一种交叉纳米纤维P-N异质结阵列的制备方法

摘要

本发明属于交叉纳米纤维制备技术领域，涉及一种交叉纳米纤维P-N异质结阵列的制备方法，先在三维可调低压近场原位静电纺丝装置的收集极上沉积一层纤维数目和间距可控的P型或N型的纳米纤维阵列，然后将收集极旋转一定角度，再用三维可调低压近场原位静电纺丝装置沉积一层N型或P型有序排列的纳米纤维阵列，在收集极上得到交叉纳米纤维P-N异质结阵列；其制备方法简单，原理科学可靠，效率高，精度控制准确，易于大规模生产，环境友好。

主权项

一种交叉纳米纤维P‑N异质结阵列的制备方法，其特征在于在三维可调低压近场原位静电纺丝装置中实现，其具体制备过程为：（1）、ZnO纺丝前驱体溶液配制：将8.5克无水乙醇和1.5克聚乙烯吡咯烷酮在室温下混合搅拌2‑4小时，获得均质透明的15wt%聚乙烯吡咯烷酮溶液；再将1.0克醋酸锌、2.0克无水乙醇、0.2克蒸馏水混合加热至60‑80℃搅拌8‑12分钟得到混合溶液，固体完全溶解后将混合溶液全部转移到已配制好的15wt%聚乙烯吡咯烷酮溶液中，在室温下搅拌50‑70分钟使两种溶液充分混合，即获得ZnO纺丝前驱体溶液；（2）、电纺ZnO纳米纤维阵列：在收集极上电纺一层有序排列的ZnO前驱体纳米纤维阵列，调整喷丝头与收集极的距离为1‑2毫米，收集极的水平移动速度为50‑100厘米/秒，纺丝电压为1‑2千伏，流量控制泵的速为度50‑100微升/小时；然后将收集极在600‑700℃下热处理3‑4小时去除有机成分，在收集极上得到ZnO纳米纤维阵列；（3）、PEDOT纺丝前驱体溶液配制：将1.0克聚乙烯吡咯烷酮粉末、3.0克2.8wt%的聚（3,4‑二氧乙基噻吩）‑聚苯乙烯磺酸水溶液和2克无水乙醇混合，然后加入0.2克二甲基亚砜，在室温下磁力搅拌4‑6小时，使溶液混合均匀，获得均一的PEDOT纺丝前驱体溶液；（4）、电纺PEDOT—ZnO交叉纳米纤维异质结阵列：将沉积有ZnO纳米纤维阵列的收集极旋转0‑180度，然后再在收集极上电纺一层有序排列的PEDOT纳米纤维，电纺条件与步骤（2）相同，得到PEDOT—ZnO交叉纳米纤维P‑N异质结阵列。