[发明专利]一种晶须增强多孔ZnO薄膜的制备方法有效

专利信息
申请号: 201811487077.0 申请日: 2018-12-06
公开(公告)号: CN109485445B 公开(公告)日: 2021-11-26
发明(设计)人: 杨为家;沈耿哲;刘志豪;陈柏桦;刘俊杰;刘铭全;何鑫 申请(专利权)人: 五邑大学
主分类号: C04B35/81 分类号: C04B35/81;G01N27/00;B01J23/06;B01J35/06
代理公司: 广州市红荔专利代理有限公司 44214 代理人: 吴伟文
地址: 529020 广*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 增强 多孔 zno 薄膜 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种晶须增强多孔ZnO薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1)、前驱体溶液的制备,将0.1-0.8g的醋酸锌、0.01-0.4g的氯化锌、0.1-0.4g分子量为2000-6000的聚乙二醇与20-100mL的溶剂混合,使用磁力搅拌机在40-60℃下搅拌60-120min,使醋酸锌、氯化锌和分子量为2000-6000的聚乙二醇完全溶解到溶剂中,获得澄清的均匀混合溶液;

S2)、前驱体薄膜的制备,使用多孔喷枪静电喷涂,将步骤S1)制备好的前驱体溶液,以喷雾的形式均匀喷到基板上,得到前驱体薄膜;

S3)、高温烧结,将步骤S2)制备的前驱体薄膜转移到箱式炉当中,以每分钟8-15℃的升温速率加热至500-900℃,并保温30-60分钟,然后自然降温到室温,得到晶须增强多孔ZnO薄膜;在快速升温过程中,醋酸锌分解成ZnO、水和二氧化碳,ZnCl2与醋酸根或者聚乙二醇一起反应,分解成ZnO、氯化氢、水、二氧化碳,氯化氢、水、二氧化碳挥发出来形成孔洞;由于ZnCl2的产生ZnO的速率比醋酸锌要快,因而形成了晶须。

2.根据权利要求1所述的一种晶须增强多孔ZnO薄膜的制备方法,其特征在于:步骤S1)中,所述的溶剂为乙醇。

3.根据权利要求1所述的一种晶须增强多孔ZnO薄膜的制备方法,其特征在于:步骤S2)中,多孔喷枪静电喷涂的工作电压为6-10kV,喷雾30-240s。

4.根据权利要求1所述的一种晶须增强多孔ZnO薄膜的制备方法,其特征在于:步骤S2)中,基板为硅片、金属、导电玻璃中的任意一种,基板尺寸为5cm×5cm-80cm×80cm。

5.根据权利要求1所述的一种晶须增强多孔ZnO薄膜的制备方法,其特征在于:步骤S3)中,烧结调节为以每分钟12℃的升温速率加热至600℃,并保温50分钟,然后自然降温到室温。

6.根据权利要求1所述的一种晶须增强多孔ZnO薄膜的制备方法,其特征在于:步骤S3)中,所述的晶须增强多孔ZnO薄膜的晶须的直径为60-130nm。

7.根据权利要求1所述的一种晶须增强多孔ZnO薄膜的制备方法,其特征在于:步骤S3)中,所述的晶须增强多孔ZnO薄膜的孔洞的直径为10-180nm。

8.根据权利要求1所述的一种晶须增强多孔ZnO薄膜的制备方法,其特征在于:步骤S3)中,所述的晶须增强多孔ZnO薄膜可用于气敏探测器和光催化降解。

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