[发明专利]一种制备新型特殊晶体形貌的氧化锌的水热合成方法

说明书

本发明公开一种制备新型特殊晶体形貌的氧化锌的水热合成方法，涉及无机非金属材料技术领域，制备方法如下：以油胺作为碱源，二水合乙酸锌作为锌源，锌碱比为1:5，水和乙醇作为溶剂，通过添加不同种类的表面活性剂(CTAB、PEG10000、SDBS、SDS)，在温度110℃下水热反应20h，最终得到了(空心)圆饼状、(空心)柱状的氧化锌，本发明中制备新型特殊晶体形貌的氧化锌的水热合成方法工艺简单、成本低廉、对设备要求低、易于工业化生产，制备的氧化锌分散性较好。

技术领域

本发明属于无机非金属材料技术领域，具体涉及一种制备新型特殊晶体形貌的氧化锌的水热合成方法。

背景技术

材料的形态和结构在很大程度上决定了材料的性能。因此，在材料的合成中，有效地控制产物的尺寸和形貌一直是人们追求的目标，具有新结构与新形态的纳米尺寸材料在物理、化学及材料等领域逐渐成为研究热点。在长期的研究中，人们发现ZnO半导体材料具有更多的优点。

氧化锌作为第三代半导体材料，其具有着大禁带宽度和高激子束缚能，室温下禁带宽度为3.37eV，略低于GaN的3.39eV，激子束缚能(60meV)远大于GaN(25meV)的激子束缚能。另外，其具有着很好的导电、导热性能和化学稳定性以及紫外吸收性能，在紫外发光器件、激光器、压力传感器、透明薄膜、橡胶、陶瓷、日用化工、涂料等许多方面都有着广泛的应用。氧化锌的制备方法通常有气相沉积法、沉淀法、溶胶-凝胶法、水热法、固相法等，根据需求不同可以选择相应的制备工艺。而不同制备工艺所得氧化锌的形貌可以是不同的，通常有棒状、片状、花状、球状等。由于特定形貌的氧化锌具有独特的性质、未来更加广阔的应用前景，因此形貌控制制备特定形貌的氧化锌已经成为氧化锌研究领域的热点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种制备新型特殊晶体形貌的氧化锌的水热合成方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种制备新型特殊晶体形貌的氧化锌的水热合成方法，制备方法如下：以油胺作为碱源，二水合乙酸锌作为锌源，油胺和二水合乙酸锌摩尔比为1:5，以水和乙醇作为溶剂，添加表面活性剂，在室温条件下混合搅拌一段时间后，通过水热反应合成。

作为本发明进一步的方案，所述表面活性剂为CTAB、PEG10000、SDBS、 SDS中的一种或者多种。

作为本发明进一步的方案，具体的制备步骤如下：

S1、称取0.005molZn(Ac)₂·2H₂O、0.0001～0.001mol表面活性剂于反应容器中，加入45ml无水乙醇，5ml去离子水，室温下磁力搅拌10分钟；

S2、向步骤S1的反应容器中加入0.015mol油胺，磁力搅拌反应5分钟；

S3、将步骤S2中得到的样品全部转移到内衬为聚四氟乙烯的高压反应釜中，于110℃的恒温干燥箱中恒温加热20h；

S4、待步骤S3结束后，待反应釜冷却至室温，将所得产物全部转移至离心管中进行离心过滤；

S5、待步骤S4结束后，将离心管中上清液移出，再向步骤S4中离心管中加入50ml无水乙醇再分散，在离心机以离心速度为5000r/min中离心5分钟，重复两次；

S6、将步骤S5中得到的固体产物于恒温干燥箱中80℃恒温干燥3h，对干燥后的产物进行XRD和SEM表征。

作为本发明进一步的方案，所述步骤S4中，离心过滤的转速为5000r/min，离心时间为15-20分钟。

本发明的有益效果：