一种针状、蘑菇状Bi₂O₃纳米材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种针状、蘑菇状Bi2O3纳米材料的制备方法，该方法以三(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸)铋、去离子水及衬底为原料，基于脉冲方式依次进源、利用表面吸附化学反应制得针状、蘑菇状Bi2O3纳米材料；该方法采用化学气相沉积系统或原子层沉积系统实现。本发明具有反应温度低，生长条件简单，重复性高，无杂质、可控性高等优点；所制得的Bi2O3纳米材料在传感器、催化剂等领域具有广阔的应用前景。

主权项

一种针状、蘑菇状Bi2O3纳米材料的制备方法，该材料具有针状或蘑菇状Bi2O3生长在LaNiO3薄膜或ITO薄膜上的纳米结构，其特征在于该材料的制备包括以下具体步骤：a）、原料原料包括：铋源即三(2,2,6,6‑四甲基‑3,5‑庚二酸)铋、去离子水及衬底，氮气或氩气作为载气，载气纯度至少为99.999%；衬底为LaNiO3薄膜或ITO薄膜； b）、纳米材料制备将衬底用无水乙醇冲洗后，用氮气吹干，放置于样品托盘上，送入原子层沉积系统或化学气相沉积系统的真空反应腔，抽真空使真空度达到1‑3hpa；对固定在真空反应腔的样品托盘上的衬底进行加热，使其保持在350℃；对装有铋源的源瓶进行加热使其温度保持在170～190℃；装有去离子水的源瓶保持在室温；沉积系统内通入氮气或氩气，使反应腔内、中间空间气压分别保持在1‑3hpa、6‑15hpa；将铋源及水源依次通过管道送进真空反应腔体，每次送入原料后通入惰性气体脉冲进行冲洗真空反应腔，对样品托盘上的衬底多重循环生长，每个生长循环包括以下四个脉冲：ⅰ、三(2,2,6,6‑四甲基‑3,5‑庚二酸)铋脉冲3秒；ⅱ、氮气或氩气冲洗腔体5秒；ⅲ、水蒸气脉冲0.2秒；ⅳ、氮气或氩气冲洗腔体5秒；当循环次数为100～500时，得到样品即形貌为针状Bi2O3纳米材料；当循环次数为1000～2000时，得到样品即形貌为蘑菇状Bi2O3纳米材料。