CN101575117A - 高度取向直径可调ZnS纳米棒阵列的溶剂热制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种高度取向直径可调ZnS纳米棒阵列的溶剂热制备方法，将锌片裁剪成长×宽为30×8mm2的矩形片，用1500目的细砂纸打磨，放入10mL无水乙醇中，用功率为250W、频率为40kHz的数控超声波清洗器超声波清洗两次，每次10～20分钟，自然晾干；将质量浓度为80％的水合肼加入到具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，加入硫脲，硫脲与水合肼的摩尔比为1∶114～302，搅拌均匀，预处理后的锌片横立在反应釜的内衬中，密封反应釜，放入电热鼓风干燥箱中，加热到170～200℃反应2～13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2～3次，再用无水乙醇冲洗2～3次，自然晾干，在Zn片上得到ZnS纳米棒阵列。
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不同直径ZnS纳米棒阵列的方法。
背景技术
纳米材料具有不同于体材料的物理和化学性能，这些物理化学性能不仅取决于材料的尺寸而且还与其形貌有关，同时不同形貌的纳米结构也是构建纳米器件的基本基元。ZnS是一种非常重要的II-VI族半导体材料，室温下它的带隙宽度为3.72eV(立方晶相)，3.77eV(六方晶相)；由于其独特的光电特性，在发光二极管、激光器、平板显示器、红外窗口和场发射显示器等领域广泛的应用。所以，近年来人们采用各种物理化学方法，其中包括，热蒸发、化学气相沉积、金属有机化学气相沉积以及湿化学法制备出了纳米线、纳米针、纳米带、纳米棒、纳米管和纳米锯等纳米结构。然而，直立的ZnS纳米棒阵列的湿化学方法目前还是极具挑战的问题。
一维纳米棒阵列在纳米光电子器件，例如，发光二极管、激光器、红外窗口和场发射显示器等具有巨大的潜在应用价值。王中林研究组首次采用两步热蒸发法在CdSe/Si基质上生长出了垂直排列的六方相的ZnS纳米线束[J.Am.Chem.Soc.2004，126，14372-14373]。随后李述汤研究组采用这种两步热蒸发的方法在ZnS微米带制备出了六方相ZnS纳米线阵列[Adv.Mater.2006，18，1527-1532]，在CdS纳米带上生长出六方相ZnS纳米线阵列[Appl.Phys.Lett.2007，90，0931271-0931273]。楚生元等人采用化学气相沉积法在覆盖有Au和ZnAc2的Si基质生长六方相ZnS纳米线阵列[J.Cryst.Growth 2005，280，173-178]。Biswas等人金属锌与硫粉在400-500℃高温反应在锌基质上生长出了立方相的ZnS纳米列[Cryst.Growth Des.2008，8，2171-2176]。这种热蒸发和原位生长法，反应温度高、设备昂贵、操作复杂、耗能高、产率低、重复性差。最近，俞书宏研究组采用丁胺(乙胺或三缩四乙二胺)-Zn(NO3)2·6H2O-硫脲(Na2S·9 H2O)溶剂热体系在180℃反应12-72小时制备出了六方相ZnS纳米线阵列[Adv.Funct.Mater.2007，17，623-631]。Shi liang等报道了通过调节Zn-S-水合肼-H2O体系的反应温度和单质硫的浓度选择性生长出了ZnS纳米线，纳米管和纳米带阵列[Cryst.Growth Des.2009，9，2214-2219]。然而上述方法所制备的ZnS线(棒)阵列，不是面积较小(微米尺度)就是排列不整齐。大面积高度取向直径可调的ZnS纳米棒阵列湿化学法的制备，至今国内外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、化学气相沉积和金属有机化学气相沉积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、生产成本低的高度取向直径可调ZnS纳米棒阵列的溶剂热制备方法。
解决上述技术问题所采用的技术方案是由下述步骤制成：
1、锌片预处理
将锌片裁剪成长×宽为30×8mm2的矩形片，用1500目的细砂纸打磨，放入10mL无水乙醇中，用功率为250W、频率为40kHz的数控超声波清洗器超声波清洗两次，每次10～20分钟，自然晾干。
2、制备ZnS纳米棒阵列
将质量浓度为80％的水合肼加入到具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，质量浓度为80％的水合肼的加入量为聚四氟乙烯内衬容积的40％，加入硫脲，硫脲与水合肼的摩尔比为1∶114～302，搅拌均匀，将预处理后的锌片横立在反应釜的内衬中，密封反应釜，放入电热鼓风干燥箱中，加热到170～200℃反应2～13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2～3次，再用无水乙醇冲洗2～3次，自然晾干，在Zn片上得到ZnS纳米棒阵列。
在本发明的制备ZnS纳米棒阵列步骤2中，将质量浓度为80％的水合肼加入到具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，再加入硫脲，硫脲与水合肼的优选摩尔比为1∶130～227，搅拌均匀，将预处理后的锌片横立在反应釜的内衬中，密封反应釜，放入电热鼓风干燥箱中，优选加热到170～190℃，在反应时间2～13小时范围内，随着反应时间的增加，所制备的ZnS纳米棒的直径逐步增大。
在本发明的制备ZnS纳米棒阵列步骤2中，将质量浓度为80％的水合肼加入到具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，再加入硫脲，硫脲与水合肼的最佳摩尔比为1∶151，搅拌均匀，将预处理后的锌片横立在反应釜的内衬中，密封反应釜，放入电热鼓风干燥箱中，最佳加热到180℃，在反应时间2～13小时范围内，随着反应时间的增加，所制备的ZnS纳米棒的直径逐步增大。
本发明采用锌片作锌源，通过锌片与硫脲在水合肼溶液中反应，反应条件温和、反应时间短、大面积制备高度取向ZnS纳米棒阵列的方法，纳米棒的直径可通过改变反应时间来控制，调节反应时间和反应温度，在锌片表面上原位生长出大面积的、不同直径的ZnS纳米棒阵列。本发明与现有的ZnS纳米棒阵列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ZnS纳米棒阵列生长取向统一等优点，可进入中间放大试验。这种直径可调的ZnS纳米棒阵列，可在发光二极管、激光器、太阳能电池和场发射显示器等领域推广应用。
附图说明
图1是在180℃反应5小时加入1.5mmol硫脲所制备的ZnS纳米棒阵列放大20000倍的扫描电镜照片。
图2是在180℃反应5小时加入3mmol硫脲所制备的ZnS纳米棒阵列放大5000倍的扫描电镜照片。
图3是在180℃反应5小时加入3mmol硫脲所制备的ZnS纳米棒阵列放大20000倍的扫描电镜照片。
图4是在180℃反应5小时加入4mmol硫脲所制备的ZnS纳米棒阵列放大20000倍的扫描电镜照片。
图5是180℃不反应制备的ZnS纳米棒阵列放大20000倍的扫描电镜照片。
图6是180℃反应1小时制备的ZnS纳米棒阵列放大20000倍的扫描电镜照片。
图7中的a图是室温升到180℃不反应所制备的ZnS纳米棒阵列的红外光谱图，b图是180℃反应1小时制备的ZnS纳米棒阵列的红外光谱图。
图8是180℃反应2小时制备的ZnS纳米棒阵列放大5000倍的扫描电镜照片。
图9是180℃反应2小时制备的ZnS纳米棒阵列放大20000倍的扫描电镜照片。
图10是180℃反应3小时制备的ZnS纳米棒阵列放大5000倍的扫描电镜照片。
图11是180℃反应3小时制备的ZnS纳米棒阵列放大20000倍的扫描电镜照片。
图12是180℃反应7小时制备的ZnS纳米棒阵列放大5000倍的扫描电镜照片。
图13是180℃反应7小时制备的ZnS纳米棒阵列放大20000倍的扫描电镜照片。
图14是180℃反应10小时制备的ZnS纳米棒阵列放大5000倍的扫描电镜照片。
图15是180℃反应10小时制备的ZnS纳米棒阵列放大20000倍的扫描电镜照片。
图16是180℃反应13小时制备的ZnS纳米棒阵列放大5000倍的扫描电镜照片。
图17是180℃反应13小时制备的ZnS纳米棒阵列放大10000倍的扫描电镜照片，内插图是在此条件下制备的ZnS纳米棒阵列放大20000倍的扫描电镜照片。
图18是180℃不同反应时间制备的ZnS纳米棒阵列的X射线衍射图。
图19中的a图是180℃反应7小时制备的ZnS纳米棒阵列的单根纳米棒的透射电镜照片；b图和c图是此纳米棒在不同位置的高分辨照片；d图是与c图相对应的傅里叶电子衍射图。
图20是150℃反应2小时制备的ZnS纳米棒阵列红外光谱图。
图21是150℃反应2小时制备的ZnS纳米棒阵列放大20000倍的扫描电镜照片。
图22是170℃反应2小时制备的ZnS纳米棒阵列放大20000倍的扫描电镜照片。
图23是200℃反应2小时制备的ZnS纳米棒阵列放大20000倍的扫描电镜照片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明，但本发明不限于这些实施例。
实施例1
以制备ZnS纳米棒阵列所用原料质量浓度为80％的水合肼22mL为例所用的其它原料及其制备方法如下：
1、锌片预处理
将锌片裁剪成长×宽为30×8mm2的矩形片，用1500目的细砂纸打磨，放入10mL无水乙醇中，用功率为250W、频率为40kHz的数控超声波清洗器超声波清洗两次，每次10～20分钟，自然晾干。
2、制备ZnS纳米棒阵列
取质量浓度为80％的水合肼22mL加入到具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，质量浓度为80％的水合肼的加入量为聚四氟乙烯内衬容积的40％，加入硫脲0.228g，即3mmol，硫脲与水合肼的摩尔比为1∶151，搅拌均匀，将预处理后的锌片横立在反应釜的内衬中，密封反应釜，放入电热鼓风干燥箱中，加热到180℃反应5小时，随着反应时间的增加，所制备的ZnS纳米棒阵列的直径增大，通过控制反应时间，实现自然冷却至室温，开启反应釜盖，取出锌片，用去离子水冲洗2～3次，再用无水乙醇冲洗2～3次，自然晾干，在Zn片上得到ZnS纳米棒阵列。
所制备的ZnS纳米棒阵列的扫描电镜照片见图2和图3。从图2、3可见，产物的直径为180nm左右，长度为3.5μm左右，并且为大面积的生长。
实施例2
以制备ZnS纳米棒阵列所用原料质量浓度为80％的水合肼22mL为例所用的其它原料及其制备方法如下：
在制备ZnS纳米棒阵列步骤2中，取质量浓度为80％的水合肼22mL加入到具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，质量浓度为80％的水合肼的加入量为聚四氟乙烯内衬容积的40％，加入硫脲0.305g，即4mmol，硫脲与水合肼的摩尔比为1∶114，该步骤中的其它步骤与实施例1相同。其它步骤与实施例1相同。所制备的ZnS纳米棒阵列的的扫描电镜照片见图4，由图4可见，ZnS纳米棒的直径为170nm左右，长度为3.5μm左右。
实施例3
以制备ZnS纳米棒阵列所用原料质量浓度为80％的水合肼22mL为例所用的其它原料及其制备方法如下：
在制备ZnS纳米棒阵列步骤2中，取质量浓度为80％的水合肼22mL加入到具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，质量浓度为80％的水合肼的加入量为聚四氟乙烯内衬容积的40％，加入硫脲0.114g，即1.5mmol，硫脲与水合肼的摩尔比为1∶302，该步骤中的其它步骤与实施例1相同。其它步骤与实施例1相同。所制备的ZnS纳米棒阵列的的扫描电镜照片见图1，由图1可见，ZnS纳米棒阵列的直径为70nm左右，长度为2μm左右。
实施例4
以制备ZnS纳米棒阵列所用原料质量浓度为80％的水合肼22mL为例所用的其它原料及其制备方法如下：
在制备ZnS纳米棒阵列步骤2中，取质量浓度为80％的水合肼22mL加入到具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，质量浓度为80％的水合肼的加入量为聚四氟乙烯内衬容积的40％，加入硫脲0.152g，即2mmol，硫脲与水合肼的摩尔比为1∶227，该步骤中的其它步骤与实施例1相同。其它步骤与实施例1相同。
实施例5
以制备ZnS纳米棒阵列所用原料质量浓度为80％的水合肼22mL为例所用的其它原料及其制备方法如下：
在制备ZnS纳米棒阵列步骤2中，取质量浓度为80％的水合肼22mL加入到具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，质量浓度为80％的水合肼的加入量为聚四氟乙烯内衬容积的40％，加入硫脲0.266g，即3.5mmol，硫脲与水合肼的摩尔比为1∶130，该步骤中的其它步骤与实施例1相同。其它步骤与实施例1相同。
实施例6
以制备ZnS纳米棒阵列所用原料质量浓度为80％的水合肼22mL为例所用的其它原料及其制备方法如下：
在以上的实施例1～5的制备ZnS纳米棒阵列步骤2中，将80％的水合肼和硫脲加入到具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，硫脲与水合肼的摩尔比与相应的实施例相同，搅拌均匀，将预处理后的锌片横立在反应釜的内衬中，密封反应釜，放入电热鼓风干燥箱中，加热到170℃反应13小时，自然冷却至室温，该步骤中的其它步骤与实施例1相同。其它步骤与相应的实施例相同。
实施例7
以制备ZnS纳米棒阵列所用原料质量浓度为80％的水合肼22mL为例所用的其它原料及其制备方法如下：
在以上的实施例1～5的制备ZnS纳米棒阵列步骤2中，将80％的水合肼和硫脲加入到具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，硫脲与水合肼的摩尔比与相应的实施例相同，搅拌均匀，将预处理后的锌片横立在反应釜的内衬中，密封反应釜，放入电热鼓风干燥箱中，加热到200℃反应2小时，自然冷却至室温，该步骤中的其它步骤与实施例1相同。其它步骤与相应的实施例相同。
实施例8
以制备ZnS纳米棒阵列所用原料质量浓度为80％的水合肼22mL为例所用的其它原料及其制备方法如下：
在以上的实施例1～5的制备ZnS纳米棒阵列步骤2中，将80％的水合肼和硫脲加入到具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，硫脲与水合肼的摩尔比与相应的实施例相同，搅拌均匀，将预处理后的锌片横立在反应釜的内衬中，密封反应釜，放入电热鼓风干燥箱中，加热到190℃反应5小时，自然冷却至室温，该步骤中的其它步骤与实施例1相同。其它步骤与相应的实施例相同。
为了确定本发明的最佳工艺条件，发明人进行了大量的实验室研究试验，各种试验情况如下：
实验仪器：微型反应釜，由北京石油化工集团公司生产；电热鼓风干燥箱，由天津市泰斯特仪器有限公司生产；数控超声波清洗器，型号为KQ-250，由昆山市超声仪器有限公司生产；X射线衍射分析仪，型号为D/MAX-IIIC，由日本理学公司生产；扫描电镜，型号为Quanta 200型，由荷兰FEI公司生产；透射电镜，型号为JEM-2100，由日本电子公司生产。傅里叶变换红外光谱仪，型号为Avatar360E.S.P.FETIR，由尼高力仪器公司生产。
1、硫脲摩尔量的确定
取质量浓度为80％的水合肼溶液22mL加入到具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，质量浓度为80％的水合肼溶液的加入量为聚四氟乙烯内衬容积的40％，分别加入1.5mmol、3mmol、4mmol的硫脲，用磁力搅拌器搅拌10分钟，经预处理后的锌片横立在反应釜的内衬中，确保锌片不要平铺在反应釜内衬的底部，密封反应釜，放入电热鼓风干燥箱中，由室温加热到180℃反应分别反应5小时，自然冷却至室温，开启反应釜，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，在Zn片上生长出ZnS纳米棒阵列。
硫脲摩尔量为1.5mmol所制备的ZnS纳米棒阵列用扫描电镜观测的照片见图1，从图1可见，ZnS纳米棒阵列的直径为70nm左右，长度为2μm左右。硫脲摩尔量为3mmol所制备ZnS纳米棒阵列用扫描电镜观测的照片见图2和图3，从图2、3可见，ZnS纳米棒的直径为140nm左右，长度为3.5μm左右，并且大面积地生长。硫脲摩尔量为4mmol所制备ZnS纳米棒阵列用扫描电镜观测的照片见图4，从图4可见ZnS纳米棒的直径为170nm左右，长度为3.0μm左右。选取硫脲的摩尔量为1.5mmol所制备的ZnS纳米棒阵列的产物的产率较低。
本发明在制备ZnS纳米棒阵列步骤中硫脲与水合肼的摩尔比为1∶114～302，最佳摩尔比为1∶151。
2、反应时间对ZnS纳米棒直径的影响
取质量浓度为80％的水合肼溶液22mL加入到具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，质量浓度为80％的水合肼溶液的加入量为聚四氟乙烯内衬容积的40％，加入3mmol的硫脲，即硫脲与水合肼的摩尔比为1∶151。其它步骤与实验1相同，由室温加热到180℃，分别反应0、1、2、3、5、7、10、13小时。自然冷却至室温，开启反应釜，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。
所制备的产物用扫描电镜进行观测。反应0小时和反应1小时所制备的产物为ZnS前躯体的纳米棒阵列，其扫描电镜图分别见图5和图6，红外光谱图见图7。由图5、6可见，ZnS前驱体纳米棒的直径在50nm以下，图7中曲线a为由室温升到180℃反应0小时所制备的ZnS纳米棒阵列的前驱体的红外光谱图，曲线b为由室温升到180℃反应1小时所制备的ZnS纳米棒阵列的前驱体的红外光谱图，由图7可见，ZnS前驱体纳米棒阵列中包结有氨基分子。
反应时间为2小时所制备的ZnS纳米棒阵列的扫描电镜图见图8和图9，由图8、9可见，所制备的ZnS纳米棒阵列为大面积的生长，直径为80nm左右，长度为3.5μm左右，并且大面积地生长。反应时间为3小时所制备的ZnS纳米棒阵列的的扫描电镜图见图10和图11，由图10、11可见，所制备的ZnS纳米棒的直径为100nm左右，长度3.5μm左右，并且大面积地生长。反应时间为5小时所制备的ZnS纳米棒阵列扫描电镜图的见图3，由图3可见，ZnS纳米棒的直径为140nm左右，长度为3.5μm左右。反应时间为7小时所制备的ZnS纳米棒阵列的扫描电镜图见图12和13，由图12、13可见，ZnS纳米棒的直径为180nm左右，长度为3.5μm左右，并且大面积地生长。反应时间为10小时所制备的ZnS纳米棒阵列的扫描电镜图见图14和15，由图14、15可见，ZnS纳米棒的直径为250nm左右，长度为3.5μm左右，并且大面积的生长。反应时间为13小时所制备的ZnS纳米棒阵列的扫描电镜见图16和17，由图16、17可见，ZnS纳米棒的直径为320nm左右，长度为3.5μm左右，图17中的内插图是在此条件下制备的ZnS纳米棒阵列放大20000倍扫描电镜照片，从图可见，ZnS纳米棒的截面是六边行，直径为320nm左右。
本发明在制备ZnS纳米棒阵列步骤中反应时间为2～13小时。
3、反应温度对ZnS纳米棒阵列的影响
取质量浓度为80％的水合肼22mL，反应时间为2小时，硫脲的摩尔量为3mmol，即硫脲与水合肼的摩尔比为1∶151。其它工艺步骤与实验1相同，考察了溶剂热反应温度分别为150℃、170℃、180℃、200℃对产物尺寸的影响。
溶剂热反应温度为150℃所制备的纳米棒阵列为ZnS前驱体的纳米棒阵列。其红外光谱图见图20，扫描电镜照片见图21，图21是放大倍数为20000倍的扫描电镜照片，从图21可以看出ZnS纳米棒前驱体直径在50nm以下，长度为2μm左右。由图20可以看出，ZnS前驱体纳米棒阵列中包结有氨基分子。
溶剂热反应温度为170℃所制备的ZnS纳米棒阵列的扫描电镜照片见图22，从图22可以看出ZnS纳米棒直径大约为70nm，长度大约为3.5μm。溶剂热反应温度为180℃所制备的ZnS纳米棒阵列的扫描电镜照片见图9，从图9可以看出ZnS纳米棒直径为80nm左右，长度为3.5μm左右。溶剂热反应温度为200℃所制备ZnS纳米棒阵列的用扫描电镜观测的照片见图23，从图23可以看出ZnS纳米棒直径为100nm左右，长度为3.5μm左右。溶剂热反应温度为170℃所制备的ZnS纳米棒阵列产物的产率较溶剂热反应温度为180℃所制备的ZnS纳米棒阵列产物的产率低。
本发明在制备ZnS纳米棒阵列步骤中选择反应温度为170～200℃，最佳反应温度为180℃。
4、X射线衍射分析
取质量浓度为80％的水合肼22mL，反应温度为180℃，硫脲的摩尔量为3mmol，反应时间分别为2小时，7小时，13小时，其它工艺步骤与实验1相同，所制备的ZnS纳米棒阵列用X射线衍射仪进行了分析，X射线衍射谱图见附图18。在图18中，曲线a为反应2小时所制备的ZnS纳米棒阵列的X射线衍射谱图，曲线b为反应7小时所制备的ZnS纳米棒阵列的X射线衍射谱图，曲线c为反应13小时所制备的ZnS纳米棒阵列的X射线衍射谱图。由图18可见，ZnS纳米棒阵列为六方相纤锌矿结构，并且ZnS纳米棒阵列的生长取向很好。
5、透射电镜分析
取质量浓度为80％的水合肼22ml，反应温度为180℃，硫脲的摩尔量为3mmol，反应时间为7小时，其它工艺步骤与实验1相同，所制备的ZnS纳米棒阵列用透射电镜分析，透射电镜图见图19。在图17中，图19a是ZnS纳米棒单根棒的透射电镜照片，图19b和图19c是此单根棒的高分辨照片，图19d是图19c相对应的傅里叶转换图。图19说明ZnS纳米棒为单晶的六方相纤锌矿结构，沿[0001]即c轴方向择优生长。
从X射线衍射分析、透射电镜分析照片可见，所制备的ZnS纳米棒阵列为单晶的六方相纤锌矿结构，ZnS纳米棒阵列具有高度统一的生长取向，随着反应时间的增长，产物的结晶性增强。
Claims (3)
1、一种高度取向直径可调ZnS纳米棒阵列的溶剂热制备方法，其特征在于它是由下述步骤制成：
(1)锌片预处理
将锌片裁剪成长×宽为30×8mm2的矩形片，用1500目的细砂纸打磨，放入10mL无水乙醇中，用功率为250W、频率为40kHz的数控超声波清洗器超声波清洗两次，每次10～20分钟，自然晾干；
(2)制备ZnS纳米棒阵列
将质量浓度为80％的水合肼加入到具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，质量浓度为80％的水合肼的加入量为聚四氟乙烯内衬容积的40％，加入硫脲，硫脲与水合肼的摩尔比为1∶114～302，搅拌均匀，将预处理后的锌片横立在反应釜的内衬中，密封反应釜，放入电热鼓风干燥箱中，加热到170～200℃反应2～13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2～3次，再用无水乙醇冲洗2～3次，自然晾干，在Zn片上得到ZnS纳米棒阵列。
2、按照权利要求1所述的高度取向直径可调ZnS纳米棒阵列的溶剂热制备方法，其特征在于：在制备ZnS纳米棒阵列步骤2中，将质量浓度为80％的水合肼加入到具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，再加入硫脲，硫脲与水合肼的摩尔比为1∶130～227，搅拌均匀，将预处理后的锌片横立在反应釜的内衬中，密封反应釜，放入电热鼓风干燥箱中，加热到170～190℃反应2～13小时。
3、按照权利要求1所述的高度取向直径可调ZnS纳米棒阵列的溶剂热制备方法，其特征在于：在制备ZnS纳米棒阵列步骤2中，将质量浓度为80％的水合肼加入到具有聚四氟乙烯内衬的反应釜中，再加入硫脲，硫脲与水合肼的摩尔比为1∶151，搅拌均匀，将预处理后的锌片横立在反应釜的内衬中，密封反应釜，放入电热鼓风干燥箱中，加热到180℃反应2～13小时。
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