[发明专利]采用脉冲电磁场制备Al掺杂ZnO纳米片阵列的方法

摘要

一种采用脉冲电磁场制备Al掺杂ZnO纳米片阵列的方法，将FTO导电玻璃片放入超声波清洗器中清洗；将乙酸锌、乙醇胺和乙二醇甲醚的混合溶液I滴到导电玻璃片上，用匀胶机涂覆均匀，热处理，制ZnO薄膜；将涂覆ZnO薄膜的FTO导电玻璃片放入反应釜内，将硝酸铝、硝酸锌和六次甲基四胺加入去离子水的混合溶液II注入反应釜，对反应釜中的反应体系施加脉冲电磁场处理，处理后将反应釜移入恒温箱进行水热反应后，冲洗玻璃表面的沉淀物，干燥，得Al掺杂ZnO纳米片阵列。该方法操作简单、能耗低，所得纳米片的取向一致，垂直度较高，纳米片排列整齐，比表面积大，作为光阳极时，有利于电子传输，提高染料敏化太阳能电池效率。

主权项

一种采用脉冲电磁场技术制备Al掺杂ZnO纳米片阵列的方法，其特征是：1.1、将FTO导电玻璃片放入温度为75~85℃的超声波清洗器中清洗4~6min后，取出用去离子水漂洗，在真空干燥箱中干燥4~6h；1.2、用乙二醇甲醚作为溶剂将乙酸锌、乙醇胺配制混合溶液I，其中，乙酸锌与乙醇胺、乙二醇甲醚的体积比分别为1：1~1：1.5、1：7.5~1：8；1.3、将配制的混合溶液I滴到导电玻璃片上并涂覆均匀进行镀膜，所述的混合溶液滴加量与导电玻璃片面积的关系为0.25～1ml/100mm2，将涂覆有混合溶液的FTO导电玻璃片置于管式加热炉中，加热到300~340℃，保温15~20min，冷却至室温；1.4、重复第三步3~5次，在FTO导电玻璃片上即得到ZnO薄膜；1.5、将硝酸铝、硝酸锌和六次甲基四胺加入去离子水中配制浓度为0.04~0.05mol/L的混合溶液II，其中，硝酸铝与硝酸锌、六次甲基四胺的摩尔比分别为1：32～1：99、1：33～1：100，将涂覆ZnO薄膜的FTO导电玻璃片放入反应釜内，将配制的混合溶液II注入反应釜中，注入量为反应釜容积的60%～70%；1.6、用脉冲电磁场装置对反应釜中的反应体系施加脉冲电磁场处理，脉冲时间为1~3min，脉冲电压为600~700V，脉冲频率为6~9Hz，处理后将反应釜移入恒温箱进行水热合成反应，温度为95~100℃，时间为5~6h，降温至室温后取出FTO导电玻璃片，用去离子水冲洗掉玻璃表面的白色沉淀物，放入恒温干燥箱中80~90℃保温3‑5h，即得Al掺杂ZnO纳米片阵列。