[发明专利]通过化学喷雾热解在基材上制备氧化锌纳米棒的方法

权利要求书

1.一种在具有第一表面和第二表面的基材上制备纳米结构氧化锌(ZnO)层的方法，该方法包括下列步骤：

加热所述基材至预定温度；

采用喷雾技术使包含前体和溶剂的溶液雾化成微小离散的液滴，其中所述前体选自氯化锌(ZnCl₂)和醋酸锌(Zn(CH₃COO)₂)；和

在所述基材的第一表面上采用预定的溶液供给速率沉积所述雾化溶液，其中当所述溶剂到达所述基材时，所述溶剂蒸发，且所述前体反应形成纳米结构氧化锌层。

2.根据权利要求1的方法，其中所述溶剂为H₂O。

3.根据权利要求1或2的方法，其中所述溶剂包含醇。

4.根据权利要求3的方法，其中H₂O和所述醇的体积比为约1∶1-约2∶3。

5.根据权利要求3或4的方法，其中所述醇选自丙醇、异丙醇、乙醇和甲醇。

6.根据权利要求2或3的方法，其中所述溶液另外包含硫脲(SC(NH₂)₂)。

7.根据权利要求6的方法，其中所述溶液中的前体摩尔比ZnCl₂∶SC(NH₂)₂为约1：1-约4∶1。

8.根据权利要求2或3的方法，其中所述溶液另外包含脲(OC(NH₂)₂)。

9.根据权利要求8的方法，其中所述溶液中的前体摩尔比ZnCl₂∶OC(NH₂)₂为约1∶1-约4∶1。

10.根据权利要求1的方法，其中所述基材第一表面的预定温度为约350℃-约600℃。

11.根据权利要求6的方法，其中所述基材第一表面的预定温度为约400℃-约600℃。

12.根据权利要求8的方法，其中所述基材第一表面的预定温度为约400℃-约600℃。

13.根据权利要求2的方法，其中氯化锌的浓度为约0.01摩尔/升-约0.4摩尔/升。

14.根据权利要求1的方法，其中所述预定溶液供给速率为约1毫升/分钟-约5毫升/分钟。

15.根据权利要求1的方法，其中所述基材为玻璃。

16.根据权利要求1的方法，其中所述基材为覆盖有金属氧化物的玻璃。

17.根据权利要求16的方法，其中所述金属氧化物选自氧化铟锡、氧化锡、氧化钛和氧化锌。

18.根据权利要求1的方法，其中所述基材选自硅和石英。

19.根据权利要求18的方法，其中所述基材第一表面的预定温度为约350℃-约650℃。

20.根据权利要求1的方法，其中所述沉积在开放体系中实施，使用空气或压缩空气作为载气。

21.根据权利要求20的方法，其中所述载气流速为约5升/分钟-约9升/分钟。

22.根据权利要求1的方法，其中使用氮气或氩气作为载气。

23.根据权利要求1的方法，其中所述基材的加热通过使加热元件与所述基材的第二表面接触来实施，且所述基材第一表面的温度通过控制所述加热元件的温度来间接控制。

24.权利要求23的方法，其中使用熔化金属浴作为所述加热元件，使用具有约1mm厚度的玻璃作为所述基材，且在所述金属浴中所述熔化金属的温度为约400℃-约650℃。

25.根据权利要求2的方法，其中醋酸锌的浓度为约0.1摩尔/升-约0.4摩尔/升。