[发明专利]低温水热法合成氧化锌纳米管阵列的方法

权利要求书

1.一种低温水热法合成氧化锌纳米管阵列的方法，具有如下步骤：

(1)制备ZnO晶种层

采用可溶性的锌盐和无机碱或有机碱中的一种作为前驱体原料，将它们溶解到乙二醇甲醚中配成浓度为0.5M的溶液，在50℃下搅拌10分钟，通过拉膜的方法或旋转涂敷的方法在基底上形成一层非晶的ZnO薄膜，然后在300℃下退火0.5～1.0小时即制得晶种层，或者采用磁控溅射的方法在基底上直接溅射制备晶种层；

所述的锌盐为醋酸锌、硝酸锌、硫酸锌或氯化锌，所述的无机碱为氢氧化钠、氢氧化钾或氨水，所述的有机碱为单乙醇胺、二乙醇胺、六次四甲基四胺或乙二胺；所述的基底为硅片、玻璃、塑料基底或三氧化二铝基底；

对于所述硅片、玻璃的基底采用拉膜或旋转涂敷的方法制备晶种层，对于塑料基底或三氧化二铝基底采用磁控溅射方法制备晶种层；

(2)低温水热生长ZnO纳米线

将带有晶种层的基底转入密闭的水热反应器中，水热反应器中的反应原料为浓度0.5～0.01M的锌盐溶液和浓度0.5～0.01M的碱液，锌离子与OH^-的摩尔浓度比不超过1；然后在50～80℃的条件下反应1～2个小时，即可获得直径和长度可调的ZnO纳米线；接下来，将生长有ZnO纳米线的基底取出，用去离子水清洗干净，在50℃的条件下干燥0.5小时；

所述步骤(2)中的锌盐溶液和碱液为在水溶液中能释放出锌离子的盐溶液和在水溶液中能释放出OH^-的碱溶液；

(3)ZnO纳米线化学刻蚀成ZnO纳米管

将生长有ZnO纳米线的基底转入密闭水热反应器中，水热反应器中的反应原料为0.01～0.5M的碱液，在40～80℃的反应温度下刻蚀5～120分钟；

所述步骤(3)的碱液为有机碱溶液。

2.根据权利要求1的低温水热法合成氧化锌纳米管阵列的方法，其特征在于，所述步骤(3)调控刻蚀时间20～120分钟，调控碱液的浓度0.03～0.1M，调控温度40～80℃，可以获得不同内径的ZnO纳米管。