

(1)ZnO纳米粒子制备

将10.975g 乙酸锌加到100mL 容量瓶中,将98mL 无水乙醇与1.218g 油酸钠混合加入250mL 圆底双口烧瓶中,油浴加热,待油酸钠全部溶解后加入乙酸锌水溶液,反应30min,将溶液自然冷却至常温然后进行离心分离,在离心过程中分别用乙醇和去离子水将得到的固体样品洗涤3次;最后将制得固体放入干燥箱内干燥,制得白色ZnO粉体样品;

(2)ZnO一维纳米材料的制备

将制得ZnO粉体样品放入马弗炉中煅烧,随炉冷却至室温,制得粉体样品。

其中,所述的煅烧温度为400℃煅烧时间为2h。所述的乙酸锌水溶液的浓度为0.5 mol/L,体积为2mL。所述的油浴加热的温度为恒温80℃。所述的干燥的温度为80℃,干燥时间为1h。

实施例3

(1)ZnO纳米粒子制备

将11g 乙酸锌加到100mL 容量瓶中,将100mL 无水乙醇与1.250g 油酸钠混合加入250mL 圆底双口烧瓶中,油浴加热,待油酸钠全部溶解后加入乙酸锌水溶液,反应30min,将溶液自然冷却至常温然后进行离心分离,在离心过程中分别用乙醇和去离子水将得到的固体样品洗涤3次;最后将制得固体放入干燥箱内干燥,制得白色ZnO粉体样品;

(2)ZnO一维纳米材料的制备

将制得ZnO粉体样品放入马弗炉中煅烧,随炉冷却至室温,制得粉体样品。

其中,所述的煅烧温度为500℃煅烧时间为3h。所述的乙酸锌水溶液的浓度为0.8mol/L,体积为3 mL。所述的油浴加热的温度为恒温100℃。所述的干燥的温度为100℃,干燥时间为1.5h。

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