[发明专利]一种制备氧化锌微米管的方法

说明书

本发明提供一种制备氧化锌微米管的方法，应用于微米管制备领域，所述方法包括：提供一表面旋涂有光刻胶的氮化镓衬底和硝酸锌与六次甲基四按相同配置比例混合得到的混合溶液；对所述氮化镓衬底旋涂有光刻胶的一面进行光刻处理，在所述氮化镓衬底上制备得到孔阵列；将制备有所述孔阵列的所述氮化镓衬底置于所述混合溶液中进行反应，且于所述孔阵列的各孔边沿处制备得到纵向生长的氧化锌微米管。本发明相对现有的微米管制备方法，其制备过程简单，设备要求低，可控性好，可以实现快速、高效、大规模可控制备。

技术领域

本发明涉及微米管制备技术领域，特别是涉及一种制备氧化锌微米管的方法。

背景技术

在现有技术中，有文献[1]和[2]报道过ZnO微米管的CVD制备方案。该法以ZnO纳米带和纯净NaCl为原料，以Au膜为催化剂，在水平高温炉中，氩气保护下进行，反应温度达860℃，反应2H，冷却至室温得到。其基本原理是：(a)气态Zn,O2原材料溶入熔融NaCl熔体和Au界面处；(b)因Au颗粒比表面积高，ZnO在Au颗粒边缘形核，然后在Au和Nacl界面处形成管状ZnO核；(c)管状核向上生长成ZnO微米管。

还有文献[3]报道过另外一种采用高温CVD法制备ZnO微米管的方法，该方法通过变化反应气氛中Zn蒸汽的分压来实现管状结构。首先在高的Zn蒸汽分压中合成富含Zn的ZnO柱，然后降低Zn分压，让ZnO中的富Zn挥发或者再次氧化生成微米管状结构。

在实际实施中，上述两种现有方法的不足之处在于，反应在高温下进行，反应条件较为苛刻，对设备要求高，且能耗也高。

另外，在现有技术中，还有文献[4]报道过用水热法生长ZnO微米管，该法先生长ZnO微米柱(第1天)，再利用ZnO柱不同晶面的稳定性不同，在第二天中让(002)面沿[001]方向溶解而生成ZnO微米管。该方法的不足之处在于，需要较长的反应时间，且管径等参数的控制比较困难。

综上所述，现有制备ZnO微米管技术在对微米管生长位置、管径等参数的控制上比较困难，且制备成本较高，也不够节能和环保。因此，很有必要对现有技术进行改进。

附上所涉及文献的信息：

[1]Kong,X.H.and Y.D.Li,Ultraviolet-emitting ZnOmicrotube arraysynthesized by a catalyst-assisted flux method.Chemistry Letters,2003.32(11):p.1062-1063.

[2]王洪涛,张淑敏,an刘太奇,微米管制备与应用进展.化学世界,2005(12):p.52-56.

[3]Yan,Y.G.,etal.,Afeasible routeto prepare hollow ZnOmicrotube viamodulating reagent's vapor pressure and growth temperature.Journal ofMaterials Research,2013.28(6):p.897-904.

[4]Vayssieres,L.,etal.,Three-dimensional array of highly orientedcrystalline ZnOmicrotubes.Chemistry of Materials,2001.13(12):p.4395-+.

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种制备氧化锌微米管的方法，用于解决现有制备ZnO微米管技术中，在对微米管生长位置、管径等参数的控制上比较困难，且制备成本较高，也不够节能和环保的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供以下技术方案：