[发明专利]基于氧化锌/聚苯胺/氧化锌的光诱导纳米交流发电机的制备方法

摘要

本发明公开了一种基于氧化锌(ZnO)/聚苯胺(PANI)/氧化锌的N-P-N型光诱导纳米交流发电机的制备方法。其中，N-型的ZnO纳米棒采用先在ITO底物上生长种子，然后再进行水热反应的方法合成，P-型的PANI纳米纤维采用无机/有机界面法合成。本发明所述的纳米交流发电机设备中，光敏性的ZnO纳米棒经紫外光照射，其内部产生大量电子-空穴对，空穴立即与ZnO表面的O2-离子结合生成O2而大量消耗，剩余的电子会沿着导线定向移动而形成电流。因此，在不加任何外电压的情况下，利用紫外光分别照射该装置两侧含有ZnO的部分，即可产生反向的交流电。在ZnO/PANI/ZnO设备中P-N异质结在控制光生电子的移动方向上起到了重要作用。本发明实现了将光能转变为电能。

主权项

一种基于氧化锌/聚苯胺/氧化锌的光诱导纳米交流发电机的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在去离子水中，依次加入K2S2O8，H4SiW12O40冰浴下磁性搅拌，形成均匀的混合物1，在三氯甲烷中加入苯胺，冰浴下搅拌，形成均匀的混合物2，将混合物1小心的移至混合物2中，形成界面，放置冰箱中反应，聚合温度在‑2℃‑20℃，保持24‑48小时，在合成中，苯胺、氧化剂和多酸的物质的量比为1∶2∶2，有机相溶剂与无机相溶剂等体积，所合成的聚苯胺具有纤维状的纳米结构；将一定浓度的醋酸锌溶液旋涂于ITO玻璃底物上，烧结形成ZnO种子层，然后将带有ZnO纳米种子层的ITO玻璃底物置于含有硝酸锌和表面活性剂混合溶液的密闭容器中，低温进行水热反应，合成温度为70‑95℃，保持2‑6小时，在合成中，硝酸锌与表面活性剂(HMTA)物质的量相等，所合成的氧化锌为垂直于ITO玻璃底物的棒状纳米阵列结构。