[发明专利]一种Fe掺杂的ZnO纳米薄膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种Fe掺杂的ZnO纳米薄膜，其特征在于，所述Fe掺杂的ZnO纳米薄膜由Fe掺杂的ZnO纳米棒组成，所述Fe掺杂的纳米棒附着在GPET薄膜上。

2.一种Fe掺杂的ZnO纳米薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，预处理GPET柔性衬底；

步骤2，在GPET柔性衬底上通过磁控溅射沉积ZnO种子层，得到沉积有种子层的衬底；

步骤3，配置前驱体溶液，所述前驱体溶液的溶质六次甲基四胺、六水硝酸锌和九水硝酸铁，溶剂为水；所述六次甲基四胺、六水硝酸锌和九水硝酸铁的摩尔比为1:1:(1～8)；

步骤4，将沉积有种子层的衬底放置在前驱体溶液中，所述ZnO种子垂直于水平面，形成反应体系，反应体系发生水热反应，水热反应后在GPET柔性衬底生成Fe掺杂的ZnO纳米薄膜。

3.根据权利要求2所述的一种Fe掺杂的ZnO纳米薄膜的制备方法，其特征在于，步骤1中所述预处理过程为：将GPET柔性衬底裁剪为若干个方形衬底，将方形衬底通过丙酮和乙醇依次超声清洗后，通过去离子水超声清洗，将清洗后的方形衬底烘干后备用。

4.根据权利要求2所述的一种Fe掺杂的ZnO纳米薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2中，溅射时间为3～5min，溅射电流为6～10mA，压强为8～10Pa。

5.根据权利要求2所述的一种Fe掺杂的ZnO纳米薄膜的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述种子层的厚度为30nm。

6.根据权利要求2所述的一种Fe掺杂的ZnO纳米薄膜的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述六次甲基四胺和六水硝酸锌的摩尔浓度均为0.05mol/L，九水硝酸铁的摩尔浓度为0.05-0.4mol/L。

7.根据权利要求2所述的一种Fe掺杂的ZnO纳米薄膜的制备方法，其特征在于，步骤4中，水热反应温度为90～100℃，水热反应时间为5～7h。

8.根据权利要求2所述的一种Fe掺杂的ZnO纳米薄膜的制备方法，其特征在于，步骤4中，水热反应后将产物取出，将产物清洗后干燥，干燥温度为60℃，干燥时间为1h，在GPET柔性衬底生成Fe掺杂的ZnO纳米薄膜。

9.一种权利要求1所述的Fe掺杂的ZnO纳米薄膜作为光催化剂在光催化降解亚甲基蓝的应用，其特征在于，将附着有Fe掺杂的ZnO纳米薄膜的GPET薄膜放置在亚甲基蓝溶液中，形成催化体系，将整个催化体系放置在氙灯下，所述附着有Fe掺杂的ZnO纳米薄膜的GPET薄膜光催化降解亚甲基蓝。

10.根据权利要求9所述的Fe掺杂的ZnO纳米薄膜作为光催化剂在光催化降解亚甲基蓝的应用，其特征在于，所述氙灯的功率为500W。