[發明專利]低溫下具有非線性輸運行為的CoZn納米線的電沉積制備方法

有效

• 申請號: 201710310877.4
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN107130269B
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 朱媛媛;王紅軍
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: C25D1/00
• 分類號: C25D1/00;C25D1/20;C25D3/66;C25D5/50;B82Y40/00
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司 61202
• 代理人: 第五思軍

低溫下具有非線性輸運行為的CoZn納米線的電沉積制備方法，步驟如下：首先配制了一種離子液體，以此液體為反應溶液，通過恒電壓的工作模式在多孔氧化鋁模板上進行沉積，然后利用NaOH溶液將模板清除掉之后即可得到直徑為45~55nm的CoZn合金納米線；通過控制反應溶液的離子摩爾比等參數，獲得在低溫下具有非線性輸運行為的CoZn合金納米線；具有工藝簡單和經濟低耗的優點。

技術領域

本發明屬于離子液體電化學沉積工藝領域，具體涉及低溫下具有非線性輸運行為的CoZn納米線的電沉積制備方法。

背景技術

近年來，Co納米線由于具有磁性各相異性的特點，其在高密度存儲器、高靈敏度磁阻材料等應用中具有巨大的前景，同樣Zn納米線在納米電子學器件中也有很大的應用前景。因此，二者結合的具有不同原子比的CoZn合金納米線在納米尺度下的存儲器件等方面具有廣闊的應用價值，而可控的實現合成具有不同原子比的CoZn合金納米線具有深遠的研究意義。

常用的用來實現電沉積納米線的方法主要有交流和直流兩種電沉積技術，而目前用來制備CoZn合金納米線的方法主要是交流電沉積技術。雖然交流電沉積技術具有沉積速率高等優點，但是其在有效的控制CoZn合金材料的組成成分和晶體質量方面存在著缺點。而直流電沉積技術不但能控制合金納米線的組成成分，而且能獲得較高結晶度的合金納米線。因此，利用直流電沉積的方法來實現CoZn合金納米線的可控制備，并且獲得配置溶液中元素的比例等參數對于CoZn合金納米線的成分和結構的影響機理，在此基礎上獲得單根納米線在低溫下的輸運性質，對于CoZn納米線在電子學器件中的應用具有重大的基礎研究價值。

至今還未有研究在直流電沉積方式下配置溶液的元素比例對于制備的CoZn合金納米線的結構和性能影響的報道，對于合成的單根CoZn合金納米線的電輸運性質也尚未有研究。因此，研究在直流電沉積方式下配置溶液的元素比例對于CoZn合金納米線的合成影響以及制備合成的單根CoZn合金納米線的電輸運性質的研究勢在必行。

發明內容

本發明的目的是在于提供一種利用電沉積方法實現在低溫下具有非線性輸運行為的CoZn合金納米線的制備方法，本發明設備要求簡單，實驗條件比較容易達成，制備出的CoZn合金納米線的均勻性好，尺寸容易控制；CoZn合金納米線作為磁性材料，可控的實現合成具有不同原子比的CoZn合金納米線在制備電子學器件中具有深遠的意義。

為了達到上述的目的，本發明的目的在于提供低溫下具有非線性輸運行為的CoZn合金納米線的電沉積制備方法，包括以下步驟：

1）將七水硫酸鈷和七水硫酸鋅按照0.05mol和0.017~0.05mol的比例溶于250ml的去離子水中制備成混合溶液，然后攪拌2-3小時攪拌均勻，之后加入硼酸作為電沉積的緩沖溶劑并再次攪拌2-3小時混合均勻，得到沉積CoZn合金納米線的配置混合溶液；

2）選擇直徑為45~55nm的多孔氧化鋁作為沉積模板，在恒電壓工作模式下沉積，沉積時間為2~3小時，將獲得的CoZn合金納米線置于氮氣氛圍中，于350~500℃的條件下退火30~60min，得到CoZn合金納米線；

3）將濃度為1~1.2mol/L的NaOH水溶液滴在沉積制備的CoZn合金納米線上，浸泡5~10min之后，利用去離子水清洗，重復三次，得到剝離了氧化鋁模板的CoZn合金納米線；

所述的步驟1）混合溶液中的七水硫酸鈷的濃度為0.2mol/L；七水硫酸鋅的濃度為0.067~0.2mol/L；

所述的步驟1）混合溶液中的七水硫酸鈷和七水硫酸鋅摩爾比為3:1~1:1。

所述的步驟1）混合溶液中添加的硼酸為11.25g，其濃度為：45g/L。

所述的步驟2）電沉積過程中，恒電壓保持在1.4V恒定不變。