[發明專利]一種采用脈沖激光液相燒蝕法制備Ag/ZnO核殼納米結構的方法

有效

• 申請號: 201410532570.5
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104308166A
• 公開（公告）日: 2015-01-28
• 發明（設計）人: 趙艷;李雙浩;蔣毅堅
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: B22F9/04
• 分類號: B22F9/04;B22F1/02;B82Y40/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術領域

本發明屬于材料制備領域。

背景技術

貴金屬表面共振等離子體與半導體激子之間存在強烈的耦合效應，尤其以Ag/ZnO為代表的核殼結構在電學、光學、催化方面表現出許多獨特的性能，在微納光電器件領域具有巨大的應用潛力。到目前為止有很多制備Ag/ZnO核殼納米結構的文章，但都是采用的化學合成法，化學合成法具有工藝成熟，容易控制的特點，但是化學合成法在制備過程中不可避免的引入一些雜質，這大大限制了化學法合成Ag/ZnO產物的應用。脈沖激光液相燒蝕法是一種簡單，快速，綠色的制備納米材料的方法，采用脈沖激光燒蝕處于液相環境中的金屬靶材，得到分散在液體中的納米級顆粒。具有合成設備簡單，制備快速，制備過程中沒有雜質引入的特點。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制備簡單，快速，制備過程中沒有雜質引入的制備Ag/ZnO核殼納米結構的方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

1)將Ag靶和Zn靶用硝酸去除氧化層后進行機械拋光并后先后在無水乙醇和去離子水中超聲清洗。

2)把已清洗的Ag靶放置于裝有去離子水的燒杯底部，將燒杯放置于旋轉平臺上，旋轉速度10-60轉/分鐘。用波長為248nm，單脈沖能量400mJ，重復頻率10Hz的KrF準分子激光經反射后聚焦在Ag靶表面對Ag靶燒蝕10-30分鐘。

3)取出Ag靶，把Zn靶放置于制備好的Ag膠體，將燒杯放置于旋轉平臺上，旋轉速度10-60轉/分鐘。采用波長為248nm，單脈沖能量400mJ，重復頻率10Hz的KrF準分子激光在氧氣氣氛下燒蝕5-20分鐘，得到Ag/ZnO核殼結構的納米顆粒膠體。

2.以上所述采用激光液相燒蝕法制備Ag/ZnO核殼納米結構的方法，其特征在于采用的金屬靶去除了表面氧化層，且表面經過機械拋光。

3.以上所述采用激光液相燒蝕法制備Ag/ZnO核殼納米結構的方法，其特征在于所說的激光器是KrF準分子激光器，激光參數：波長248nm，單脈沖能量400mJ，重復頻率10Hz，第一階段燒蝕時間10-30分鐘，第二階段燒蝕時間5-20分鐘。

4.以上所述采用激光液相燒蝕法制備Ag/ZnO核殼納米結構的方法，其特征在于所采用的旋轉平臺的轉速為10-60轉/分鐘。

5.以上所述采用激光液相燒蝕法制備Ag/ZnO核殼納米結構的方法，其特征在于燒蝕Zn靶是在0.5-2個大氣壓的氧氣氣氛下進行的。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：

1.脈沖激光液相燒蝕法制備Ag/ZnO核殼納米結構其工藝操作簡單易行，制備周期短，在制備過程中不引入雜質。

2.制備出來的Ag/ZnO核殼納米結構的表面等離共振可以通過控制燒蝕時間控制。

3.制備出來的Ag/ZnO核殼納米結構的紫外發光較純ZnO有很大增強，帶隙寬度有所增大。

附圖說明

圖1是本發明使用的燒蝕裝置示意圖。

1?準分子激光????2?反射鏡??????????3?鏡片支架

4?聚焦鏡????????5?石英窗口????????6?燒杯

7?燒蝕靶材??????8?可調速旋轉平臺??9?支架座

圖2是Ag/ZnO核殼納米結構的透射電子顯微鏡圖像。

圖3是Ag/ZnO核殼納米結構的XRD衍射圖譜。

圖4是Ag/ZnO核殼納米結構的表面等離子體共振光吸收隨燒蝕時間的變化。

圖5是實施例1制備的Ag/ZnO核殼納米結構與純ZnO的光致發光譜對比。

圖6是實施例2制備的Ag/ZnO核殼納米結構與純ZnO的光致發光譜對比。

圖7是實施例3制備的Ag/ZnO核殼納米結構與純ZnO的光致發光譜對比。

圖8是實施例4制備的Ag/ZnO核殼納米結構與純ZnO的光致發光譜對比。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。

實施例1：