[发明专利]一种制备氧化硅@硅酸锌@氧化硅三层同轴纳米电缆的方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料制备技术领域，具体说涉及一种制备氧化硅@硅酸锌@氧化硅三层同轴纳米电缆的方法。

背景技术

纳米线、纳米带、纳米管和纳米电缆等一维纳米材料的制备及性质研究是目前材料科学研究领域的前沿热点之一。尤其是纳米电缆，因其独特的电学、磁学、力学等性能，在未来纳米电子器件、电子传输、发光器件等方面占有重要地位，引起了科学界的高度关注。同轴纳米电缆是具有芯壳结构的纳米材料，芯层为导体或半导体的纳米线，壳层为异质的导体或绝缘体壳，芯层和壳层是共轴的。根据纳米电缆芯层和壳层材质不同，可分为以下几类：半导体-绝缘体、半导体-半导体、绝缘体-绝缘体、高分子-金属、高分子-半导体、高分子-高分子、金属-金属、半导体-金属等。同轴纳米电缆的研究起步于90年代中期，2000年以后发展比较迅猛，到目前为止，在原有制备准一维纳米材料的基础上已经开发出许多制备同轴纳米电缆的方法，如：激光烧蚀法、水热法、溶胶-凝胶法、基于纳米线法、化学气相沉积法、热碳还原法等。采用不同的合成方法，不同种类的物质已成功制备出了上百种同轴纳米电缆，如：Si/SiO₂、SiC/SiO₂、La(OH)₃/Ni(OH)₂、Ag/SiO₂、Si₃N₄/SiO₂、Te/PVA、InN/In₂O₃以及三层结构的Fe/C/BN、Si/SiO₂/C、α-Si₃N₄/Si/SiO₂、Si/SiO₂/BN、Ga/Ga₂O₃/ZnO等。继续探索新的合成技术，不断发展和完善同轴纳米电缆的制备科学，获得高质量的同轴纳米电缆，仍是目前同轴纳米电缆研究的主要方向。

硅酸锌Zn₂SiO₄是一种良好的掺杂发光的基质材料，发光效率高，在发光器件方面有广泛应用，由于具有良好的热稳定性、化学稳定性和绝缘性，还可作为防腐涂料和电介质材料应用于其它工业领域。氧化硅SiO₂是一种常见的耐高温的功能材料，易于形成电缆结构而得到重视。用SiO₂对Zn₂SiO₄进行包覆有望产生新的性质和应用。目前未见通过SiO₂和Zn₂SiO₄构建SiO₂@Zn₂SiO₄@SiO₂三层同轴纳米电缆的报道，@表示芯壳结构，即电缆结构，此电缆为三层电缆结构，芯层@中间层@壳层，芯层为SiO₂，中间层为Zn₂SiO₄，壳层为SiO₂，此纳米电缆具有特殊的结构，以期获得更广泛的应用。