CN100545307C - ZnSe纳米带的KBH4-Zn-Se-NH2C2H4NH2溶剂热制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种ZnSe纳米带的KBH4-Zn-Se-NH2C2H4NH2溶剂热制备方法,包括锌片预处理、制备ZnSe纳米带前驱体、退火步骤。采用锌片作锌源,锌片与Se和KBH4在乙二胺中的溶剂热反应,通过控制KBH4的用量,在锌片表面上原位生长出不同尺寸的ZnSe纳米带前驱体,前驱体在Ar气氛围中,300℃以上退火1小时,释放出乙二胺,制备成ZnSe纳米带。本发明与现有的制备ZnSe纳米带的气相制备方法相比,具有工艺简单、设备成本低、重复性好、所制备的ZnSe纳米带长等优点,可进入中间放大试验。采用本发明制备的ZnSe纳米带,长为20~50μm、宽为60~100nm,这种大纵横比的ZnSe纳米带可作为发光二极管、激光器、太阳能电池、红外窗口、光学感光器的材料。
Description
技术领域
本发明属低维结构半导体光电子材料技术领域,具体涉及到金属锌片上制备ZnSe纳米带的方法。
背景技术
一维或准一维纳米结构的半导体材料例如:纳米棒、纳米线、纳米带和纳米管等,具有不同于相应体材料的物理化学特性,同时也是构建纳米器件的基本模块,所以一维纳米材料的制备和性能研究受到人们的极大关注。其中纳米带具有独特的矩形横截面和大的纵横比,更有利于技术应用和基础研究。ZnSe是一种重要的II-VI族半导体材料,室温下带隙宽度为2.67eV(466nm),由于其独特的光电特性,在蓝绿发光二极管、激光器和太阳能电池等领域被广泛的应用。此外,它还用于制作红外窗口、透镜和光学感光器等光学材料和器件。所以,近年来,人们采用各种物理化学方法制备出了一维或准一维纳米结构的ZnSe,例如:纳米线、纳米针、纳米带、纳米棒、纳米管、纳米锯。
目前制备一维纳米结构的主要方法有:热蒸发法、化学气相沉积法、激光烧蚀法、金属有机化学气相沉积法、分子束外延法等气相法以及各种湿化学方法。在这些方法中,热蒸发[J.Phys.Chem.C.,2007,111,2987]、化学气相沉积、激光烧蚀[J.Phys.Chem.B.2004,108,2784]和金属有机化学气相沉积法[Appl.Phys.Lett.,2004,84,2641]等气相法所使用的设备昂贵、操作复杂、能耗高、产率偏低,重复性差,此外,使用的原料为价格昂贵的ZnSe粉末或易燃、易爆的二异丙基硒和二乙基锌等金属有机化合物。所以,开发设备简单、操作方便、反应条件温和的湿化学方法制备ZnSe一维纳米结构具有非常重要的科学意义和实际应用价值。最近,Wang Dazhi等人采用反向胶束法制备了宽300~400nm、长10~15μm的纳米带[Solid.Stat.Commun.,2006,139,430];Pang Qin等人在乙二胺-Zn-Se溶剂热体系中制备出了直径在100~300nm、长约2μm的ZnSe纳米带[Front.Phys.China,2006,4,442];然而具有大纵横比的ZnSe纳米带的湿化学法制备,国内外至今尚无文献报道和相关专利。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述热蒸发、金属有机化学气相沉积法和激光烧蚀法等气相制备方法的缺点,提供一种操作简单、重复性好、能耗低、生产成本低的ZnSe纳米带的KBH4-Zn-Se-NH2C2H4NH2溶剂热制备方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案包括下述步骤:
1、锌片预处理
锌片用细砂纸打磨,放入无水乙醇中用功率为250W、频率为40KHZ的超声波清洗机超声清洗10~15分钟,自然干燥。
2、制备ZnSe纳米带前驱体
将乙二胺加入到具有聚四氟乙烯内衬的金属反应釜中,乙二胺的加入量为聚四氟乙烯内衬容积的20%~80%,经预处理后的锌片放入聚四氟乙烯的反应釜中,Se与KBH4按摩尔比为1∶0.75~3加入到反应釜中,搅拌均匀,密封反应釜,放入烘箱中,加热到140~220℃反应2~24小时,自然冷却至室温,开启反应釜盖,取出锌片,用去离子水冲洗3~5次,再用无水乙醇冲洗3~5次,自然晾干,得到ZnSe纳米带的前驱体。
上述原料配比中的KBH4用NaBH4替换,Se与NaBH4的摩尔比为1∶3~6。
3、退火
将ZnSe纳米带前驱体放入水平管式炉中进行退火,以1毫升/分钟的流速通入Ar,0.5小时后,在同样的Ar流速下,开始升温,升温速率为0.5℃/分钟,在不低于300℃退火,退火时间为0.5~2小时,自然冷却至室温,在锌片表面制备成ZnSe纳米带。
本发明制备ZnSe纳米带前驱体步骤2中,Se与KBH4按优选摩尔比为1∶1~2加入到反应釜中,优选加热到140~200℃反应8~24小时。
本发明制备ZnSe纳米带前驱体步骤2中,Se与KBH4按最佳摩尔比为1∶1.5加入到反应釜中,最佳加热到200℃反应24小时。在退火工艺步骤3中,最佳退火温度为300℃、最佳退火时间为1小时。
本发明制备ZnSe纳米带前驱体步骤2中,Se与NaBH4的优选摩尔比为1∶3~5。
本发明制备ZnSe纳米带前驱体步骤2中,Se与NaBH4的最佳摩尔比为1∶4。
本发明采用锌片作锌源,锌片与Se和KBH4在乙二胺中的溶剂热反应,通过控制KBH4的用量,在锌片表面上原位生长出不同尺寸的ZnSe纳米带前驱体,前驱体在Ar气氛围中,300℃以上退火1小时,释放出乙二胺,制备成ZnSe纳米带。本发明与现有的制备ZnSe纳米带的气相制备方法相比,具有工艺简单、设备成本低、重复性好、所制备的ZnSe纳米带长等优点,可进入中间放大试验。采用本发明制备的ZnSe纳米带,长为20~50μm、宽为60~100nm,这种大纵横比的ZnSe纳米带可作为发光二极管、激光器、太阳能电池、红外窗口、光学感光器的材料。
附图说明
图1是Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5在200℃反应24小时制备的ZnSe纳米带前驱体退火前后的X射线衍射谱图。
图2是Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5在200℃反应24小时制备的ZnSe纳米带前驱体退火前后的红外光谱图。
图3是Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5在200℃反应24小时制备的ZnSe纳米带的扫描电镜图片。
图4是图3的局部放大扫描电镜照片。
图5是图4的局部放大扫描电镜照片。
图6是图5的局部放大扫描电镜照片。
图7是Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5在200℃反应24小时制备的ZnSe纳米带的场发射扫描电镜照片。
图8是Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5在200℃反应24小时制备的ZnSe纳米带的透射电子显微镜照片。
图9是Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5在200℃反应24小时制备的ZnSe纳米带的选区电子衍射照片。
图10是Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5在200℃反应24小时制备的ZnSe纳米带的高分辩透射电子显微镜照片。
图11是Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5在200℃反应24小时制备的ZnSe纳米带在室温下的光致发光光谱。
图12是不加KBH4原料,200℃反应24小时制备的ZnSe纳米带的扫描电镜照片。
图13是Se与KBH4的摩尔比为1∶0.75在200℃反应24小时制备的ZnSe纳米带的扫描电镜照片。
图14是Se与KBH4的摩尔比为1∶3在200℃反应24小时制备的ZnSe纳米带的扫描电镜照片。
图15是图14的局部放大扫描电镜照片。
图16是Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5在100℃反应24小时制备的ZnSe纳米带的扫描电镜照片。
图17是Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5在140℃反应24小时制备的ZnSe纳米带的扫描电镜照片。
图18是Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5在170℃反应24小时制备的ZnSe纳米带的扫描电镜照片。
图19是图18的局部放大扫描电镜照片。
图20是Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5在200℃反应0.5小时制备的ZnSe纳米带的扫描电镜图。
图21是Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5在200℃反应2小时制备的ZnSe纳米带的扫描电镜照片。
图22是Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5在200℃反应15小时制备的ZnSe纳米带的扫描电镜图。
图23是图22的局部放大扫描电镜照片。
图24是Se与NaBH4的摩尔比为1∶4在200℃反应24小时制备的ZnSe纳米带的扫描电镜图。
图25是图24的局部放大扫描电镜照片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明,但本发明不限于这些实施例。
实施例1
以所用原料Se0.02g制备ZnSe纳米带为例所用的其它原料以及制备方法如下:
1、锌片预处理
锌片裁剪成长×宽为10×15mm2或裁剪成20×20mm2小片,用细砂纸打磨,放入无水乙醇中用功率为250W、频率为40KHZ的超声波清洗机超声清洗15分钟,超声清洗的时间可在10~15分钟内任意选取,自然干燥。
2、制备ZnSe纳米带前驱体
取乙二胺20ml加入到装有容积为40ml聚四氟乙烯内衬的金属反应釜中,乙二胺的加入量应在聚四氟乙烯内衬容积的20%~80%范围内任意选取,经预处理后的锌片放入反应釜中,加入0.02g的Se,再加入0.02g的KBH4到反应釜中,Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5,搅拌均匀,密封反应釜,放入烘箱中,加热到200℃反应24小时,自然冷却至室温,开启反应釜盖,取出锌片,用去离子水冲洗3~5次,再用无水乙醇冲洗3~5次,自然晾干,制备成ZnSe纳米带前驱体。
3、退火
将ZnSe纳米带前驱体放入水平管式炉中进行退火,以1毫升/分钟的流速通入Ar,0.5小时后,在同样的Ar流速下,开始升温,升温速率为0.5℃/分钟,在300℃退火,退火时间为1小时,自然冷却至室温,在锌片表面制备成ZnSe纳米带。
所制备的ZnSe纳米带前驱体以及退火后所制备的ZnSe纳米带用X射线衍射仪进行了分析,X射线衍射谱图见附图1。在图1中,曲线a为ZnSe纳米带前驱体的X射线衍射谱图,曲线b为ZnSe纳米带的X射线衍射谱图。由图1可见,ZnSe纳米带为六方相纤锌矿结构。所制备的ZnSe纳米带前驱体以及退火后所制备的ZnSe纳米带用红外光谱仪进行了红外光谱分析,红外光谱图见图2。在图2中,曲线a为ZnSe纳米带前驱体的红外光谱图,曲线b为ZnSe纳米带的红外光谱图。由图2中的曲线a看出,ZnSe纳米带前驱体中包结有乙二胺分子,经过退火,释放出乙二胺分子,转变成ZnSe,见图2中的曲线b。所制备的ZnSe纳米带的扫描电镜照片见图3~7,由图3~7可见,ZnSe纳米带在Zn片表面形成了网络状结构,单根ZnSe纳米带的直径为60~100nm、厚度约为40nm、长度达20~50μm,ZnSe纳米带具有矩形横截面积。所制备的ZnSe纳米带的透射电子显微镜照片见图8,所制备的ZnSe纳米带的选区电子衍射照片见图9,所制备的ZnSe纳米带的高分辩透射电子显微镜照片见图10,由图8~10可见,所制备的ZnSe纳米带具有单晶结构,择优生长方向为[001]。所制备的ZnSe纳米带在室温下用350nm激发所得到的光致发光光谱见图11。由图11可见,所制备的ZnSe纳米带在401nm(3.09eV)和481nm(2.57eV)有两个发光峰位。
实施例2
以所用原料Se0.02g制备ZnSe纳米带为例所用的其它原料以及制备方法如下:
在制备ZnSe纳米带前驱体工艺步骤2中,将乙二胺20ml加入到装有容积为40ml聚四氟乙烯内衬的金属反应釜中,经预处理后的锌片放入反应釜中,加入0.02g的Se,再加入0.01g的KBH4到反应釜中,Se与KBH4的摩尔比为1∶0.75,搅拌均匀,密封反应釜,放入烘箱中,加热到200℃反应24小时,自然冷却至室温。在退火工艺步骤3中,将ZnSe纳米带前驱体放入水平管式炉中进行退火,以1毫升/分钟的流速通入Ar,升温速率为0.5℃/分钟,300℃退火1小时,自然冷却至室温,制备成ZnSe纳米带。其它工艺步骤与实施例1相同。
所制备的ZnSe纳米带的扫描电镜照片见图13,由图13可见,所制备的ZnSe纳米带直径约为150~200nm、长约为5~10μm。
实施例3
以所用原料Se0.02g制备ZnSe纳米带为例所用的其它原料以及制备方法如下:
在制备ZnSe纳米带前驱体工艺步骤2中,将乙二胺20ml加入到装有容积为40ml聚四氟乙烯内衬的金属反应釜中,经预处理后的锌片放入反应釜中,加入0.02g的Se,再加入0.04g的KBH4到反应釜中,Se与KBH4的摩尔比为1∶3,搅拌均匀,密封反应釜,放入烘箱中,加热到200℃反应24小时,自然冷却至室温。在退火工艺步骤3中,将ZnSe纳米带前驱体放入水平管式炉中进行退火,以1毫升/分钟的流速通入Ar,升温速率为0.5℃/分钟,300℃退火1小时,自然冷却至室温,制备成ZnSe纳米带。其它工艺步骤与实施例1相同。
所制备的ZnSe纳米带的扫描电镜照片见图14和15,由图14和15可见,所制备的ZnSe纳米带长度在10μm左右。
实施例4
以所用原料Se0.02g制备ZnSe纳米带为例所用的其它原料以及制备方法如下:
在实施例1的制备ZnSe纳米带前驱体工艺步骤2中,各原料在反应釜中加热到140℃反应24小时,自然冷却至室温。该工艺步骤中的其它步骤与实施例1相同。其它工艺步骤与实施例1相同。
所制备的ZnSe纳米带的扫描电镜照片见图17,由图17可见,所制备的ZnSe纳米带的长约为5μm左右,直径为250nm左右。
实施例5
以所用原料Se 0.02g制备ZnSe纳米带为例所用的其它原料以及制备方法如下:
在实施例1的制备ZnSe纳米带前驱体工艺步骤2中,各原料在反应釜中加热到200℃反应2小时,自然冷却至室温。该工艺步骤中的其它步骤与实施例1相同。其它工艺步骤与实施例1相同。
所制备的ZnSe纳米带的扫描电镜图见图21,由图21可见,所制备的ZnSe纳米带的长为5μm以上,而且形成蜂窝网状结构。
实施例6
以所用原料Se 0.02g制备ZnSe纳米带为例所用的其它原料以及制备方法如下:
在实施例1的制备ZnSe纳米带前驱体工艺步骤2中,各原料在反应釜中加热到220℃反应20小时,自然冷却至室温。该工艺步骤中的其它步骤与实施例1相同。其它工艺步骤与实施例1相同。
实施例7
以所用原料Se0.02g制备ZnSe纳米带为例所用的其它原料以及制备方法如下:
在制备ZnSe纳米带前驱体工艺步骤2中,将乙二胺20ml加入到装有容积为40ml聚四氟乙烯内衬的金属反应釜中,经预处理后的锌片放入反应釜中,加入0.02g的Se,再加入0.04g的NaBH4到反应釜中,Se与NaBH4的摩尔比为1∶4,搅拌均匀,密封反应釜,放入烘箱中,加热到200℃反应24小时,自然冷却至室温。其它工艺步骤与实施例1相同。
所制备的ZnSe纳米带的扫描电镜照片见图24和图25,由图24和图25可见,所制备的ZnSe纳米带的长为20~50μm。
实施例8
以所用原料Se0.02g制备ZnSe纳米带为例所用的其它原料以及制备方法如下:
在实施例7的制备ZnSe纳米带前驱体工艺步骤2中,在反应釜中加入0.02g的Se,再加入0.03g的NaBH4,Se与NaBH4的摩尔比为1∶3。该工艺步步骤中的其它步骤与实施例7相同。其它工艺步骤与实施例1相同。
实施例9
以所用原料Se0.02g制备ZnSe纳米带为例所用的其它原料以及制备方法如下:
在实施例7的制备ZnSe纳米带前驱体工艺步骤2中,在反应釜中加入0.02g的Se,再加入0.06g的NaBH4,Se与NaBH4的摩尔比为1∶6。该工艺步骤中的其它步骤与实施例7相同。其它工艺步骤与实施例1相同。
为了确定本发明的最佳工艺条件以及所用原料的最佳配比,发明人进行了大量的实验室研究试验,各种试验如下:
实验仪器:扫描电子显微镜,型号为Quanta 200,荷兰FEI公司生产;高分辨透射电镜,型号为JEM-3010,由日本株式会社生产;傅立叶变换红外光谱仪,型号为EQUINX55,由德国Brucher公司生产;X射线衍射仪,型号为D/MAX-IIIC全,由日本理学公司生产;单分子计数时间分辨荧光光谱仪,型号为FLS920,由Edinburgh Instruments生产。
1、KBH4用量对ZnSe形貌的影响
分别取20ml的乙二胺加入容积为40ml的四个反应釜内,依次放入经预处理的锌片,分别加入0.02g的Se,再依次加入不同量的KBH4,使Se和KBH4的摩尔比分别为1∶0、1∶0.75、1∶1.5,1∶3密封反应釜,在烘箱中200℃反应24小时,取出锌片,经过洗涤、自然晾干、300℃退火1小时,自然冷却至室温,制成ZnSe纳米带。
所制备的ZnSe纳米带用扫描电镜进行观察。不加KBH4所制备的ZnSe纳米带的扫描电镜图见图12,由图12可见,ZnSe的尺寸比较大,而且不均匀,为片状结构。Se与KBH4的摩尔比为1∶0.75,所制备的ZnSe纳米带的扫描电镜图见图13,由图13可见,所制备的ZnSe纳米带直径约为150~200nm、长约为5~10μm。Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5,所制备的ZnSe纳米带的扫描电镜图见图3~7,由图3~7可见,ZnSe纳米带的直径为60~100nm、厚度约为40nm、长度约为20~50μm,网络状结构,具有矩形横截面积。Se与KBH4的摩尔比为1∶3,所制备的ZnSe纳米带的扫描电镜照片见图14和15,由图14和15可见,所制备的ZnSe纳米带长度在10μm左右。
本发明的原料配比中选用Se与KBH4的摩尔比为1∶0.75~3,Se与KBH4的最佳摩尔比为1∶1.5。
2、反应温度对ZnSe形貌的影响
取20ml的乙二胺加入容积为40ml的反应釜内,放入经预处理的锌片,加入0.02g的Se,再加入0.02g的KBH4,Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5,密封反应釜,在烘箱中分别在100℃、140℃、170℃、200℃反应24小时,取出锌片,经过洗涤、自然晾干、300℃退火1小时,自然冷却至室温,制成ZnSe纳米带。
所制备的ZnSe纳米带用扫描电镜进行观察。在100℃反应24小时所制备的ZnSe纳米带的扫描电镜图见图16,由图16可见,所制备的ZnSe纳米带的长约为1μm。在140℃反应24小时所制备的ZnSe纳米带的扫描电镜图见图17,由图17可见,所制备的ZnSe纳米带的长约为5μm左右,直径为250nm左右。在170℃反应24小时所制备的ZnSe纳米带的扫描电镜图见图18和19,由图18和19可见,所制备的ZnSe纳米带的长在20μm以上、平均直径约为100nm,自组装成网络状结构。在200℃反应24小时所制备的ZnSe纳米带的扫描电镜图见图3~图7,由图3~图7可见,所制备的ZnSe纳米带的长为20~50μm。
本发明在制备ZnSe纳米带前驱体步骤2中的优选反应温度为140~200℃。
3、反应时间对ZnSe形貌的影响
取20ml的乙二胺加入容积为40ml的反应釜内,放入经预处理的锌片,加入0.02g的Se,再加入0.02g的KBH4,Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5,密封反应釜,在烘箱中200℃分别反应0.5、2、15、24小时,取出锌片,经过洗涤、自然晾干、300℃退火1小时,自然冷却至室温,制成ZnSe纳米带。
所制备的ZnSe纳米带用扫描电镜进行观察。反应时间为0.5小时所制备的ZnSe纳米带的扫描电镜图见图20,由图20可见,所制备的ZnSe纳米带的长约为5μm,未形成蜂窝网状结构。反应时间为2小时所制备的ZnSe纳米带的扫描电镜图见图21,由图21可见,所制备的ZnSe纳米带的长在5μm以上,形成了明显的蜂窝网状结构。反应时间为15小时所制备的ZnSe纳米带的扫描电镜图见图22,由图22可见,所制备的ZnSe纳米带的长在20μm以上,形成的蜂窝网状结构有所增深。反应时间为24小时所制备的ZnSe纳米带的扫描电镜图见图3~图7,由图3~图7可见,所制备的ZnSe纳米带长为20~50μm。
本发明在制备ZnSe纳米带前驱体步骤中反应时间为2~24小时。
4、X射线衍射分析
取20ml的乙二胺加入容积为40ml的反应釜内,放入经预处理的锌片,加入0.02g的Se,再加入0.02g的KBH4,Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5,密封反应釜,反应温度为200℃、反应时间为24小时,所制备的ZnSe纳米带前驱体以及退火后所制备的ZnSe纳米带用X射线衍射仪进行了分析,X射线衍射谱图见附图1。在图1中,曲线a为ZnSe纳米带前驱体的X射线衍射谱图,曲线b为ZnSe纳米带的X射线衍射谱图。由图1可见,ZnSe纳米带为六方相纤锌矿结构。
5、红外光谱分析
取20ml的乙二胺加入容积为40ml的反应釜内,放入经预处理的锌片,加入0.02g的Se,再加入0.02g的KBH4,Se与KBH4的摩尔比为1∶1.5,密封反应釜,反应温度为200℃、反应时间为24小时,所制备的ZnSe纳米带前驱体以及退火后所制备的ZnSe纳米带用红外光谱仪进行了红外光谱分析,红外光谱图见图2。在图2中,曲线a为ZnSe纳米带前驱体的红外光谱图,曲线b为ZnSe纳米带的红外光谱图。由图2中的曲线a看出,ZnSe纳米带前驱体中包结有乙二胺分子,经过退火,释放出乙二胺分子,转变成ZnSe,见图2中的曲线b。
6、还原剂的选择
取20ml的乙二胺加入容积为40ml的反应釜内,放入预处理的锌片,加入0.02g的Se,再加入0.04g的NaBH4,Se与NaBH4的摩尔比为1∶4,密封反应釜,在烘箱中200℃反应24小时,取出锌片,经过洗涤、自然晾干、300℃退火1小时,自然冷却至室温,制备成ZnSe纳米带,用扫描电镜进行观察,扫描电镜图见图24和图25,由图24和图25可见,用NaBH4代替KBH4,所制备的ZnSe纳米带的长为20~50μm。在本发明的原料配比中选用KBH4和NaBH4,Se与NaBH4的最佳摩尔比为1∶4。
结论:以上实验结果表明,在本发明的原料配比中,所用原料Se与KBH4的摩尔比为1∶0.75~3,反应温度为140~200℃、反应时间为2~24小时制备成ZnSe纳米带前驱体,ZnSe纳米带前驱体的最佳退火温度为300℃、退火时间为1小时。用NaBH4替换KBH4,Se与NaBH4的最佳摩尔比为1∶4。
Claims (5)
1、一种ZnSe纳米带的KBH4-Zn-Se-NH2C2H4NH2溶剂热制备方法,其特征在于它包括下述步骤:
(1)锌片预处理
锌片用细砂纸打磨,放入无水乙醇中用功率为250W、频率为40KHZ的超声波清洗机超声清洗10~15分钟,自然干燥;
(2)制备ZnSe纳米带前驱体
将乙二胺加入到具有聚四氟乙烯内衬的金属反应釜中,乙二胺的加入量为聚四氟乙烯内衬容积的20%~80%,经预处理后的锌片放入反应釜中,Se与KBH4按摩尔比为1∶0.75~3加入到反应釜中,搅拌均匀,密封反应釜,放入烘箱中,加热到140~220℃反应2~24小时,自然冷却至室温,开启反应釜盖,取出锌片,用去离子水冲洗3~5次,再用无水乙醇冲洗3~5次,自然晾干,制备成ZnSe纳米带前驱体;
上述原料配比中的KBH4用NaBH4替换,Se与NaBH4的摩尔比为1∶3~6;
(3)退火
将ZnSe纳米带前驱体放入水平管式炉中进行退火,以1毫升/分钟的流速通入Ar,0.5小时后,在同样的Ar流速下,开始升温,升温速率为0.5℃/分钟,在不低于300℃退火、退火时间为0.5~2小时,自然冷却至室温,在锌片表面制备成ZnSe纳米带。
2、按照权利要求1所述的ZnSe纳米带的KBH4-Zn-Se-NH2C2H4NH2溶剂热制备方法,其特征在于:在制备ZnSe纳米带前驱体步骤(2)中,Se与KBH4其中按摩尔比为1∶1~2加入到反应釜中,其中加热到140~200℃反应8~24小时。
3、按照权利要求1所述的ZnSe纳米带的KBH4-Zn-Se-NH2C2H4NH2溶剂热制备方法,其特征在于:在制备ZnSe纳米带前驱体步骤(2)中,Se与KBH4其中按摩尔比为1∶1.5加入到反应釜中,其中加热到200℃反应24小时,在退火工艺步骤(3)中,其中退火温度为300℃、退火时间为1小时。
4、按照权利要求1所述的ZnSe纳米带的KBH4-Zn-Se-NH2C2H4NH2溶剂热制备方法,其特征在于:在制备ZnSe纳米带前驱体步骤(2)中,Se与NaBH4的摩尔比其中为1∶3~5。
5、按照权利要求1所述的ZnSe纳米带的KBH4-Zn-Se-NH2C2H4NH2溶剂热制备方法,其特征在于:在制备ZnSe纳米带前驱体步骤(2)中,Se与NaBH4的摩尔比其中为1∶4。
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Vertically aligned and hexagonal crystal ZnSe nanoribbonarrays on Zn substrates. PangQi,ZhaoLi-juan,GeWei-kun,WangJian-nong,FangYue-ping,Wen Xiao-gang,Yang Shi-he.Front. Phys. China,No.4. 2006 |
Vertically aligned and hexagonal crystal ZnSe nanoribbonarrays on Zn substrates. PangQi,ZhaoLi-juan,GeWei-kun,WangJian-nong,FangYue-ping,Wen Xiao-gang,Yang Shi-he.Front. Phys. China,No.4. 2006 * |
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