本发明涉及一种基于电镀制备ZnO纳米阵列的方法,并且具有很好的催化活性和光疗效果,具体涉及ZnO纳米阵列的制备方法。
背景技术:
近年来,环保问题日益突出。有毒和难降解的有机污染物的处理问题一直处于瓶颈状态。光催化氧化作为一项环境友好型技术,得到了人们的广泛关注,ZnO具有一定的光催化性能,在光催化氧化应用中表现出很强的优势。
众所周知,纳米氧化锌(zinc oxide,ZnO),是一种具有巨大应用潜力的半导体纳米材料,由于它的光催化效应被广泛应用与太阳能电池、污水处理、杀菌的理论研究和实际应用的报道与日俱增。氧化锌纳米阵列在环境保护、节能、生物传感器等方面有着广泛的应用。因此,如何制备出ZnO纳米阵列以及如何控制有序氧化锌纳米阵列的厚度,粒径,长度等以得到符合预期的氧化锌纳米管在环保方面有重大意义。
本发明方法克服了现有技术中ZnO排列难以控制,分布不均等缺陷。本发明可以有序的控制ZnO纳米阵列的厚度、粒径、长度等,以得到符合预期结果的ZnO。ZnO纳米阵列在环境保护、节能、生物传感器等方面有着广泛的应用。因此,本发明对ZnO纳米阵列的应用具有重大意义。
技术实现要素:
发明目的:本发明提供了一种新的ZnO纳米阵列的制备方法。
技术方案:针对目前现有技术中ZnO排列难以控制,分布不均等缺陷,本发明提供了一种可以有序控制ZnO纳米阵列的厚度、粒径、长度等,以得到符合预期结果的ZnO纳米阵列的方法。
1.一种基于电镀制备ZnO纳米阵列的方法,由如下步骤制得:
(1)称取一定量的金试剂溶解到去离子水中配制成新鲜氯金酸溶液,浓度为0.1~1000mg/mL。称取一定量谷胱甘肽固体溶解到去离子水中配制成谷胱甘肽溶液,浓度为0.1~1000mg/mL,将谷胱甘肽溶液逐滴滴加到金试剂溶液,让其与金离子充分反应。谷胱甘肽分子作为配体充分的与Au3+发生络合反应,从而形成稳定的络合物[Au(GSH)]3+,浓度为0.1~1000mg/mL。
(2)将电极浸入一定浓度的金络合物溶液,水浴恒温,在ITO上沉积金纳米簇。
(3)在ITO电极均匀沉积一层金纳米簇后,在一定浓度Zn2+溶液(浓度为0.1~5.0mol/L)中进行电镀,水浴加热30~100℃,电镀时间1~8h,制备得到ZnO纳米阵列。
本发明的优点是:本发明方法克服了现有技术中ZnO排列难以控制,分布不均等缺陷。本发明可以有序的控制ZnO纳米阵列的厚度、粒径、长度等,以得到符合预期的ZnO。ZnO纳米阵列在环境保护、节能、生物传感器等方面有着广泛的应用。因此,本发明对ZnO纳米阵列的应用具有重大意义。
附图说明
图1是本发明实施例1实验组SEM结果图;
图2是本发明实施例2实验组SEM结果图。
具体实施方式
实施例1
(1)称取0.1g的氯金酸固体溶解到1mL去离子水中配制成新鲜氯金酸溶液,浓度为100mg/mL。称取1g谷胱甘肽固体溶解到1mL去离子水中配制成谷胱甘肽溶液,浓度为1000mg/mL,将谷胱甘肽溶液逐滴滴加到金试剂溶液,让其与金离子充分反应。谷胱甘肽分子作为配体充分的与Au3+发生络合反应,从而形成稳定的络合物[Au(GSH)]3+,浓度为50mg/mL。
(2)将电极浸入上述的金络合物溶液,水浴恒温37℃7天,在ITO上沉积金纳米簇。
(3)在ITO电极均匀沉积一层金纳米簇后,在浓度为1mol/L的ZnCl2溶液中进行电镀,水浴加热70℃,电镀时间6h,制备得到ZnO纳米阵列。
本发明所得产品用电子扫描电镜(SEM)表征结果见图1。
实施例2
(1)称取1g的氯金酸固体溶解到1mL去离子水中配制成新鲜氯金酸溶液,浓度为1000mg/mL。称取1g谷胱甘肽固体溶解到1mL去离子水中配制成谷胱甘肽溶液,浓度为1000mg/mL,将谷胱甘肽溶液逐滴滴加到金试剂溶液,让其与金离子充分反应。谷胱甘肽分子作为配体充分的与Au3+发生络合反应,从而形成稳定的络合物[Au(GSH)]3+,浓度为500mg/mL。
(2)将电极浸入上述的金络合物溶液,水浴恒温37℃7天,在ITO上沉积金纳米簇。
(3)在ITO电极均匀沉积一层金纳米簇后,在浓度为1mol/L的ZnCl2溶液中进行电镀,水浴加热70℃,电镀时间6h,制备得到ZnO纳米阵列。
本发明所得产品用电子扫描电镜(SEM)表征结果见图2。
实施例3
(1)称取0.1g的氯金酸固体溶解到1mL去离子水中配制成新鲜氯金酸溶液,浓度为100mg/mL。称取1g谷胱甘肽固体溶解到1mL去离子水中配制成谷胱甘肽溶液,浓度为1000mg/mL,将谷胱甘肽溶液逐滴滴加到金试剂溶液,让其与金离子充分反应。谷胱甘肽分子作为配体充分的与Au3+发生络合反应,从而形成稳定的络合物[Au(GSH)]3+,浓度为50mg/mL。
(2)将电极浸入上述的金络合物溶液,水浴恒温37℃7天,在ITO上沉积金纳米簇。
(3)在ITO电极均匀沉积一层金纳米簇后,在浓度为5mol/L的ZnCl2溶液中进行电镀,水浴加热70℃,电镀时间6h,制备得到ZnO纳米阵列。
实施例4
(1)称取1g的氯金酸固体溶解到1mL去离子水中配制成新鲜氯金酸溶液,浓度为100mg/mL。称取1g谷胱甘肽固体溶解到1mL去离子水中配制成谷胱甘肽溶液,浓度为1000mg/mL,将谷胱甘肽溶液逐滴滴加到金试剂溶液,让其与金离子充分反应。谷胱甘肽分子作为配体充分的与Au3+发生络合反应,从而形成稳定的络合物[Au(GSH)]3+,浓度为500mg/mL。
(2)将电极浸入上述的金络合物溶液,水浴恒温37℃7天,在ITO上沉积金纳米簇。
(3)在ITO电极均匀沉积一层金纳米簇后,在浓度为5mol/L的ZnCl2溶液中进行电镀,水浴加热70℃,电镀时间6h,制备得到ZnO纳米阵列。
实施例5
(1)称取0.1g的氯金酸固体溶解到1mL去离子水中配制成新鲜氯金酸溶液,浓度为100mg/mL。称取1g谷胱甘肽固体溶解到1mL去离子水中配制成谷胱甘肽溶液,浓度为1000mg/mL,将谷胱甘肽溶液逐滴滴加到金试剂溶液,让其与金离子充分反应。谷胱甘肽分子作为配体充分的与Au3+发生络合反应,从而形成稳定的络合物[Au(GSH)]3+,浓度为50mg/mL。
(2)将电极浸入上述的金络合物溶液,水浴恒温37℃7天,在ITO上沉积金纳米簇。
(3)在ITO电极均匀沉积一层金纳米簇后,在浓度为1mol/L的ZnCl2溶液中进行电镀,水浴加热70℃,电镀时间2h,制备得到ZnO纳米阵列。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。