一种通过快速热处理制备氧化钒纳米颗粒阵列的方法

摘要

本发明公开了一种通过快速热处理制备氧化钒纳米颗粒阵列的方法，包括如下步骤：(1)清洗三氧化二铝基片和载波片；(2)提拉单层二氧化硅纳米球：在三氧化二铝基片上，采用提拉镀膜的方法均匀排列一层二氧化硅纳米球；(3)磁控溅射金属钒薄膜：以金属钒作为靶材，采用对靶磁控溅射的方法，在上述步骤(2)中整片三氧化二铝基片上沉积一层金属钒薄膜；(4)快速热处理形成二氧化钒薄膜。本发明所制备的阵列的颗粒尺寸在纳米量级，排列高度有序，同时制备方法较为简单，所需控制的工艺条件较少。在实验步骤相同的情况下，通过调整实验参数，可以制备球形和三角形两种氧化钒纳米颗粒阵列，从而在制备上大大缩短实验周期。

主权项

一种通过快速热处理制备氧化钒纳米颗粒阵列的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)清洗三氧化二铝基片和载波片；把三氧化二铝基片和载波片依次放入无水乙醇、丙酮溶剂中分别超声清洗20‑30分钟；将三氧化二铝基片用去离子水洗净，放入无水乙醇中备用；载波片冲洗后放入先前配制好的10‑15％十二烷基硫酸钠(SDS)溶液中浸泡24h以上，作为引流片备用；(2)提拉单层二氧化硅纳米球：在三氧化二铝基片上，采用提拉镀膜的方法均匀排列一层二氧化硅纳米球；即将二氧化硅球浸泡在无水乙醇中存放，使用时通过移液枪将二氧化硅—无水乙醇溶液滴加到斜插入去离子水中的引流片上，并缓缓流到水面,在水面铺展开来，形成高密度、大面积的单层二氧化硅球薄膜，静置待液面稳定后,用镀膜提拉机缓慢的将三氧化二铝基片浸没在溶液中并竖直提拉出液面，提拉速度为80‑180μm/min；(3)磁控溅射金属钒薄膜：以金属钒作为靶材，采用对靶磁控溅射的方法，在上述步骤(2)所得样品上沉积一层金属钒薄膜；(4)快速热处理形成二氧化钒薄膜：将步骤(3)中得到的样品放入快速退火炉中，设置退火温度为400‑480℃，升温速率为40‑50℃/s，保温时间为120‑180s，降温时间100‑120s，反应气体为氧气，升温和保温时氧气流量为3‑4slpm,降温时氧气流量为10slpm,将金属钒薄膜氧化成二氧化钒薄膜。