[发明专利]超长层级结构ZnO晶须及其基于水热离子诱导技术制备方法

权利要求书

1.一种超长层级结构ZnO晶须，其特征在于，该ZnO晶须主干为“树形”或“螺旋”状的层级结构，顶端呈针状，晶须长度达230微米，长径比达150以上。

2.一种如权利要求1所述的超长层级结构ZnO晶须基于水热离子诱导技术制备方法，其特征在于，该制备方法包括以下步骤：

(1)将二价锌盐溶液与分散剂在室温下充分混合均匀，然后再加入离子诱导剂，使其完全溶解，得到预处理溶液；

(2)往步骤(1)中得到的预处理溶液中加入沉淀剂，混合均匀，得到前驱体溶液；

(3)往步骤(2)中得到的前驱体溶液中添加形貌调整剂溶液，充分混合均匀，然后再调节混合溶液的pH值至8～11；

(4)将步骤(3)得到的混合溶液转入水热反应装置，加热至150-260℃，水热反应5-15小时；

(5)水热反应结束后，溶液冷却至室温，再进行过滤、洗涤和干燥，即得到产品ZnO晶须。

3.根据权利要求2所述的一种超长层级结构ZnO晶须基于水热离子诱导技术制备方法，其特征在于，所述的二价锌盐为Zn(NO₃)₂·6H₂O、ZnSO₄·7H₂O或ZnCl₂。

4.根据权利要求2所述的一种超长层级结构ZnO晶须基于水热离子诱导技术制备方法，其特征在于，步骤(1)中在室温下混合的温度为25℃，混合的搅拌转速为700～1000转/min。

5.根据权利要求2所述的一种超长层级结构ZnO晶须基于水热离子诱导技术制备方法，所述的分散剂与形貌调整剂均选自十二烷基苯磺酸钠、十六烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、月桂酸钾、三嵌段共聚物、硬脂酸钠和油酸钠中的一种，且分散剂与形貌调整剂不同；所述的离子诱导剂为阴离子诱导剂。

6.根据权利要求5所述的一种超长层级结构ZnO晶须基于水热离子诱导技术制备方法，所述的三嵌段共聚物为F127或P123；所述的阴离子诱导剂为SO₄^2-、NO₃^-或Cl^-。

7.根据权利要求5所述的一种超长层级结构ZnO晶须基于水热离子诱导技术制备方法，添加的二价锌盐、分散剂、离子诱导剂和的形貌调整剂的摩尔比为100：1：5：1，其中二价锌盐溶液的浓度为0.2-0.5摩尔/升。

8.根据权利要求2所述的一种超长层级结构ZnO晶须基于水热离子诱导技术制备方法，所述的沉淀剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵、碳酸氢钠、碳酸氢钾和碳酸氢铵中的一种或几种，其添加量与二价锌盐溶液中的锌离子浓度比在1：1至1.5：1之间。

9.根据权利要求2所述的一种超长层级结构ZnO晶须基于水热离子诱导技术制备方法，步骤(2)中混合的搅拌时间为0.5～1h。