一种电化学沉积制备图案化有序α‑Fe₂O₃纳米粒子阵列的方法

摘要

一种电化学沉积制备图案化有序α‑Fe₂O₃纳米粒子阵列的方法，采用电化学工作站，以激光干涉光刻后的ITO导电基底作为工作电极，饱和甘汞电极作为参比电极，高纯铁片作为对电极，以FeCl₂和FeCl₃的混合溶液作为电解液，采用三相电极体系，将工作电极、对电极、参比电极同时浸入到电解液中，设定所需温度进行电化学沉积。采用计时电流法在工作电极上电化学沉积得到具有良好分散性的图案化有序α‑Fe₂O₃纳米粒子阵列。本发明利用双光束单曝光对电极进行预图案化，制备了大面积图案化有序结构的纳米粒子阵列。在电化学沉积过程中使用阴极电沉积法，设备简单，制备成本低，无需高温加热或退火处理，使用的化学药品无毒无害，所制备的图案化有序α‑Fe₂O₃纳米粒子阵列重现性好，具有良好的稳定性。

主权项

一种电化学沉积制备图案化有序α‑Fe₂O₃纳米粒子阵列的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)电极的清洗：将ITO导电基底依次置于丙酮、无水乙醇、去离子水中进行超声清洗，取出后干燥，作为工作电极；将高纯铁片进行超声清洗，取出后干燥，作为对电极；清洗后的工作电极、对电极、参比电极组成三相电极体系；(2)电极的预图案化：搭建双光束激光干涉光路系统，对清洗过的ITO进行激光干涉光刻；(3)电解液配制：以三氯化铁、二氯化铁、去离子水配制电解液，不断搅拌直至三氯化铁和二氯化铁完全溶解后，将该电解液密封备用；(4)电化学沉积：采用三相电极体系，以步骤(2)中所得的ITO导电基底作为工作电极，以高纯铁片作为对电极，以饱和甘汞电极作为参比电极；将步骤(3)配制的电解液置于电解槽中，使电解液均匀浸泡于三相电极体系，设定所需温度，使用电化学工作站控制阴极电流密度及沉积时间进行电化学沉积操作后，关闭电源取出工作电极，用去离子水冲洗干净，室温下烘干，即得到附着于ITO基底上的α‑Fe₂O₃纳米粒子。