[发明专利]一种自持硅纳米线阵列的制备方法

摘要

一种自持硅纳米线阵列的制备方法，属于纳米材料制备技术领域。所述方法将含硅原料经过金属网和金属丝固定形成金属网覆盖的电极，然后将此电极置于600‑1100°C的熔融盐中，对电极采用含碳电极，在惰性气氛或真空下施加1.7‑2.5V的槽电压脱氧还原；反应后冷却取出，经过洗涤，剥离，即得到自持的硅纳米线阵列。其长度可以通过选用的原料厚度和反应的时间调节。纳米线阵列由晶体硅纳米线组成，特别的，纳米线之间具有横向的连接结构，具有一定的强度，不需要载体支撑而可以保持结构稳定。本制备方法可以快速廉价的制备自持硅纳米线阵列，尺度可调，适用于规模生产。

主权项

一种自持硅纳米线阵列的制备方法，其特征在于：所述方法按如下步骤进行，(1)含硅固体A为原料，用金属丝M2将金属网M1和A接触固定，金属网M1固定于含硅固体A表面，做成金属网覆盖A部分表面或全部表面的工作电极B；(2)准备熔融盐X作为电解液，在惰性气氛保护或真空状态下使之熔化于坩埚中并保持盐液恒温600‑1100℃范围内；(3)使工作电极B金属网覆盖的部份浸没入熔盐中作为阴极；含碳电极C为阳极；两电极间施加1.7‑2.3V的电压，控制时间为0.5‑10小时使反应完成；(4)反应完成后，工作电极B在惰性气氛或真空中冷却后取出；采用溶剂D洗涤，去掉盐，剥掉金属网M1和金属丝M2，即得到硅的纳米线阵列产品；所述的金属网M1采用20x10mm的20目金属镍网；所述金属网M1为镍网和金属丝M2为钼丝；所述的含硅固体A为透明或者不透明的石英玻璃；熔融盐X电解液成分为碱土金属卤化物盐一种或二种以上的混合物，比例不限；或是含有0.01‑15wt％碱土金属氧化物的碱土金属氧化物与卤化物盐的混合物，成为2种或者3种以上物质的混合物；或者是碱土金属卤化物盐与碱金属卤化物盐的混合物，其中碱金属卤化物盐的量为0.01‑50wt％，成为2种或者3种以上物质的混合物；或是含有0.01‑15wt％碱土金属氧化物、0.01‑50wt％碱金属卤化物盐，碱金属卤化物盐、碱土金属氧化物与碱土金属卤化物盐的混合物，成为3种或者4种以上物质的混合物；碱土金属卤化物盐为CaCl2、BaCl2或CaF2；碱土金属氧化物为CaO；碱金属卤化物盐为NaCl或KCl。