专利名称：一种制备纳米碳管/氧化锌纳米球异质结的方法
技术领域：
本发明涉及一种制备纳米碳管/氧化锌纳米球异质结的方法。
背景技术：
自从1991年纳米碳管被成功合成以来，由于其特殊的结构导致了它在电子传输，光电子器件，气敏传感器等方面都有独特的性能，从而受到广泛的关注。另外，随着碳管批量合成的成功解决以及复合材料本身的优越特性使得碳管基复合材料成为研究的热点。目前，碳管/高分子聚合物，碳管/贵金属，碳管/金属氧化物等复合结构在纳米光电子器件和气敏传感器等领域都得到了很多应用。而氧化锌是一种重要的宽禁带半导体材料，它的纳米材料被广泛应用于发光二极管、气敏传感器、紫外探测器等光电子领域。因此纳米碳管/氧化锌异质结预期会在光电子器件和气敏传感器等领域表现出独特的性能。目前有少量关于纳米碳管/氧化锌异质结构的报道，一般都是在高温下或经过复杂的化学反应制得的(如，Kim.H.；Sigmund，W.；Appl.Phys.Lett.2002，81，2085和Sun，J.；Gao，L.；Iwasa，M.；Chem.Commun.2004，832)。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用简单的低温化学反应制备纳米碳管/氧化锌纳米球异质结的方法。
本发明的制备纳米碳管/氧化锌纳米球异质结的方法，包括以下步骤1)将纳米碳管超声分散在乙醇水混合溶液中，得到纳米碳管乙醇水溶液，乙醇和水的体积比为1∶1；2)将氯化锌和三乙醇胺分别溶解在去离子水中，配制摩尔浓度为0.01～0.5摩尔/升的氯化锌溶液和摩尔浓度为0.1～2摩尔/升的三乙醇胺溶液；3)将纳米碳管乙醇水溶液加热到60～90℃，并在纳米碳管乙醇水溶液中同时滴加上述氯化锌和三乙醇胺溶液，反应1～3h，氯化锌和纳米碳管的摩尔比为1∶1～10，氯化锌和三乙醇胺的摩尔比为1∶0.2～200，反应结束，离心、干燥，得到纳米碳管/氧化锌纳米球异质结。
本发明的有益效果在于制备工艺简单，反应温度低，采用本发明方法可以得到纳米碳管/氧化锌纳米球异质结特殊的结构，为光电子器件和气敏传感器的深入研究和应用提供基础。
图1是纳米碳管/氧化锌纳米球异质结的扫描电镜照片。
图2是氧化锌/氧化锌纳米球异质结的透射电镜照片。
具体实施例方式
以下结合实施例进一步说明本发明。
实施例1首先将60毫克纳米碳管超声分散到200毫升乙醇水混合溶液中，其中乙醇和水的体积比为1∶1。接着将0.68g氯化锌和8.3毫升三乙醇胺分别溶解在500毫升去离子水中，配制摩尔浓度为0.01摩尔/升的氯化锌溶液和摩尔浓度为0.1摩尔/升的三乙醇胺溶液。其次将上述纳米碳管溶液加热到90℃。然后同时在纳米碳管溶液中滴加50毫升氯化锌和50毫升三乙醇胺溶液，并反应1h。最后将上述溶液离心、干燥，得到碳纳米管/氧化锌纳米球的异质结。图1和图2是纳米碳管/氧化锌纳米球异质结的扫描电镜照片和透射电镜照片。
实施例2首先将300毫克纳米碳管超声分散到200毫升乙醇水混合溶液中，其中乙醇和水的体积比为1∶1。接着将3.4g氯化锌和166毫升三乙醇胺分别溶解在500毫升去离子水中，配制摩尔浓度为0.5摩尔/升的氯化锌溶液和摩尔浓度为2摩尔/升的三乙醇胺溶液。其次将上述纳米碳管溶液加热到60℃。然后同时在纳米碳管溶液中滴加50毫升氯化锌和50毫升三乙醇胺溶液，并反应3h。最后将上述溶液离心、干燥，得到碳纳米管/氧化锌纳米球的异质结。其结果和例1相似。
实施例3首先将375毫克纳米碳管超声分散到200毫升乙醇水混合溶液中，其中乙醇和水的体积比为1∶1。接着将0.85g氯化锌和83毫升三乙醇胺分别溶解在500毫升去离子水中，配制摩尔浓度为0.125摩尔/升的氯化锌溶液和摩尔浓度为1摩尔/升的三乙醇胺溶液。其次将上述纳米碳管溶液加热到80℃。然后同时在纳米碳管溶液中滴加50毫升氯化锌和50毫升三乙醇胺溶液，并反应2h。最后将上述溶液离心、干燥，得到碳纳米管/氧化锌纳米球的异质结。其结果和例1相似。
权利要求
1.一种制备纳米碳管/氧化锌纳米球异质结的方法，其特征是包括以下步骤1)将纳米碳管超声分散在乙醇水混合溶液中，得到纳米碳管乙醇水溶液，乙醇和水的体积比为1∶1；2)将氯化锌和三乙醇胺分别溶解在去离子水中，配制摩尔浓度为0.01～0.5摩尔/升的氯化锌溶液和摩尔浓度为0.1～2摩尔/升的三乙醇胺溶液；3)将纳米碳管乙醇水溶液加热到60～90℃，并在纳米碳管乙醇水溶液中同时滴加上述氯化锌和三乙醇胺溶液，反应1～3h，氯化锌和纳米碳管的摩尔比为1∶1～10，氯化锌和三乙醇胺的摩尔比为1∶0.2～200，反应结束，离心、干燥，得到纳米碳管/氧化锌纳米球异质结。
全文摘要
本发明公开的制备纳米碳管/氧化锌纳米球异质结的方法，其步骤如下将纳米碳管超声分散在乙醇水混合溶液中，得到纳米碳管乙醇水溶液，将纳米碳管乙醇水溶液加热到60～90℃，并向纳米碳管乙醇水溶液同时滴加摩尔浓度为0.01～0.5摩尔/升的氯化锌溶液和摩尔浓度为0.1～2摩尔/升的三乙醇胺溶液，反应1～3h，离心、干燥，即可。本发明制备工艺简单，反应温度低，采用本发明方法可以得到纳米碳管/氧化锌纳米球异质结特殊的结构，为光电子器件和气敏传感器的深入研究和应用提供基础。
文档编号C01G9/02GK1974486SQ20061015473
公开日2007年6月6日 申请日期2006年11月21日 优先权日2006年11月21日
发明者杨德仁, 杜宁, 张辉 申请人:浙江大学