[發(fā)明專利]一種啞鈴狀ZnO微米材料及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810036443.0
• 申請日: 2008-04-22
• 公開（公告）號: CN101311362A
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 崔慶月;郁可;朱自強;張寧;黃勇
• 申請（專利權(quán)）人: 華東師范大學(xué)
• 主分類號: C30B29/16
• 分類號: C30B29/16;C30B29/60;C30B7/10;C01G9/02
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 吳澤群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及一種啞鈴狀ZnO微米材料以及它的制備方法，屬于半導(dǎo)體光電子材料與器件技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

近年來，由于ZnO結(jié)構(gòu)材料具有優(yōu)異的光學(xué)、場發(fā)射和壓電特性，所以對其的研究受到了世界范圍的高度關(guān)注。作為寬禁帶半導(dǎo)體的ZnO結(jié)構(gòu)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(nèi)材料科學(xué)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(xué)氣相沉積法等)制備出了花樣繁多的ZnO結(jié)構(gòu)材料，其中包括具有“桿”、“線”、“帶”、“環(huán)”、“梳”等形貌特征的ZnO納米結(jié)構(gòu)材料。但是目前啞鈴狀ZnO微米材料報道卻沒有見到。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明目的是為了提供一種啞鈴狀ZnO微米材料，這種微米結(jié)構(gòu)具有多孔，比表面積較大，并且簡單易控。

本發(fā)明的另一目的是為了提供這種啞鈴狀ZnO微米材料的制備方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種啞鈴狀ZnO微米材料，在國際上是首次報道，這種微米結(jié)構(gòu)長度為30μm-40μm，兩端孔直徑大小為0.5-0.8μm。整體形態(tài)為啞鈴狀。

這種啞鈴狀ZnO微米材料產(chǎn)品是采用水熱方法得到的，其具體工藝步驟如下：

a)在一只干凈的玻璃器皿中，倒入去離子水，并將Zn(CH₃COO)₂·2H₂O溶解其中；

b)緩慢向玻璃器皿中加入一定量的氨水，用磁力攪拌器不斷攪拌，并且維持溶液的為弱堿性；

c)用薄膜將玻璃器皿密封，放入溫度為50-55℃的烘箱中加熱12-15小時；

d)將薄膜移除，保持烘箱內(nèi)溫度為30-32℃，直到將玻璃器皿烘干。

e)將留在玻璃器皿底部的白色沉淀物刮下，取出樣品，得到所述啞鈴狀ZnO微米材料。

本發(fā)明工藝步驟a)中所述的醋酸鋅溶液溶解后的濃度為0.34-0.36mol/L。本發(fā)明工藝步驟b)中所述的氨水質(zhì)量百分比濃度為22-25％。

步驟b)中所述的溶液pH值為8.5-8.6。

本發(fā)明的主要技術(shù)優(yōu)點：

本產(chǎn)品以Zn(CH₃COO)₂·2H₂O去離子水和氨水為原料，先攪拌混合，然一定的溫度下加熱，即可以得到。無需對加熱環(huán)境有高要求，簡單易控，重復(fù)性強，非常適合大面積，低成本的制備。

本發(fā)明的產(chǎn)品特點：本發(fā)明得到的啞鈴狀ZnO微米材料是一種具有獨特形貌特征的ZnO微米結(jié)構(gòu)材料，頂部由一系列細棒聚集而成，且有許多孔。有望在微電子和微電子光電器件，傳感器等領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用。

附圖說明

圖1是啞鈴狀結(jié)構(gòu)的氧化鋅微米材料的X射線衍射圖；

圖2是啞鈴狀結(jié)構(gòu)的氧化鋅微米材料的低倍SEM照片；

圖3是啞鈴狀結(jié)構(gòu)的氧化鋅微米材料的中倍SEM照片；

圖4是啞鈴狀結(jié)構(gòu)的氧化鋅微米材料頂端的高倍SEM照片。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)特點。

實施例1

a)在一只干凈的玻璃燒杯中，倒入去離子水20ml，并將1.5gZn(CH₃COO)₂·2H₂O溶解其中；

b)緩慢向玻璃器皿中加入一定量的氨水，用磁力攪拌器不斷攪拌，并且維持溶液的PH為8.5；

c)用薄膜將玻璃器皿密封，放入烘箱中加熱13小時，溫度為55℃；

d)將薄膜移除，繼續(xù)加熱，溫度為32℃，直到將玻璃器皿烘干；

e)將留在玻璃器皿底部的白色沉淀物刮下，取出樣品，得到所述啞鈴狀ZnO微米材料。

實施例2

a)在一只干凈的玻璃燒杯中，倒入去離子水20ml，并將1.5gZn(CH₃COO)₂·2H₂O溶解其中；

b)緩慢向玻璃器皿中加入一定量的氨水，用磁力攪拌器不斷攪拌，并且維持溶液的PH為8.6；

c)用薄膜將玻璃器皿密封，放入烘箱中加熱12小時，溫度為50℃；

d)將薄膜移除，繼續(xù)加熱，溫度為32℃，直到將玻璃器皿烘干；

e)將留在玻璃器皿底部的白色沉淀物刮下，取出樣品，得到所述啞鈴狀ZnO微米材料。

實施例3