一种微通道垂直生长TiO₂包覆ZnO纳米棒阵列的制备方法

摘要

一种微通道垂直生长TiO2包覆ZnO纳米棒阵列的制备方法。包括：以玻璃毛细管为微通道，首先清洗微通道；配制0.001～0.01M锌盐的醇溶液，0.004～0.04M碱的醇溶液，利用微注射泵将其同时输送到置于烘箱中的微通道中，在微通道内表面上得到一层ZnO晶种薄膜；然后配制0.025～2M的锌盐溶液，0.025～2M的胺溶液，同时输送到置于烘箱中且内表面预制有ZnO晶种的微通道中制备垂直生长的ZnO纳米棒阵列；最后向垂直生长有ZnO纳米棒阵列的微通道中输送浓度为3～5mg/mL，pH为3.8～4.2的TiO2溶胶，在微通道内表面上得到垂直生长的TiO2包覆ZnO纳米棒阵列。

主权项

一种微通道垂直生长TiO2包覆ZnO纳米棒阵列的制备方法，包括：（1）微通道的清洗以玻璃毛细管作为微通道，将微通道浸泡于洗液Ⅰ中在110～130℃下10～30min，去离子水冲洗后，再将微通道浸泡于洗液Ⅱ中在60～80℃下浸泡10～30min，最后去离子水冲洗后并烘干；其中，洗液Ⅰ组分为浓硫酸、双氧水和蒸馏水，其体积比满足V浓硫酸:V双氧水:V蒸馏水＝4:1:20，洗液Ⅱ组分为氨水、双氧水和蒸馏水，其体积比满足V氨水:V双氧水:V蒸馏水=1:4:20；（2）微通道内表面上ZnO晶种层薄膜的制备配制0.001～0.01M锌盐的醇溶液，0.004～0.04M碱的醇溶液，两溶液分别吸入两支10mL的注射器，设定微注射泵推速为5～50μL/min，将两溶液同时输送到预先置于30～80℃烘箱中的微通道中，流体注满微通道后停止输送，将烘箱温度升高至150～200℃退火，时间1～2h，先后利用无水乙醇、去离子水清洗微通道，并在150～160℃下烘干1～2h，在微通道内表面上得到ZnO晶种层薄膜；其中，碱为碱金属氢氧化物、氨水、尿素或水合肼；（3）微通道内表面上垂直生长的ZnO纳米棒阵列的制备配制0.025～2M的锌盐溶液，0.025～2M的胺溶液，两溶液分别吸入两支10mL的注射器，设定微注射泵推速为5～50μL/min，将两溶液同时输送到已预制有ZnO晶种的微通道中，烘箱中85～120℃下反应60～120min后，停止输送溶液，用去离子水清洗微通道并在150～200℃下烘干1～2h，在微通道内表面上得到垂直生长的ZnO纳米棒阵列；其中，步骤（2）和（3）中的锌盐为醋酸锌、硫酸锌、氯化锌或硝酸锌；胺为六亚甲基四胺或二乙烯三胺；（4）微通道内表面上垂直生长TiO2包覆ZnO纳米棒阵列的制备将浓度为3～5mg/mL，pH为3.8～4.2的TiO2溶胶吸入10mL的注射器中并用微注射泵输送到已长有ZnO纳米棒阵列的微通道中进行包覆，待溶胶充满微通道后，停止输送，并将微通道置于80～90℃烘箱中10～12h，在微通道内表面上得到垂直生长的TiO2包覆的ZnO纳米棒阵列。