[发明专利]一种制备Ag负载ZnO纳米棒阵列的方法

权利要求书

1.一种制备Ag负载ZnO纳米棒阵列的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1.ZnO种子层衬底的制备：

步骤1.1将FTO衬底放入体积比为1:1:1的无水乙醇-丙酮-异丙酮混合溶液中，超声清洗后取出，用去离子水冲洗干净，并放入烘箱中烘干备用；

步骤1.2将适量Zn(CH₃COO)₂和NaOH固体分别溶于乙醇中，然后，取上述Zn(CH₃COO)₂和NaOH溶液分别加入乙醇溶液再进行稀释，之后将上述两种稀释后的溶液分别水浴加热到65℃后混合均匀，并将混合溶液在65℃下保温一段时间，自然冷却后得到的ZnO种子层溶液，将ZnO种子层溶液涂敷于FTO衬底上，待其自然蒸发后进行下一次涂敷，重复涂敷多次保证ZnO种子层厚度，最终获得ZnO前驱体膜；

步骤1.3将步骤1.2所得的ZnO前驱体膜置于马弗炉中，恒温反应，获得ZnO种子层衬底；

步骤2.ZnO纳米棒阵列薄膜的制备；

步骤2.1将步骤1制备好的ZnO种子层衬底放入聚四氟乙烯反应釜内衬中，保持种子层衬底向下，然后，将聚乙烯亚胺、六次甲基四胺和硝酸锌固体依次加入到去离子水中形成混合溶液，并将混合溶液转移到反应釜内衬中；

步骤2.2将步骤2.1所述的反应釜放入干燥箱中进行水热反应后，自然冷却至室温，取出生长有ZnO薄膜的种子层衬底，用去离子水冲洗后，干燥；

步骤2.3将干燥后的样品重复进行3次上述步骤2.2的操作；

步骤2.4将步骤2.3所得样品置于马弗炉中恒温反应一段时间，获得ZnO纳米棒阵列薄膜；

步骤3.对步骤2所制备得到的ZnO纳米棒阵列薄膜进行Ag负载；

步骤3.1将步骤2制备得到的ZnO纳米棒阵列薄膜样品放入铁丝笼中，将石英玻璃球置于样品上，将铁丝笼放入盛有40mLAgNO₃溶液的烧杯中，然后，将烧杯固定于摇床振荡器中，运行摇床振荡器使石英玻璃球在ZnO米棒阵列薄膜样品上来回滚动，振荡一段时间后，将样品取出用去离子水清洗3次后干燥；

步骤3.2将步骤3.1所制备的样品置于管式炉中恒温反应一段时间，获得Ag负载的ZnO纳米棒阵列薄膜，记为Ag/ZnO纳米棒阵列薄膜。

2.如权利要求1所述的一种制备Ag负载ZnO纳米棒阵列的方法，其特征在于，将所述步骤3制备得到的Ag负载ZnO纳米棒阵列采用如下过程计算其光催化效率：

首先将步骤3制备得到的Ag/ZnO纳米棒阵列薄膜放入盛有40mL1mg/L的甲基橙溶液的烧杯中，然后将烧杯固定于摇床振荡器中，开启紫外灯管，运行摇床振动器80times/min进行光催化反应，利用紫外分光光度计测量其压电光催化前后的吸光度，并计算其压电光催化效率。

3.如权利要求1所述的一种制备Ag负载ZnO纳米棒阵列的方法，其特征在于，所述步骤1.2中Zn(CH₃COO)₂的乙醇溶液稀释前后的浓度比为1:8，所述NaOH的乙醇溶液稀释前后浓度比为1:2.5，所述混合溶液在65℃保温的时间为30min～60min。

4.如权利要求1所述的一种制备Ag负载ZnO纳米棒阵列的方法，其特征在于，所述步骤1.3中ZnO前驱体膜在马弗炉中的反应条件是：空气气氛下，加热温度为300℃～500℃，恒温时间30min～60min。

5.如权利要求1所述的一种制备Ag负载ZnO纳米棒阵列的方法，其特征在于，所述步骤2.1中混合溶液中聚乙烯亚胺、六次甲基四胺和硝酸锌的浓度分别为1.5mM、25mM、25mM。

6.如权利要求1所述的一种制备Ag负载ZnO纳米棒阵列的方法，其特征在于，所述步骤2.2中水热反应的条件是：温度为90℃～150℃，恒温时间3h～5h。

7.如权利要求1所述的一种制备Ag负载ZnO纳米棒阵列的方法，其特征在于，所述步骤2.4中马弗炉中的反应条件是：空气气氛下，加热温度为300℃～500℃，恒温时间30min～60min。