[發明專利]一種在有機柔性材料上電化學制備海膽狀氧化鋅納米線陣列的方法

無效

• 申請號: 201210589580.3
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN103060910A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 沙俊
• 申請（專利權）人: 蘇州汶顥芯片科技有限公司
• 主分類號: C30B29/16
• 分類號: C30B29/16;C30B29/62;C30B30/02;C23C16/40;C25D9/04
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1.一種在有機柔性材料基片上電化學制備海膽狀氧化鋅(ZnO)納米線陣列的方法，其特征在于該制備方法首先采用自組裝方法在有機柔性材料上沉積單層有序聚苯乙烯微球，隨后在微球體表面電化學沉積良好有序氧化鋅納米線，從而獲得放射狀、海膽形氧化鋅納米線陣列。

2.按權利要求1所述的一種在有機柔性材料上制備可調控直徑和高度的海膽狀氧化鋅納米線陣列的方法，其特征在于，制備方法包括如下步驟：

①采用自組裝法在有機柔性材料上制備聚苯乙烯微球陣列作為電沉積氧化鋅納米線的工作電極，采用以下步驟：

1)在恒溫60-80℃下，將有機柔性材料基板依次在三氯乙烯(C₂HCl₃)、丙酮(CH₃COCH₃)、異丙醇(CH₃CH(OH)CH)溶劑里進行超聲清洗10-25min，然后用超純水沖洗干凈，最后用氮氣吹干。

2)在干凈的有機柔性材料基片用自組裝法沉積直徑為微米級別的單層聚苯乙烯微球，隨后基片在空氣中自然晾干。

3)將附著有聚苯乙烯微球陣列的有機柔性材料基片浸入1-2M的ZnCl₂溶液里處理45-60min后取出，作為電沉積氧化鋅納米線的工作電極。

②在氯化鋅溶液里用電化學方法在微球表面沉積制備高度取向的ZnO納米線陣列，采用以下步驟：

1)采用標準三電極的電沉積系統，噴涂有ZnO種子層薄膜的有機柔性材料作為工作電極，鉑絲電極為對電極，飽和甘汞電極為參比電極。

2)配置ZnO納米線電沉積溶液，1-5x10^-4M的ZnCl₂為電沉積前驅物，0.1-3.4M的KCl為支持電解質。

3)在電沉積開始前，溶液在70-80℃恒溫下，通氧氣10-20min。在電沉積過程中，一直對溶液做鼓泡通氧處理。

4)對工作電極施加-1Vvs飽和甘汞電極，沉積電量Q為2.5-50C/cm²，當Q超過設定值時，儀器自動停止工作。

5)取出樣品，用去離子水沖洗干凈后，用氮氣吹干，制成放射狀、海膽形氧化鋅納米線陣列。

3.按權利要求1或2所述的一種在有機柔性材料基片上電化學制備海膽狀氧化鋅納米線陣列的方法，其特征在于，組裝完畢的微球放入1-2M?ZnCl₂溶液里處理一段時間，使聚苯乙烯微球表面具有電化學活性。

4.按權利要求1或2所述的一種在有機柔性材料基片上電化學制備海膽狀氧化鋅納米線陣列的方法其特征在于，ZnO納米線陣列垂直生長于微球表面，從而獲得放射狀、海膽形氧化鋅納米線陣列。

5.按權利要求1或2所述的一種在有機柔性材料基片上電化學制備海膽狀氧化鋅納米線陣列的方法其特征在于，ZnO納米線的高度由電量Q調控；ZnO納米線的直徑由KCl，ZnCl₂的濃度來調控。

6.按權利要求1或2所述的一種在有機柔性材料基片上電化學制備海膽狀氧化鋅納米線陣列的方法，其特征在于，電沉積方法制備ZnO納米線和ZnO納米管的操作簡單，合成時間短，能量消耗低，產量較高。

7.按權利要求1或2所述的一種在有機柔性材料基片上電化學制備海膽狀氧化鋅納米線陣列的方法，其特征在于，制備的海膽狀ZnO納米線由ZnO納米晶組成，具有良好的光學和電學性能，可廣泛應用于納米晶太陽能電池、納米傳感器等領域。