[发明专利]柔性衬底上溶液法生长ZnO纳米线阵列的方法

摘要

本发明公开了柔性衬底上溶液法生长ZnO纳米线阵列的方法。主要通过将酸碱处理后的聚酰亚胺薄膜(PI)以浸渍提拉的方法涂覆以锌盐，胺类物质和有机溶剂为原料的ZnO溶胶。然后在较高的温度下后热处理制备了用于ZnO纳米线生长的籽晶层后用低温水热反应的方法在PI薄膜上制得ZnO纳米线阵列。发明方法所用设备简单，没使用任何专用设备，易操作，制备的ZnO纳米线阵列粗细均匀，阵列化良好，成本低，适宜于大规模生产。

主权项

柔性衬底上溶液法生长ZnO纳米线阵列的方法，其具体步骤如下：A.柔性衬底PI的酸碱表面处理将柔性衬底PI薄膜在质量分数为5％‑20％的碱溶液里处理1min～100min，再将处理过后的PI薄膜在质量分数为5％‑20％的酸溶液里浸泡1min～100min，洗净后在真空干燥箱里面干燥备用；B.ZnO溶胶的配置：a.秤取一定量锌盐，然后滴加与锌盐稳定剂，再加入有机溶剂，配置成Zn2+浓度为0.05‑1mol/L的混合溶液；b.将混合溶液置于50‑80℃水浴中搅拌加热0.5‑5小时，形成无色或微黄色透明湿溶胶；c.将制得的溶胶在干燥箱中陈化，制得氧化锌溶胶；C.浸渍提拉法的涂膜与凝胶化使用提拉器将步骤A中制备的酸碱处理后的PI薄膜匀速浸入溶胶，在溶胶中浸泡后，再以相同的速度将PI薄膜匀速提出溶胶，接着在空气中悬挂；D.重复步骤C 1‑10次，制得涂有ZnO溶胶的PI薄膜；E.ZnO薄膜的后热处理将步骤D中制备的涂有ZnO溶胶的PI薄膜放入烘箱中，在300‑500℃温度下进行热处理1‑4h，然后冷却制得生长有ZnO籽晶的PI薄膜；F.水热法生长纳米ZnO阵列分别配置锌盐水溶液和碱液，并将锌盐水溶液和碱液混合配制成PH值为6‑10，Zn2+摩尔浓度为0.005‑0.1mol/L的混合溶液，再将E步骤中制得的PI薄膜垂直浸没于混合溶液中，在80‑100℃下反应0.5‑12h后取出，用去离子水漂洗，烘干即制得在PI薄膜上的ZnO纳米线阵列。