[发明专利]一种P型氧化锌微纳米纤维的制备方法

摘要

本发明属于无机微纳米纤维材料制备技术领域，涉及一种P型氧化锌微纳米纤维的制备方法，包括配制纺丝前驱体溶液、电纺微纳米纤维和高温烧结三个步骤：分别配制聚乙烯吡咯烷酮乙醇溶液和硝酸镧或硝酸铈溶液，再将两者混合均匀后得到纺丝前驱体溶液；用铝箔做收集极，铝箔上放置正方形且表面带有氧化硅绝缘层的硅片，用制得的前驱体溶液做纺丝溶液，用常规静电纺丝装置和方法进行电纺微纳米纤维，电纺完毕后将附着有微纳米纤维的硅片取下备用；将附着有微纳米纤维的硅片置于马弗炉中控温烧结制得P型氧化锌微纳米纤维；其制备方法简单，原理可靠，操作简便，实用性强，速度快，效率高，成本低，产品性能好，环境友好。

主权项

一种P型氧化锌微纳米纤维的制备方法，其特征在于具体步骤包括配制纺丝前驱体溶液、电纺微纳米纤维和高温烧结三个步骤：（1）配制纺丝前驱体溶液：先选择环境温度为15℃，湿度为43%RH的制备场合，用电子天平称量8.5克无水乙醇和1.5克聚乙烯吡咯烷酮，在锥形瓶中混合搅拌3小时后静置1小时，获得均质透明的15wt%PVP乙醇溶液，再用电子天平称量1.0克醋酸锌固体、2.0克无水乙醇、0.2克蒸馏水和0.2克硝酸镧或0.2克硝酸铈固体，在另一锥形瓶中混合，控温60‑80℃进行加热搅拌5‑10分钟，待锥形瓶中固体完全溶解后，用一次性吸管将该溶液转移到已经配置好的15wt%PVP乙醇溶液中形成混合溶液，然后用磁力搅拌器将上述混合溶液在室温下搅拌1小时使两种溶液充分混合均匀，即得纺丝前驱体溶液；（2）电纺微纳米纤维：用边长为10厘米的正方形铝箔做收集极，铝箔上侧面放置边长为1‑2厘米的正方形且表面带有氧化硅绝缘层的硅片，将第（1）步中配制的前驱体溶液作为纺丝溶液，利用常规的静电纺丝装置和方法进行电纺微纳米纤维，其静电纺丝装置的纺丝电压为18‑20千伏，纺丝距离7.5‑9.5厘米，纺丝时间10‑15分钟，电纺完毕后，将附着有微纳米纤维的硅片取下，放在干燥箱里保存备用；（3）高温烧结：将步骤（2）中附着有微纳米纤维的硅片置于马弗炉中，调节烧结温度为650‑750℃，烧结时间为4‑5小时，待烧结完成且炉内温度下降至室温后，取出硅片，此时硅片上微纳米纤维的有机成分被除去，即制得掺杂镧或掺杂铈的P型氧化锌微纳米纤维。