一种富Zn晶胚诱导二次生长制备ZnO分级纳米结构的方法

摘要

本发明公开了一种富Zn晶胚诱导二次生长制备ZnO分级纳米结构的方法，以高纯度的Zn、ZnO和活性炭的混合粉末作为原料，通入高纯载气和高纯氧气的混合气体，加热原料，使高温原料在低温衬底上进行气相沉积反应得到。本发明是基于自催化生长原理的富Zn晶胚诱导二次生长制备ZnO分级纳米结构的设计方法，在ZnO纳米带上实现了纳米链的组装，对高结晶无污染分级纳米结构的制备具有重要的意义。

主权项

一种富Zn晶胚诱导二次生长制备ZnO分级纳米结构的方法，其特征在于，以高纯度的Zn、ZnO和活性炭的混合粉末作为原料，通入高纯载气和高纯氧气的混合气体，载气与氧气的体积比为45‑50:1‑2，加热原料，使原料高温挥发在低温衬底上进行气相沉积反应得到；所述Zn、ZnO和活性炭的摩尔比为1:1‑3:2‑6，Zn粉的纯度≥99.99％，ZnO粉的纯度≥99.9％，活性炭的纯度≥99％；所述载气与氧气的混合气体的流量为50‑80sccm，所述载气及氧气的纯度均≥99.999％；采用两温区独立控温的水平管式炉作为反应设备，所述水平管式炉内设置耐高温管作为反应室，所述两温区为原料区和衬底区；所述原料区的加热温度为1000℃，保温40‑90min；所述衬底区的加热温度为500℃，保温20‑30min；然后将衬底区的温度逐渐升温到800℃，保温40‑90min，所述升温速率为40‑60℃/min；所述载气为氮气或惰性气体，反应前通入100‑200sccm载气30‑60min，将反应室内空气排出；当原料区的温度达到1000℃和衬底区的温度达到800℃之后，调整为载气与氧气的混合气体，并保持至反应结束。