[发明专利]一种原位制备多孔结构氧化锌纳米棒阵列的方法

摘要

本发明公开了一种原位制备多孔结构氧化锌纳米棒阵列的方法，包括如下步骤采用二水合醋酸锌、甲醇和乙酸胺配制氧化锌前驱体溶液；清洗衬底；衬底在氧化锌前驱体溶液中浸渍多次提拉成膜，经干燥退火处理得到高纯度氧化锌薄膜晶种层；晶种层在二水合乙酸锌、硫酸镉、去离子水和乙二胺配制的生长溶液中生长多次，经清洗退火处理制得定向排列的多孔结构氧化锌纳米棒阵列。本发明制备的多孔结构氧化锌纳米棒阵列具有较大的比表面积，可以提供更多的空间利于分子吸附，并且本发明提供的制备方法成本低、对设备要求低，适用于大面积衬底。

主权项

一种原位制备多孔结构氧化锌纳米棒阵列的方法，其特征在于包括如下步骤：a氧化锌前驱体溶液的配制，b沉积衬底的清洗，c沉积衬底在氧化锌前驱体溶液中浸渍提拉成膜，d浸渍提拉后的衬底热处理，e氧化锌纳米棒阵列的生长和清洗，f氧化锌纳米棒阵列的热处理，得到多孔结构氧化锌纳米棒阵列；步骤a所述氧化锌前驱体溶液包括二水合醋酸锌、甲醇和乙酸胺，乙酸胺与二水合醋酸锌的摩尔比为1:1；其配制为：先将二水合醋酸锌和甲醇混合配制成浓度为0.5mol/L的二水合醋酸锌的甲醇溶液，随后加入乙酸铵，得到氧化锌前驱体溶液；步骤b所述沉积衬底为FTO导电玻璃，所述清洗包括先用清洁精清洗，接着依次用无水乙醇、去离子水、无水乙醇超声清洗30～60分钟；步骤c所述浸渍提拉成膜包括将清洗后的沉积衬底置于提拉机上镀膜，浸渍时间为1‑2min，提拉速度为0.8‑2mm/s，提拉次数为3‑5次；步骤d所述浸渍提拉后的衬底热处理为：在350‑450℃退火处理1‑2小时，之后随炉冷却到室温，得到含有纳米氧化锌晶种层的沉积衬底；步骤e所述氧化锌纳米棒阵列的生长和清洗包括将含有纳米氧化锌晶种层的沉积衬底垂直放入由二水合醋酸锌、硫酸镉、去离子水、乙二胺混合形成的生长溶液中进行水浴反应，反应温度为80～90℃，每隔2～2.5小时更换一次生长溶液，生长溶液更换次数为3次，生长完成后取出沉积衬底进行清洗、干燥、随后在去离子水和无水乙醇的混合溶液中浸泡，所述混合溶液的体积配比为去离子水：无水乙醇＝1:1；步骤f所述热处理在马弗炉中进行，在350‑450℃退火处理1‑2小时，之后随炉冷却到室温。