[发明专利]一种金属氧化物纳米线的可控图案化超快激光复合制备方法

摘要

本发明公开了一种金属氧化物纳米线的可控图案化超快激光复合制备方法。它包括以下步骤：1)按照预先设计的图案，用超快激光辐照块体金属的表面，在块体金属的表面得到图案化的微纳米结构，即金属氧化物纳米线前驱体；2)在氧化气氛下，加热附着有金属氧化物纳米线前驱体的块体金属并保温，冷却后即在金属氧化物纳米线前驱体上原位生长出金属氧化物纳米线。利用超快激光加工过程对金属表面微纳米前驱体结构分布形式的调控，可实现对金属氧化物纳米线分布形式的调控；同时，通过对热氧化工艺中加热温度、保温时间、氧化气氛等因素的调控，可实现对金属氧化物纳米线直径、长度和生长密度等的调控。

主权项

一种金属氧化物纳米线的可控图案化超快激光复合制备方法，包括以下步骤：(1)按照预先设计的图案，用超快激光辐照块体金属的表面，在所述块体金属的表面得到图案化的微纳米结构，即金属氧化物纳米线前驱体；所述金属氧化物为CuO、Cu2O、ZnO、TiO2、MgO、Fe2O3、WO3或WOx；所述块体金属为块体铜、块体锌、块体钛、块体镁、块体铁或块体钨，所述块体金属的厚度为10μm～1cm；所述超快激光为红外光、可见光或紫外光；所述超快激光的脉冲宽度为50飞秒～20皮秒，脉冲频率为1KHz～4MHz，平均功率为1W～400W；(2)在氧化气氛下，加热附着有所述金属氧化物纳米线前驱体的块体金属并保温，冷却后即在所述金属氧化物纳米线前驱体上原位生长出所述金属氧化物纳米线；所述加热时，将所述金属氧化物纳米线前驱体置于耐热小舟中，所述耐热小舟的材质为石英或三氧化二铝；所述加热时，升温速率为1～10℃/min；所述保温的温度为400～600℃，时间为5min～5天；所述冷却为随炉冷却或从炉中取出后强制冷却。