[发明专利]一种硅纳米线—聚吡咯复合材料的制备方法

摘要

本发明公开一种硅纳米线—聚吡咯复合材料的制备方法，以硝酸银和氢氟酸对单晶硅片进行金属辅助化学刻蚀，以在单晶硅片形成垂直于表面的硅纳米线，然后在单晶硅片表面旋涂十二烷基苯磺酸和过硫酸铵的混合溶液，再置于密闭聚合装置中，吡咯单体溶液的上方，抽为负压进行聚合，以得到硅纳米线—聚吡咯复合材料。本发明克服传统液相化学聚合法和电化学制备方法的诸多缺点，制备方法简单，成本低廉，功耗低，合成的聚吡咯薄膜致密均匀，利用本发明方法构筑的聚吡咯表面修饰一维硅基气敏材料对特定气体具有高的室温灵敏度和快速响应恢复性能。

主权项

1.一种硅纳米线—聚吡咯复合材料的制备方法，其特征在于，按照下述步骤进行：步骤1，利用化学刻蚀处理单晶硅片，以使单晶硅片表面产生垂直于单晶硅片表面的一维硅纳米线阵列；步骤2，将引发剂溶液旋涂在单晶硅片上，以使引发剂溶液在一维硅纳米线阵列中均匀分布；步骤3，将硅片悬于吡咯单体上方，整体置于密闭装置中，抽至负压以使吡咯单体蒸发并在一维硅纳米线阵列中实现聚吡咯的原位聚合，形成具有聚吡咯表面修饰一维硅纳米线阵列的单晶硅片，即为聚吡咯表面修饰一维硅基气敏材料；其中：在步骤1中，化学刻蚀溶液为硝酸银的氢氟酸水溶液，氢氟酸浓度为3M—5M，硝酸银浓度为0.01M—0.03M；在步骤2中，引发剂溶液为十二烷基苯磺酸和过硫酸铵的水溶液，十二烷基苯磺酸和过硫酸铵的摩尔比为(0.1—0.15)：(0.05—0.08)，超声波搅拌以混合均匀。