[发明专利]一种树枝状VO2@ZnO核壳复合结构的制备方法

摘要

本发明公开了一种树枝状VO2@ZnO核壳复合结构的制备方法，首先水热法制备VO2纳米棒；然后制备ZnO种子液；制备ZnO纳米种子表面吸附的VO2纳米棒；最后表面壳层ZnO纳米棒的生长。本发明中所运用的制备工艺要求低，设备简单、易操作，制作工艺成本低，制备的步骤相对独立，适合用于大规模的工业生产。制备的复合结构各成分结晶良好，形貌较均一，比表面积较大，而且在两种材料接触界面形成异质结结构。该异质结与独特的树枝状形貌结合的结构在降低传感器工作温度、提高传感器的灵敏度与响应速度方面将会有很大的研究空间。

主权项

一种树枝状VO2@ZnO核壳复合结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)水热法制备VO2纳米棒：所用前驱反应物为V2O5粉末和草酸二水合物粉末，用电子天平称取草酸二水合物粉末，搅拌溶解在去离子水中配成溶液；称取V2O5粉末加入到上述溶液中继续搅拌，直到形成绿色透明溶液；将得到的溶液转移到聚四氟乙烯内衬中，装好反应釜外壳，将反应釜放置于干燥箱中，设置180℃反应24‑36h；待反应结束后，自然冷却到室温，用离心机分离出黑色沉淀产物，分别用去离子水和无水乙醇清洗数次；(2)ZnO种子液的制备：取洁净的烧瓶，60℃～66℃范围内的水浴下在烧瓶内配制浓度为0.01M的二水乙酸锌的甲醇溶液，剧烈搅拌伴随整个过程；在烧杯内配制0.03M氢氧化钾的甲醇溶液，并将此溶液逐滴滴入到二水乙酸锌的甲醇溶液中；(3)制备ZnO纳米种子表面吸附的VO2纳米棒：将步骤(1)中制得的VO2纳米棒分散到步骤(2)中的ZnO种子液中，室温下搅拌40min‑60min；分离出VO2纳米棒，并用去离子水清洗，用去离子水定容待用；(4)表面壳层ZnO纳米棒的生长：将步骤(3)中得到的适量吸附ZnO种子的VO2纳米棒的水溶液加入到二水乙酸锌和六次甲基四胺摩尔比为1:2的溶液中，在90℃油浴下反应2‑6h；反应结束后将产物分离出并清洗。