[实用新型]一种采用脉冲激光液相烧蚀法制备纳米结构装置

说明书

技术领域

本实用新型专利是一种采用脉冲激光液相烧蚀法制备纳米结构的装置。

背景技术

伴随着纳米技术的发展，人们对纳米颗粒的认识也越来越清晰，尤其以ZnO为代表的纳米结构在电学、光学、催化方面表现出许多独特的性能，在微纳光电器件领域具有巨大的应用潜力。到目前为止有很多制备纳米结构的文章，但都是采用的化学合成法，化学合成法具有工艺成熟，容易控制的特点，但是化学合成法在制备过程中不可避免的引入一些杂质，这大大限制了化学法合成产物的应用。脉冲激光液相烧蚀法是一种简单，快速，绿色的制备纳米材料的方法，采用脉冲激光烧蚀处于液相环境中的金属靶材，得到分散在液体中的纳米级颗粒。具有合成设备简单，制备快速，制备过程中没有杂质引入的特点。

但是，之前采用的烧蚀设备有一些不足：首先，之前的烧蚀设备都是开放式设备，烧蚀过程中，激光能量过高会导致液体飞溅。其次，开放式设备只能在大气中使用，不能通入气体促进或者保护烧蚀过程中的反应。第三，之前的烧蚀装置一般采用步进电机直接带动靶材旋转，这样需要在烧杯底部与电机之间进行良好的密封，这样就提高了设备成本与复杂程度，维修起来也十分麻烦。

发明内容

本实用新型专利是一种采用脉冲激光液相烧蚀法制备纳米结构的装置。

为了解决上述不足，本实用新型采用以下技术方案：

1)一种采用脉冲激光液相烧蚀法制备纳米结构的装置，包括准分子激光1、反射镜2、镜片支架3与支架座9、聚焦镜4、石英窗口5、烧杯6、烧蚀靶材7、可调速旋转平台8，所述反射镜2位于聚焦镜4上方，所述聚焦镜4位于石英窗口5上方，所述石英窗口5位于烧杯6顶部，所述烧蚀靶材7固定在烧杯6内底部，所述烧杯6位于旋转平台8上，石英窗口5、烧杯6与旋转平台8转轴同轴，旋转平台8的转速可调。

2)以上所述采用脉冲激光液相烧蚀法制备纳米结构的装置，其特征在于采用的烧蚀靶材7已经去除氧化层，且表面经过机械抛光。

3)以上所述采用脉冲激光液相烧蚀法制备纳米结构的装置，其特征在于所述的激光是KrF准分子激光，激光参数：波长248nm，单脉冲能量100mJ-1000mJ，重复频率1-50Hz。

4)以上所述采用脉冲激光液相烧蚀法制备纳米结构的装置，其特征在于所述石英窗口5位于烧杯6顶部。

5)以上所述采用脉冲激光液相烧蚀法制备纳米结构的装置，其特征在于所述烧蚀靶材7固定在烧杯6内底部。

6)以上所述采用脉冲激光液相烧蚀法制备纳米结构的装置，其特征在于所述烧杯6位于旋转平台8上。

7)以上所述采用脉冲激光液相烧蚀法制备纳米结构的装置，其特征在于所述石英窗口5、烧杯6与旋转平台8转轴同轴。

8)以上所述采用脉冲激光液相烧蚀法制备纳米结构的装置，其特征在于所述旋转平台8的转速1-60转/分钟可调。

9)以上所述采用脉冲激光液相烧蚀法制备纳米结构的装置，其特征在于所述烧杯6中可以在实验前通入氧气或氮气或氦气，并用石英窗口封口防止气体外泄。

本装置由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

1.采用本装置在脉冲激光液相烧蚀法制备纳米结构过程中烧杯内液体被石英窗口与外界隔绝，不会外溅。

2.采用本装置在脉冲激光液相烧蚀法制备纳米结构过程中烧杯可以提前通入氧气或氮气或氦气，促进或保护烧蚀过程中纳米结构的形成。

3.本装置旋转平台外设，烧杯底部无需密封，既节省制造成本又不会在制备过程中污染液体。

附图说明

图1是本实用新型烧蚀装置示意图。

1准分子激光  2反射镜          3镜片支架

4聚焦镜      5石英窗口        6烧杯

7烧蚀靶材    8可调速旋转平台  9支架座

图2是采用本装置制备的Ag纳米颗粒的透射电子显微镜图像。

图3是采用本装置制备的Au纳米颗粒的透射电子显微镜图像。

图4是采用本装置制备的ZnO纳米颗粒的透射电子显微镜图像。

图5是采用本装置制备的Ag/ZnO核壳纳米结构纳米颗粒的透射电子显微镜图像。

具体实施方式

下面结合附图对具体实施方式作进一步详细描述，但不仅限于以下实施例。

实施例1：