[发明专利]一种利用激光技术制备微纳米线的方法及其应用

权利要求书

1.一种利用激光技术制备微纳米线的方法，其特征在于，具体步骤如下：

（1）、电极的制备；

具体步骤为：首先，将干净的玻璃使用去离子水和无水乙醇交替用棉球擦拭六次，在封闭空间内自然阴干；然后在其上烘烤蒸发贵金属纳米层，再使用尖锐刀片划开贵金属纳米层使其形成一道沟道，宽度为80-120微米；随后检测沟道两侧是否导电，确认不导电后便得到可用电极；

（2）、纳米颗粒胶体溶液形成；

具体步骤为：首先，将适量的金属氧化物纳米颗粒分散在去离子水中置于超声机中超声30min；然后，对获得的胶体溶液进行封装处理备用；金属氧化物为钯掺杂水合氧化钨、氧化铜、氧化钼或氧化锌；

（3）、激光诱导；

具体步骤为：首先，取微量0.03-0.1mL金属氧化物纳米颗粒胶体溶液滴在预先制备好的电极上，使胶体溶液落在电极沟道两端之间；然后，利用电脑程序控制激光直接与胶体溶质作用，诱导制备微纳米线；最后，用去离子水冲洗四到六次，在衬底上可得到由金属氧化物纳米颗粒组装成的编程可控的高纵横比金属氧化物微纳米线；

所述金属氧化物纳米颗粒中钯掺杂水合氧化钨为实验室合成，平均粒径为89nm；所述氧化铜、氧化钼或氧化锌直接购于阿拉丁试剂有限公司的金属氧化物纳米颗粒纯固体粉末，其粒径分别为25-30nm、80-100nm和50-70nm；

步骤（3）所述激光为飞秒激光，飞秒激光波长为343-1030nm，脉冲频率为200-500kHz，实验所需激光功率为11-20mW，单点曝光时间是500-1000μs，使用60倍油镜聚焦，其数值孔径为1.42；所述激光光路为：首先，使激光器出射的飞秒激光经第一凸透镜L1和光闸G后再经第二凸透镜L2扩束，将光斑扩大，而后依次经第一全反镜M1、第二全反镜M2、第三凸透镜L3和第四凸透镜L4进行光束整形，并依次经衰减片S、第一半反半透镜M3和物镜聚焦后入射至待加工样品。

2.如权利要求1所述的一种利用激光技术制备微纳米线的方法，其特征在于，步骤（1）所述贵金属纳米层，所用材料为金锗镍合金，烘烤蒸发厚度为15-35nm，烘烤合金所用剂量为10-30g，烘烤加热电流80-110A，烘烤时间为20-40min；所用玻璃尺寸为50*25*0.2毫米；所用棉球为医用脱脂棉球。

3.如权利要求1所述的一种利用激光技术制备微纳米线的方法，其特征在于，测试电极导电装置为吉时利2600系列，设定固定交流电压为20V,频率为50赫兹，每一个数据点的采集取25个交流电周期下所测电流平均值，即0.5s内电流变化平均值，当电极两端电流值不超过1*10^-10A将被视为不导电的情况。

4.如权利要求1所述的一种利用激光技术制备微纳米线的方法，其特征在于，所述金属氧化物与去离子水的质量百分比为0.2-2.0%；所述封装为将所得胶体溶液置于5毫升离心管中，并用封口膜将其密封。

5.如权利要求1所述的一种利用激光技术制备微纳米线的方法，其特征在于，所述激光扫描方向采用由上至下逐层扫描的方式进行激光加工；首先，依据所设计的图案，层间距为0.1-0.2μm，层数为5-30，每层所需扫点个数为6×10³-3×10⁴；激光扫描速度沿水平方向为0.2×10^-4-1×10^-4 m/s。

6.如权利要求1所述的一种利用激光技术制备微纳米线的方法制备的纳米线在气体传感器方面的应用。