專利名稱：一種啞鈴狀ZnO微米材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及一種啞鈴狀Zn0微米材料以及它的制備方法，屬于半導(dǎo)體 光電子材料與器件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，由于ZnO結(jié)構(gòu)材料具有優(yōu)異的光學(xué)、場發(fā)射和壓電特性，所以對 其的研究受到了世界范圍的高度關(guān)注。作為寬禁帶半導(dǎo)體的ZnO結(jié)構(gòu)材料，目 前已廣泛用于傳感器、功率器件、紫外發(fā)光二極管、太陽能電池。在囯際、國 內(nèi)材料科學(xué)工作者的不懈努力下，現(xiàn)今已經(jīng)能夠用多種方法(如分子?xùn)|外延、 脈沖激光沉積、磁控濺射、溶膠-凝膠法、熱蒸發(fā)法、金屬有機化學(xué)氣相沉積 法等)制備出了花樣繁多的ZnO結(jié)構(gòu)材料，其中包括具有"桿"、"線"、"帶"、 "環(huán)"、"梳"等形貌特征的ZnO納米結(jié)構(gòu)材料。但是目前啞鈴狀Zn0微米材料 報道卻沒有見到。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的是為了提供一種咀鈴狀Zn0微米材料，這種微米結(jié)構(gòu)具 有多孔，比表面積較大，并且簡單易控。
本發(fā)明的另 一 目的是為了提供這種啞鈴狀Zn0微米材料的制備方法。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)
一種啞鈴狀Zn0微米材料，在國際上是首次報道，這種微米結(jié)構(gòu)長度為30 pm-40(im，兩端孔直徑大小為0. 5-0.8jjm。整體形態(tài)為啞鈴狀。
這種咀鈴狀ZnO微米材料產(chǎn)品是采用水熱方法得到的，其具體工藝步驟如
下
a) 在一只干凈的玻璃器皿中，倒入去離子水，并將Zn(CH3COO)2 . 2H20溶
解其中；
b) 緩慢向玻璃器皿中加入一定量的氨水，用磁力攪拌器不斷攪拌，并且維
持溶液的為弱堿性；
c) 用薄膜將玻璃器皿密封，放入溫度為50-55'C的烘箱中加熱12-15小時；
d) 將薄膜移除，保持烘箱內(nèi)溫度為30-32'C,直到將玻璃器皿烘干。
e) 將留在玻璃器皿底部的白色沉淀物刮下，取出樣品，得到所述啞鈴狀ZnO 微米材料。
本發(fā)明工藝步驟a)中所述的醋酸鋅溶液溶解后的濃度為0.34-0. 36mol/L。 本發(fā)明工藝步驟b)中所述的氨水質(zhì)量百分比濃度為22-25 %。 步驟b )中所述的溶液pH值為8. 5-8. 6。 本發(fā)明的主要技術(shù)優(yōu)點
本產(chǎn)品以Zn(CH3C00) 2 . 2H20去離子水和氨水為原料，先攪拌混合，然一定 的溫度下加熱，即可以得到。無需對加熱環(huán)境有高要求，簡單易控，重復(fù)性強， 非常適合大面積，低成本的制備。
本發(fā)明的產(chǎn)品特點本發(fā)明得到的觀鈴狀ZnO微米材料是一種具有獨特形 貌特征的ZnO微米結(jié)構(gòu)材料，頂部由一系列細(xì)棒聚集而成，且有許多孔。有望在微電子和微電子光電器件，傳感器等領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用。
圖1是吸鈴狀結(jié)構(gòu)的氧化鋅微米材料的X射線衍射圖； 圖2是啞鈴狀結(jié)構(gòu)的氧化鋅微米材料的低倍SEM照片； 圖3是吸鈴狀結(jié)構(gòu)的氧化鋅微米材料的中倍SEM照片； 圖4是啞鈴狀結(jié)構(gòu)的氧化鋅微米材料頂端的高倍SEM照片。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖與具體實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)特點。 實施例1
a) 在一只干凈的玻璃燒杯中，倒入去離子水20ml,并將1.5g Zn(CH3COO)2 . 2&0溶解其中；
b) 緩慢向玻璃器皿中加入一定量的氨水，用磁力攪拌器不斷攪拌，并且維 持溶液的PH為8.5;
c) 用薄膜將玻璃器皿密封，放入烘箱中加熱13小時，溫度為55。C;
d) 將薄膜移除，繼續(xù)加熱，溫度為32°C,直到將玻璃器皿烘干；
e) 將留在玻璃器皿底部的白色沉淀物刮下，取出樣品，得到所述吸鈴狀ZnO 微米材料。
實施例2a) 在一只干凈的玻璃燒杯中，倒入去離子水20ml ，并將1. 5g Zn(CH3COO)2 . 2&0溶解其中；
b) 緩慢向玻璃器皿中加入一定量的氨水，用磁力攪拌器不斷攪拌，并且維 持溶液的PH為8.6;
c) 用薄膜將玻璃器皿密封，放入烘箱中加熱12小時，溫度為50。C;
d) 將薄膜移除，繼續(xù)加熱，溫度為32°C,直到將坡璃器皿烘干；
e) 將留在玻璃器皿底部的白色沉淀物刮下，取出樣品，得到所述啞鈴狀ZnO 微米材料。
實施例3
a) 在一只干凈的玻璃燒杯中，倒入去離子水20ml ，并將1.5g Zn(CH3COO)2 . 2&0溶解其中；
b) 緩慢向玻璃器皿中加入一定量的氨水，用磁力攪拌器不斷攪拌，并且維 持溶液的PH為8.6;
c) 用薄膜將玻璃器皿密封，放入烘箱中加熱13小時，溫度為53。C;
d) 將薄膜移除，繼續(xù)加熱，溫度為31°C,直到將玻璃器皿烘干；
e) 將留在玻璃器皿底部的白色沉淀物刮下，取出樣品，得到所述啞鈴狀ZnO 微米材料。
實施例4
a)在一只干凈的玻璃燒杯中，倒入去離子水20ml ，并將1.5g Zn(CH3COO)2 , 2&0溶解其中；b) 緩慢向玻璃器皿中加入一定量的氨水，用磁力攪拌器不斷攪拌，并且維
持溶液的PH為8.6;
c) 用薄膜將玻璃器皿密封，放入烘箱中加熱15小時，溫度為50。C;
d) 將薄膜移除，繼續(xù)加熱，溫度為3(TC,直到將玻璃器皿烘干；
e) 將留在玻璃器皿底部的白色沉淀物刮下，取出樣品，得到所述啞鈴狀ZnO 微米材料。
所得產(chǎn)物的SEM照片如圖2、圖3和圖3所示這種啞鈴狀ZnO微米材料長度 為30)um-40pm，兩端孔直徑大小為0. 5-0. 8 ja m。整體形態(tài)為啞鈴狀?？梢钥?到啞鈴狀兩端頂部并不光滑，由許多小孔組成。
上述實施例中得到的產(chǎn)物的X射線衍射圖如圖1所示，XRD所有的峰都和標(biāo) 準(zhǔn)的六角形纖鋅礦氧化鋅一致。
這種微米級的材料由于具有尖端，可以應(yīng)用在場發(fā)射領(lǐng)域；另外有比較大 的比表面積可以在傳感方面得到應(yīng)用。
權(quán)利要求
1、 一種吸鈴狀ZnO微米材料，其特征在于這種微米結(jié)構(gòu)長度為30|am-40 jum，兩端孔直徑大小為0. 5-0.8ym,總體形態(tài)為啞鈴狀。
2、 如權(quán)利要求l所述的吸鈴狀ZnO微米材料的制備方法，是采用水熱方法 得到的，其具體工藝步驟如下a) 在一只干凈的玻璃器皿中，倒入去離子水，并將Zn(CH3COO)2 . 2H20溶解其中；b) 緩慢向玻璃器皿中加入一定量的氨水，用磁力攪拌器不斷攪拌，并且維 持溶液的為弱堿性；c) 用薄膜將玻璃器皿密封，放入溫度為50-55X:的烘箱中加熱12-15小時；d) 將薄膜移除，保持烘箱內(nèi)溫度為30-32°C，直到將玻璃器皿烘干。e) 將留在玻璃器皿底部的白色沉淀物刮下，取出樣品，得到所述啞鈴狀ZnO 微米材料。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸鈴狀ZnO微米材料的制備方法，其特征在于 步驟a)中所述的醋酸鋅溶液溶解后的濃度為0. 34-0. 36raol/L。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸鈴狀ZnO微米材料的制備方法，其特征在于 步驟b)中所述的氨水質(zhì)量百分比濃度為22-25 %。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的吸鈴狀ZnO微米材料的制備方法，其特征在于 步驟b)中所述的溶液pH值為8.5-8.6。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種啞鈴狀ZnO微米材料及其制備技術(shù)，屬于半導(dǎo)體光電子材料與器件技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明所提供的啞鈴狀ZnO微米材料，其特征是由醋酸鋅和氨水在一定的溫度下攪拌蒸發(fā)而成，它的大小數(shù)量級在微米級，整體形貌是啞鈴狀，頂部由一系列細(xì)棒聚集而成，且有許多孔。本發(fā)明的方法可以大量的生長該結(jié)構(gòu)的啞鈴狀ZnO微米材料。
文檔編號C30B7/00GK101311362SQ20081003644
公開日2008年11月26日 申請日期2008年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月22日
發(fā)明者崔慶月, 寧 張, 朱自強, 可 郁, 勇 黃 申請人:華東師范大學(xué)