[发明专利]ZnS纳米材料阵列的简单制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料的制备方法。

背景技术

ZnS作为一种重要的直接宽带隙半导体材料，在可见光范围内具有高的折射率和透过比，在光电子学、场发射、催化、传感等领域被广泛的应用，被认为是最有应用前途的半导体材料之一。近年来，相继合成出了各种各样的ZnS纳米材料，由于半导体纳米材料的性能与其结构紧密联系，因此ZnS纳米结构的制备与应用研究具有非常重要的意义。

ZnS纳米结构的制备方法很多，主要有气相法和液相法两种。气相法中应用较多的有化学气相沉积法、电化学沉积法、电弧气化合成法等。液相法主要包括溶胶凝胶法、水（或溶剂）热法和微乳液法。这些制备方法，由于反应温度过高、工艺路线复杂以及设备昂贵的因素使工业化生产受到限制。

发明内容

本发明要解决现有制备ZnS纳米材料阵列的方法反应温度过高、工艺路线复杂以及设备昂贵的问题而提供ZnS纳米材料阵列的简单制备方法。

ZnS纳米材料阵列的简单制备方法，其中ZnS纳米线束阵列的制备方法具体是按照以下步骤制备的：

一、按(NH₂)₂CS物质的量和质量浓度为78%~82%N₂H₄·H₂O溶液的体积比为5mmol：33mL~35mL，称取(NH₂)₂CS和N₂H₄H₂O溶液，将称取的(NH₂)₂CS溶解在N₂H₄·H₂O溶液中，采用磁力搅拌器搅拌20min~50min,控制转速为200r/min~300r/min，得到混合溶液；

二、处理锌，将锌放入浓度为0.6mol/L~1.0mol/L稀盐酸中，在频率为60Hz~70Hz超声条件下放置5min~10min，再将锌取出放入无水乙醇中在90Hz~100Hz超声条件下放置15min~20min，再将锌取出放入去离子水中在90Hz~100Hz超声条件下放置15min~20min，再将锌取出，得到表面纯净的锌；

三、将步骤二处理的锌浸没于步骤一制备的混合溶液中，放入反应釜中，在温度为140℃~150℃条件下保持5h~7h，取出冷却至室温，取沉淀物依次用去离子水和无水乙醇在转速为3000r/min~5000r/min的条件下离心洗涤6次~10次，每次5min~10min，再将沉淀物放入真空干燥箱中，抽真空后在温度为50℃~60℃条件下保持5h~7h，得到ZnS纳米线束阵列。

ZnS纳米材料阵列的简单制备方法，其中ZnS纳米棒阵列的制备方法具体是按照以下步骤制备的：

一、按(NH₂)₂CS物质的量和质量浓度为78%~82%N₂H₄·H2O溶液的体积比为5mmol：33mL~35mL，称取(NH₂)₂CS和N₂H₄·H₂O溶液，将称取的(NH₂)₂CS溶解在N₂H₄·H₂O溶液中，采用磁力搅拌器搅拌20min~50min,控制转速为200r/min~300r/min，得到混合溶液；

二、处理锌，将锌放入浓度为0.6mol/L~1.0mol/L稀盐酸中，在频率为60Hz~70Hz超声条件下放置5min~10min，再将锌取出放入无水乙醇中在90Hz~100Hz超声条件下放置15min~20min，再将锌取出放入去离子水中在90Hz~100Hz超声条件下放置15min~20min，再将锌取出，得到表面纯净的锌；

三、将步骤二处理的锌浸没于步骤一制备的混合溶液中，放入反应釜中，在温度为140℃~150℃条件下保持23h~25h，取出冷却至室温，取沉淀物依次用去离子水和无水乙醇在转速为3000r/min~5000r/min的条件下离心洗涤6次~10次，每次5min~10min，再将沉淀物放入真空干燥箱中，抽真空后在温度为50℃~60℃条件下保持6h~7h，得到ZnS纳米棒阵列。