[发明专利]一种纳米带制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体纳米结构制备技术领域，尤其涉及一种纳米带制备方法。

背景技术

碳纳米管的发现引起了科学家对一维纳米材料极大的关注-随后的研究发现除了管状结构外，一维纳米材料还有纳米线(丝)纳米棒等，它们的共同特征是截面为圆形或椭圆形。最近报道了准一维的氧化物半导体纳米带其结构特点是横截面为一窄矩型，带宽为30～300nm，厚度为5～10nm，而长度可达几毫米。与碳纳米管以及硅和复合半导体线状结构相比，这是迄今为止发现的具有可控结构且无缺陷的宽带隙半导体准一维带状结构，而且具有比碳纳米管更独特的结构和优越的物理性能。

但目前，半导体纳米带结构的制备方法复杂、成本较高、所得纳米带结构性能不稳定，纳米效应不突出，极大限制了半导体纳米材料的推广应用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种方法简单、成本低廉，获得的硼酸钠纳米带结构性能稳定、光学、电学性能优异，耐高温、具有较好的机械性能的纳米带制备方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种纳米带制备方法，包括如下步骤：

将晶态硼和纳米氧化镁粉末球磨混合；

称取一定量粉末放入石英舟中，置于石英管的中心热区；

通入带有一定水汽的氩气气氛；

开启高温炉进行加热反应，得到白色产物，即硼酸钠纳米带。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述将晶态硼和纳米氧化镁粉末球磨混合步骤的具体实现如下：

将晶态硼和纳米氧化镁粉末按照1:1～1:3的质量比球磨混合。

进一步，所述称取一定量粉末放入石英舟中，置于石英管的中心热区步骤的具体实现如下：

高温炉中间设置有一根直径为30～50cm石英管，称取1～8g混合粉末放入石英舟中置于石英管的中心热区。

进一步，所述通入带有一定水汽的氩气气氛步骤的具体实现如下：

通入流量为300～500mL·min^-1的氩气，所述氩气气流经装有去离子水的洗气瓶带入一定的水汽，同时用电加热器加热洗气瓶，温度控制在60～100℃。

进一步，所述开启高温炉进行加热反应，得到白色产物，即硼酸钠纳米带步骤的具体实现如下：

开启高温炉，从室温快速升温至1000～1200℃，反应1～3h，得到白色产物，即硼酸钠纳米带。

本发明的有益效果是：方法简单、成本低廉，获得的硼酸钠纳米带结构性能稳定、光学、电学性能优异，耐高温、具有较好的机械性能。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

一种纳米带制备方法，包括如下步骤：

将晶态硼和纳米氧化镁粉末球磨混合；

称取一定量粉末放入石英舟中，置于石英管的中心热区；

通入带有一定水汽的氩气气氛；

开启高温炉进行加热反应，得到白色产物，即硼酸钠纳米带。

实施例1：

将10g晶态硼和10g纳米氧化镁粉末球磨混合；高温炉中间设置有一根直径为30石英管，称取1g混合粉末放入石英舟中置于石英管的中心热区；通入流量为300mL·min^-1的氩气，所述氩气气流经装有去离子水的洗气瓶带入一定的水汽，同时用电加热器加热洗气瓶，温度控制在60℃；开启高温炉，从室温快速升温至1000℃，反应1h，得到白色产物，即硼酸钠纳米带。

实施例2：

将10g晶态硼和20g纳米氧化镁粉末球磨混合；高温炉中间设置有一根直径为40cm石英管，称取6g混合粉末放入石英舟中置于石英管的中心热区；通入流量为400mL·min^-1的氩气，所述氩气气流经装有去离子水的洗气瓶带入一定的水汽，同时用电加热器加热洗气瓶，温度控制在80℃；开启高温炉，从室温快速升温至1100℃，反应2h，得到白色产物，即硼酸钠纳米带。

实施例3：

将10g晶态硼和30g纳米氧化镁粉末球磨混合；高温炉中间设置有一根直径为50cm石英管，称取8g混合粉末放入石英舟中置于石英管的中心热区；通入流量为500mL·min^-1的氩气，所述氩气气流经装有去离子水的洗气瓶带入一定的水汽，同时用电加热器加热洗气瓶，温度控制在100℃；开启高温炉，从室温快速升温至1200℃，反应3h，得到白色产物，即硼酸钠纳米带。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。