一种发散式哑铃型氧化锌的制备方法与流程

文档序号:11719527阅读:162来源:国知局

本发明涉及一种发散式哑铃型氧化锌的制备方法,属于无机纳米材料制备领域。



背景技术:

氧化锌是一种新型的宽禁带化合物半导体材料,是ⅱ-ⅵ族直接宽带隙氧化物,具有独特的光学及电学特性。由于其具有非迁移性、荧光性、压电性、吸收和散射紫外线的能力,可被广泛应用于气体传感器、压电材料、压敏电阻、高效催化剂、磁性材料和塑料薄膜等。

氧化锌在紫外波段有较强的激子跃迁发光特性,所以在短波长光子学器件领域有着较广的应用前景。对于氧化锌材料的制备有多种方法,包括气相沉积法、电化学沉积法、溶胶凝胶法、微乳液法和模板法等。以上方法存在操作方法复杂,仪器昂贵,成本高等缺点,因此制备一种表面积大,采光能力强,性能优良的氧化锌是一项重要的课题。在这我们主要采用水热法合成一种发散式哑铃型氧化锌,采用水热法的优点包括制备的粒子纯度高、分散性好、晶型可控制,尤其是粒子的表面能低,无团聚或少团聚,而且合成的材料表面积大,性能优良。



技术实现要素:

针对目前存在的问题,本发明提供一种在氧化铟锡玻璃上简单有效、操作简单、比表面积大的发散式哑铃型氧化锌的合成方法。

氧化铟锡导电玻璃是in2o3掺sn的半导体材料,其薄膜由于具有优良的导电性和光学性能,氧化铟锡在可见光(400~800nm)范围内是透明的,其透射率可在90%以上,而其红外光区的反射率也在85%以上。如此高的可见光区透射率和红外光区反射率同低电阻率相结合,使氧化铟锡薄膜成为典型的透明导电薄膜材料。同时氧化铟锡薄膜膜层非常牢固、坚硬、耐碱、耐热、耐潮湿且性能稳定,可以作为一种基底负载氧化锌产物。

该发散式哑铃型氧化锌合成方法具有工艺简单、成本低廉和环境友好等优点,具体工艺制作流程如下:

(1)氧化铟锡导电玻璃的清洗:将氧化铟锡导电玻璃依次放入丙酮、无水乙醇、二次水超声处理10~20min,然后放入40~60゜c烘箱30~50min干燥;

(2)种子溶液的配制:称取0.439~0.667g二水乙酸锌溶于50ml乙醇溶液中,放入90゜c烘箱中30min至溶液处于澄清透明状态,取出静置室温;

(3)氧化铟锡导电玻璃涂覆种子:将上述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)生长溶液的配置:称取0.2743~0.3698g二水乙酸锌和0.1752~0.2463g六次甲基四胺溶液50ml二次水中,搅拌15~20min,超声5~10min;

(5)将涂覆完成的氧化铟锡导电玻璃带有种子层的一面朝下,放入50ml高压釜中,加入50ml生长液,放入90゜c烘箱中5~7h,取出静置室温。

本发明的有益效果:

(1)有效的扩大了氧化锌对光的吸收效果,增加了比表面积。

(2)采用水做溶剂,无表面活性剂和其他有机试剂,不造成污染,环境友好。

(3)制备方法简单,不需要二次生长,操作简单,成本低廉。

(4)此类微米级氧化锌在光催化、传感器和电子器件等领域具有广泛的应用价值。

(5)具有良好的导电能力,为电子传递提供一个传输通道。

附图说明

图1是发散式哑铃型氧化锌的扫描电镜图。

具体实施方式

因此制备一种表面积大,采光能力强,性能优良的氧化锌是一项重要的课题。

实施例1

(1)氧化铟锡导电玻璃的清洗

将氧化铟锡导电玻璃裁剪成1cm×5cm尺寸,依次放入丙酮、无水乙醇、二次水超声处理10min,然后放入40゜c烘箱30min干燥;

(2)种子溶液的配制:称取0.439g二水乙酸锌溶于50ml乙醇溶液中,放入90゜c烘箱中30min至溶液处于澄清透明状态,取出静置室温;

(3)氧化铟锡导电玻璃涂覆种子:将上述(2)溶液采用匀胶机转速设为2000r/min旋涂的方式涂覆,一共涂覆6次,置于25゜c烘箱中12h;

(4)生长溶液的配置:称取0.2743g二水乙酸锌和0.1752g六次甲基四胺溶液50ml二次水中,搅拌15min,超声5min;

(5)将涂覆完成的氧化铟锡导电玻璃带有种子层的一面朝下,放入50ml高压釜中,加入35ml生长液,放入90゜c烘箱中5h,取出静置室温;取出氧化铟锡导电玻璃用二次水冲洗三次,放入25゜c烘干。



技术特征:

技术总结
一种氧化铟锡(ITO)导电玻璃上种两端发散式哑铃型氧化锌制备方法,属于材料制备领域。本方法包括以下步骤基底清洗‑种子溶液涂覆‑前驱体溶液的配制‑ZnO的生长。本发明的优点选用透光率高,导电性好的ITO导电玻璃作为基底,制备过程无有机试剂,对环境无污染,操作过程简单,成本低,反应条件易实现。本发明只需经过一次生长就可以形成表面积大,两端发散式的氧化锌,为基于氧化铟锡玻璃上ZnO电子器件的发展打下基础。

技术研发人员:孔庆坤;张丽娜;王衍虎;张彦;李丽;葛慎光
受保护的技术使用者:济南大学
技术研发日:2017.04.25
技术公布日:2017.07.14
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