[發明專利]一種摻雜稀土元素氧化鋅一維納米材料的制備方法和應用

有效

• 申請號: 201010118165.0
• 申請日: 2010-02-26
• 公開（公告）號: CN101786653A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: 楊國偉;朱宏干;楊玉華
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: C01G9/02
• 分類號: C01G9/02;B82B3/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 黃磊

1.一種摻雜稀土元素氧化鋅一維納米材料的制備方法，其特征在于包括 以下操作步驟：

(1)將氧化鋅和稀土元素的氧化物混合，研磨，壓制，在900～1200℃ 的溫度下燒結，得到摻有稀土元素的氧化鋅陶瓷靶；所述氧化鋅和稀土元素的 氧化物以質量比(7～10)∶1進行混合；

(2)將鉬桿通過T型石英管的豎臂伸入T型石英管的橫臂中，將摻有稀 土元素的氧化鋅陶瓷靶置于鉬桿下端，將襯底置于T型石英管的橫臂中，所 述襯底位于摻有稀土元素的氧化鋅陶瓷靶的側下方，襯底和摻有稀土元素的氧 化鋅陶瓷靶的垂直距離為20～23mm，水平距離為2～6cm；鉬桿以3～10周/ 分鐘的速度旋轉；

(3)將T型石英管抽真空，以20～40sccm的速度通入載流氣體，使T 型石英管內的氣壓達到400～3000Pa，然后將T型石英管加熱至650～750℃；

(4)引入激光光束，將激光光束聚焦到摻有稀土元素的氧化鋅陶瓷靶上， 調節激光光束的脈沖頻率，對摻有稀土元素的氧化鋅陶瓷靶進行燒蝕濺射，濺 射產物沉積到襯底上；

(5)濺射結束后，冷卻至室溫，襯底上形成摻雜稀土元素氧化鋅一維納 米材料。

2.根據權利要求1所述的一種摻雜稀土元素氧化鋅一維納米材料的制備 方法，其特征在于：步驟(1)所述稀土元素為鑭、鈰、鐠、釹、钷、釤、銪、 釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、镥、鈧或釔。

3.根據權利要求1所述的一種摻雜稀土元素氧化鋅一維納米材料的制備 方法，其特征在于：步驟(2)所述T型石英管的內徑為40～45mm，外徑為 45～50mm，厚度為3～10mm。

4.根據權利要求1所述的一種摻雜稀土元素氧化鋅一維納米材料的制備 方法，其特征在于：步驟(2)所述襯底是表面鍍有一層金屬薄膜催化劑的硅 片，所述金屬薄膜催化劑為金、銀、鈀或它們的合金；所述硅片的晶體取向為 <100>。

5.根據權利要求1所述的一種摻雜稀土元素氧化鋅一維納米材料的制備 方法，其特征在于：步驟(2)所述鉬桿是由微步電動機帶動旋轉；步驟(3) 所述抽真空是采用機械泵和渦輪分子泵進行抽真空。

6.根據權利要求1所述的一種摻雜稀土元素氧化鋅一維納米材料的制備 方法，其特征在于：步驟(3)所述載流氣體為氮氣。

7.根據權利要求1所述的一種摻雜稀土元素氧化鋅一維納米材料的制備 方法，其特征在于：步驟(4)所述激光光束是采用波長為532nm、脈寬為10ns 的Nd：YAG脈沖激光器發射；所述激光光束的脈沖頻率為1～10Hz，激光光 束的能量密度為1.6～8J/cm²。

8.根據權利要求1所述的一種摻雜稀土元素氧化鋅一維納米材料的制備 方法，其特征在于：步驟(4)所述燒蝕濺射的時間為30～60分鐘。