[发明专利]溶胶凝胶制备掺杂的氧化锌双晶纳米带的方法

摘要

本发明属于低维纳米材料和纳米技术领域，特别涉及溶胶凝胶大量制备掺杂的氧化锌双晶纳米带的方法。将氧化锌粉末及用于掺杂的选自铁、镓、镁及铟中任一种金属氧化物粉末混合，并溶解在柠檬酸和醋酸或柠檬酸和硝酸的混合酸中成锌盐溶液，再与乙二醇的乙醇溶液混合，加热并搅拌成溶胶，陈化成凝胶，然后，在马弗炉中成聚合物，再强热变成粉料，磨粉料成纳米颗粒，得到作为反应原料的前驱体，将其移入石英舟中在管式炉中升温加热反应，冷却，得掺杂的氧化锌双晶纳米带，掺杂量为氧化锌的1～10％mol，长度为微米级，宽度为50～300nm，产品均匀分布在硅片上。该方法制备工艺简单，重现性好，可控程度高，同时符合环境要求。

主权项

1.一种溶胶凝胶制备掺杂的氧化锌双晶纳米带的方法，其特征是，所述的方法的步骤为：(1)将氧化锌粉末及用于掺杂的选自铁、镓、镁及铟中任一种金属氧化物粉末混合，其混合量为氧化锌的2～20％mol，将混合后的粉末溶解在柠檬酸和醋酸或柠檬酸和硝酸的混合酸中，以每2～10g柠檬酸与50ml 2.0M醋酸或硝酸混合，制成0.1～4.0M醋酸或硝酸的锌盐溶液，此锌盐溶液与乙二醇的乙醇溶液混合，锌盐溶液与乙二醇的乙醇溶液体积比为0.2～4.0；(2)将步骤(1)的配料溶液置入容器中，在50～100℃加热并搅拌，形成溶胶态产物，陈化，形成凝胶态产物；(3)将步骤(2)得到的凝胶态产物移入石英钳埚中并盖上石英钳埚盖，在马弗炉中升温加热到120～200℃反应完全；(4)将步骤(3)得到的产物，继续在马弗炉中加热，在250～500℃温度下加热，得到粉末材料；(5)将步骤(4)得到的粉末材料磨细后，得到纳米颗粒的前驱体，将此前驱体放入石英舟中，用石英舟盖盖好后，将石英舟放在管式炉的石英管的温区，在管式炉中升温加热到600～1400℃，反应，通入空气流，不断由通入的空气流带走从石英舟中蒸发出的金属离子掺杂的氧化锌蒸汽，自然冷却，在石英管的硅衬底上得到金属离子掺杂的氧化锌双晶纳米带，掺杂量为氧化锌的1～10％mol，双晶氧化锌带的长度为微米级，宽度为50～300nm。