[发明专利]一种ZnO纳米棒薄膜原位改性处理方法及其获得的改性薄膜

权利要求书

1.一种ZnO纳米棒薄膜原位改性处理方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将二水乙酸锌溶解于甲醇溶液中，并将溶液搅拌均匀，得到二水乙酸锌甲醇溶液；

(2)将预先制备的ZnO纳米棒薄膜放入所述二水乙酸锌甲醇溶液中，在密封情况下进行恒温反应，反应温度≤60℃；反应结束后进行清洗、干燥、煅烧，即得到原位改性的ZnO纳米棒薄膜。

2.根据权利要求1所述的ZnO纳米棒薄膜原位改性处理方法，其特征在于：所述步骤(1)二水乙酸锌在甲醇溶液中的浓度为0.05～0.25M。

3.根据权利要求1所述的ZnO纳米棒薄膜原位改性处理方法，其特征在于：所述步骤(2)预先制备的ZnO纳米棒薄膜以竖直的形式放入二水乙酸锌甲醇溶液中。

4.根据权利要求1所述的ZnO纳米棒薄膜原位改性处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中反应温度为25～60℃，反应时间为10～96h。

5.根据权利要求1所述的ZnO纳米棒薄膜原位改性处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中干燥温度为60～100℃。

6.根据权利要求1所述的ZnO纳米棒薄膜原位改性处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中煅烧温度为250～350℃。

7.根据权利要求1所述的ZnO纳米棒薄膜原位改性处理方法，其特征在于：所述步骤(2)中预先制备的ZnO纳米棒薄膜，其制备方法如下：

(a)ZnO种子层的制备

将二水乙酸锌、以及单乙醇胺或二乙醇胺溶解在乙二醇甲醚溶液中制备得到ZnO溶胶；采用渍浸法，将导电基底垂直浸入到所述ZnO溶胶中，使得导电基底表面涂覆有ZnO溶胶；然后将涂有ZnO溶胶的导电基底烘干、煅烧，即得到附着于导电基底表面的ZnO种子层；

(b)生长液的配制

将聚乙烯亚胺、六水硝酸锌和六次甲基四胺溶解于去离子水中作为生长液，然后置于水热反应釜中、并在烘箱中进行预热；

(c)ZnO纳米棒的生长

将所述附着有ZnO种子层的导电基底放入所述预热后的生长液中，并置于烘箱中进行生长反应；反应结束后取出，用去离水冲洗、干燥；

(d)重复所述步骤(b)、(c)二次，然后进行煅烧，即制得预先制备的ZnO纳米棒薄膜。

8.根据权利要求7所述的ZnO纳米棒薄膜原位改性处理方法，其特征在于：所述步骤(a)中二水乙酸锌、以及单乙醇胺或二乙醇胺在乙二醇甲醚溶液中的浓度分别为0.20～0.60M；所述步骤(b)中聚乙烯亚胺在生长液中的浓度为0.005～0.007M，六水硝酸锌在生长液中的浓度为0.01～0.06M，六次甲基四胺在生长液中的浓度为0.01～0.06M，生长液的预热温度为60～95℃，预热时间为1～6h；所述步骤(c)中生长反应的温度为60～90℃，反应时间为24～48h。

9.利用权利要求1-8之一所述改性处理方法获得的改性ZnO纳米棒薄膜。

10.根据权利要求9所述的改性ZnO纳米棒薄膜，其特征在于：所述改性ZnO纳米棒薄膜具有由ZnO纳米棒和ZnO纳米粒组成的多级结构，其中原位改性所生成的ZnO纳米粒直径为20～25nm、附着于ZnO纳米棒的表面。