[发明专利]基于氧化锌/聚苯胺/氧化锌的光诱导纳米交流发电机的制备方法

权利要求书

1.一种基于氧化锌/聚苯胺/氧化锌的光诱导纳米交流发电机的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

在去离子水中，依次加入K₂S₂O₈，H₄SiW₁₂O₄₀冰浴下磁性搅拌，形成均匀的混合物1，在三氯甲烷中加入苯胺，冰浴下搅拌，形成均匀的混合物2，将混合物1小心的移至混合物2中，形成界面，放置冰箱中反应，聚合温度在-2℃-20℃，保持24-48小时，在合成中，苯胺、氧化剂和多酸的物质的量比为1∶2∶2，有机相溶剂与无机相溶剂等体积，所合成的聚苯胺具有纤维状的纳米结构；

将一定浓度的醋酸锌溶液旋涂于ITO玻璃底物上，烧结形成ZnO种子层，然后将带有ZnO纳米种子层的ITO玻璃底物置于含有硝酸锌和表面活性剂混合溶液的密闭容器中，低温进行水热反应，合成温度为70-95℃，保持2-6小时，在合成中，硝酸锌与表面活性剂(HMTA)物质的量相等，所合成的氧化锌为垂直于ITO玻璃底物的棒状纳米阵列结构。

2.一种权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的方法具体条件如下所述：

聚苯胺纳米纤维的制备实验在一个50毫升的玻璃容器中进行，3.28克K₂S₂O₈和5克H₄SiW₁₂O₄₀酸溶于20毫升去离子水中，冰浴下搅拌均匀，形成混合物1，随后用滴管移取10滴苯胺溶于20毫升三氯甲烷中，冰浴下搅拌均匀，形成混合物2，将混合物1小心地加入混合物2中形成液液界面。界面反应在0℃-5℃下进行24小时，最后，将所得的绿色沉淀离心，用大量去离子水和无水乙醇分别洗涤数次，过滤，直至滤液澄清，在50℃下真空干燥24小时待用；

氧化锌纳米棒阵列生长于ITO玻璃底物上。将0.01M Zn(CH₃COO)₂·2H₂O的乙醇溶液滴于ITO玻璃底物上，3000rpm旋涂60秒，重复旋涂三次，然后在350℃下烧结30分钟，并将此旋涂-烧结过程重复两次，以形成ZnO纳米种子层，最后，将带有ZnO种子层的ITO玻璃底物悬于含有20mM Zn(NO₃)₂·6H₂O和20mM HMTA的混合溶液的密闭容器中，85℃，水热反应4小时后，取出干燥待用。

3.一种权利要求1所述的制备方法，其特征在于，ITO导电玻璃的处理：作为工作电极的ITO导电玻璃预先裁成2cm×1cm的条形片，首先在无水乙醇中超声15分钟后，然后在氢氧化钠的乙醇水溶液超声15分钟，其中，乙醇与水的体积比为1∶1，再用无水乙醇和去离子水分别超声清洗，最后用氮气吹干待用。

4.一种权利要求1所述的制备方法，其特征在于，ITO-ZnO/PANI/ZnO-ITO测试装置：采用生长了ZnO纳米棒阵列的两片ITO玻璃底物分别作为两个工作电极，PANI纳米纤维粉末超声分散于无水乙醇溶液中，形成均匀悬浊液，然后把该悬浊液分别滴涂在两片长有氧化锌的IT0玻璃底物表面，最后真空干燥待用；利用层层自组装的方法，将生长了ZnO纳米棒阵列ZnO的两片ITO玻璃底物分别多次浸入邻苯二甲酸二乙二醇二丙烯酸酯(PDDA)和聚苯乙烯硫酸钠盐(PSS)溶液中，由于静电吸附，PSS被吸附在ZnO表面，干燥后分别作为两个工作电极，将PANI纳米纤维超生分散后滴在的长有ZnO纳米棒阵列并吸附了PSS的ITO底物上，真空干燥后待用。