[發(fā)明專(zhuān)利]一種類(lèi)石墨烯氮化碳改性Al摻雜ZnO透明導(dǎo)電薄膜的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710744811.6
• 申請(qǐng)日: 2017-08-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107689272B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李喜寶;黃軍同;張華森;馮志軍;羅軍明;尹慶慶;李潔慈
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南昌航空大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01B13/00
• 分類(lèi)號(hào): H01B13/00;H01B1/08
• 代理公司: 南昌洪達(dá)專(zhuān)利事務(wù)所 36111
• 代理人: 劉凌峰

1.一種類(lèi)石墨烯氮化碳改性Al摻雜ZnO透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將一定量的水合乙酸鋅溶解在醇類(lèi)溶液中，然后加入等摩爾的二乙醇胺作為穩(wěn)定劑，在50-100 ℃下水浴0.5-5 h，形成均勻的透明溶液，再加入一定量的水合硝酸鋁，繼續(xù)水浴0.5-5 h直至形成透明均質(zhì)溶液，將溶液靜置陳化12-24 h；

（2）在鍍膜前將一定量的類(lèi)石墨烯氮化碳超聲分散在步驟（1）制備得到的氧化鋅溶膠中；

（3）清洗玻璃基片，將玻璃基片先用蒸餾水超聲清洗5-20 min，然后在一定濃度的HF酸溶液中浸泡一段時(shí)間，最后再用蒸餾水、丙酮和無(wú)水乙醇清洗，烘干備用；

（4）將玻璃基片放置于勻膠機(jī)上，以一定的勻膠速度均勻鍍膜，每次鍍膜結(jié)束后在烘箱中烘干，并在馬弗爐中預(yù)燒，最后進(jìn)行退火熱處理；制備的透明導(dǎo)電薄膜中類(lèi)石墨烯氮化碳和Al摻雜ZnO形成異質(zhì)結(jié)構(gòu)，提高了電子-空穴對(duì)的分離效率，從而顯著提高了透明導(dǎo)電薄膜在紫外-可見(jiàn)光下的電導(dǎo)率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種類(lèi)石墨烯氮化碳改性Al摻雜ZnO透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，溶膠的濃度為0.4-0.75 mol/L，Al摻雜量為0.5-5 at%，類(lèi)石墨烯氮化碳摻雜量為1-5 wt%，鍍膜層數(shù)為5-20層。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種類(lèi)石墨烯氮化碳改性Al摻雜ZnO透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，類(lèi)石墨烯氮化碳的制備方法如下：

（1）將一定量的尿素溶于蒸餾水中，以10-20 ℃/min升溫到300-450 ℃并保溫0.5-3h，然后繼續(xù)升至400-650 ℃保溫1-4 h，得到淡黃色氮化碳粉體；

（2）將制備的氮化碳粉體分散到一定比例的醇水溶液中超聲剝離，獲得層狀類(lèi)石墨烯氮化碳。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種類(lèi)石墨烯氮化碳改性Al摻雜ZnO透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，醇水體積比例為(1-3) :1，醇類(lèi)溶液為無(wú)水乙醇或者異丙醇水溶液。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種類(lèi)石墨烯氮化碳改性Al摻雜ZnO透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，HF酸溶液的濃度為10-30 wt%，玻璃基片在HF酸溶液中的浸泡時(shí)間為20-60min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種類(lèi)石墨烯氮化碳改性Al摻雜ZnO透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，初始勻膠速度為500-2000 rpm，持續(xù)時(shí)間為5-20 s，最終勻膠速度為2500-4000 rpm，持續(xù)時(shí)間為10-30 s。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種類(lèi)石墨烯氮化碳改性Al摻雜ZnO透明導(dǎo)電薄膜的制備方法，其特征在于，權(quán)利要求1步驟（3）和（4）的烘干溫度為70-90 ℃，烘干時(shí)間為5-20 min，預(yù)燒溫度為300-450 ℃，保溫時(shí)間為10-20 min，熱處理溫度為450-550 ℃，保溫時(shí)間為0.5-2h。