[发明专利]基于配位化学反应原理的制备氧化锌纳米线阵列的方法

摘要

一种基于配位化学反应原理的、用于在多孔阳极氧化铝模板中制备ZnO纳米线阵列的化学制备方法(配位反应法)。此法的反应物是可溶性锌盐加氨水，但与直接沉淀法不同的是，该前级反应的生成物Zn(OH)₂不是直接沉积到氧化铝模板的孔道，而是经过配位反应成为前驱液——锌氨配合物溶液，构晶离子以前驱液的形式向氧化铝模板的孔道内输送；前驱液经过水解反应，在氧化铝模板的孔道内再转化成Zn(OH)₂沉淀；而后，Zn(OH)₂经过焙烧，成为最终的目标产物ZnO。采用本发明方法制备的ZnO纳米线，孔道填充率高，线条连续、饱满致密，在使用高质量的氧化铝模板时，ZnO纳米线阵列规则、整齐。

主权项

1、一种基于配位化学反应原理的、用于在多孔阳极氧化铝模板中制备ZnO纳米线阵列的化学制备方法，其特征是该方法包括如下步骤：第一、前驱液——锌氨配合物溶液的制备：在室温条件下，向浓度为0.01～1mol/L的可溶性锌盐溶液中逐滴加入新配制的质量浓度为1～10％的氨水，一边滴加，一边振荡，以促进溶液混合及配位反应的进行，直至溶液恰好呈无色、澄清、透明状，立即停止滴加氨水；静置60分钟，则前驱液——锌氨配合物溶液制成；第二、前驱体——氢氧化锌沉淀的合成：将多孔阳极氧化铝模板浸入上步新配制的前驱液——锌氨配合物溶液中，用超声波震荡10分钟；然后静置1小时，使前驱液充满整个氧化铝模板孔道；再将整个反应体系放入30～50℃的恒温水浴锅中，保温5小时以上；将上述氧化铝模板从容器中取出并放入蒸馏水中，用超声波清洗3次以上，最后放入干燥箱中于60℃烘干，即可得到组装有前驱体——氢氧化锌的氧化铝模板；第三、前驱体的焙烧：将上述组装有前驱体的氧化铝模板放入烧结炉中，于空气氛围中焙烧，焙烧时，先于130℃保温1小时，后升温至500℃保温5小时，最后冷却至室温；经过焙烧，前驱体——氢氧化锌分解并结晶生成氧化锌，从而最终得到组装在多孔阳极氧化铝模板中的氧化锌纳米线阵列。