一種採用水熱法在銅基底上製備納米Cu<sub>2-x</sub>Se陣列的方法
2023-10-09 13:26:54
專利名稱：一種採用水熱法在銅基底上製備納米Cu2-xSe陣列的方法
一種採用水熱法在銅基底上製備納米Cu2_xSe陣列的方法技術領域
本發明屬於納米CivJe陣列的製備領域，特別涉及一種採用水熱法在銅基底上制 備納米CivJe陣列的方法。
背景技術：
近年來，各種形式的半導體納米材料因其在超高速的光運算、集成電路、太陽能電 池以及發光顯示等領域廣闊的應用，越來越受到科學工作者廣泛的研究興趣。其中，由於金 屬材料具體廉價，可再生，可以直接進行器件研製等優點，在金屬基底上原位生長納米材料 陣列有著非常現實的工業應用前景(Acc. Chem. Re. 2009，42，1617.)。
Cu2_xSe不僅是一種良好的P型半導體材料，而且具有可見光吸收、光致發光、大的 3階非線性極化率和快的3階非線性響應速率等光學特性，被廣泛地應用於發光二極體、光 催化劑和電化學電池及太陽能電池等方面。近年來，關於米結構的製備方法報 道很多，如電化學沉積法(J. Phys. Chem. C，2009，112，10833)、模板法(Chem. Mater.，2006， 18，3323)、膠體化學法(J. Mater. Chem.，2009，19，6201)等，但這些方法普遍存在著成本較 高、使用有毒的有機溶劑、規模化生產較困難等問題。目前，雖然已經有水熱法製備一維 Cu2^xSe納米線的報導，但是金屬基底上製備和控制一維和二維的Cuk2_x納米陣列仍是一個 挑戰。發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種採用水熱法在銅基底上製備納米Civje 陣列的方法，本發明操作簡單，設備要求低，可以規模化生產，且所製備的無接觸電阻、直接 在銅基底上生長納米Cu2_je陣列具有優異的螢光發光性能，在微電子器件、太陽能電池方 面具有廣闊的應用前景。
本發明的一種採用水熱法在銅基底上製備納米Civje陣列的方法，包括
(1)將銅基底放入10 40wt%濃鹽酸中浸泡1秒鐘 10分鐘，用去離子水洗滌 表面，再將其在有機溶劑A中超聲洗滌1分鐘 1小時，烘乾後備用；
( 將硒粉按摩爾比1 1 1 5超聲溶解在氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液中，，得 到硒粉氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液；
(3)將經步驟(1)處理後的銅基底與步驟( 得到的溶液混合於容器中，加入1 20ml生長導向劑，然後添加去離子水或有機溶劑B至容器體積的4/5 M/25，於20 200°C反應0. 5 50小時；待反應結束，取出銅基底，用乙醇洗滌，乾燥後，即得到在銅基底 上的納米Cu2_Je陣列。
所述步驟(1)中的銅基底表面需打磨，有機溶劑A為乙醇、丙酮或乙醚。
所述步驟O)中的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液濃度為1 X 10_3 20mol/L。
所述步驟(3)中的生長導向劑為聚乙二醇、PVP、氨水、乙二胺、聚乙烯醇中的一種 或幾種，濃度為1X10_4 5mol/L。
所述步驟(3)中的有機溶劑B為甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇中的一種或幾種。
所述得到的納米Civje陣列形貌為一維或二維。
本發明的原理如下
在鹼性溶液中，硒粉會發生以下反應。
權利要求
1.一種採用水熱法在銅基底上製備納米Civje陣列的方法，包括(1)將銅基底放入10 40Wt%濃鹽酸中浸泡1秒鐘 10分鐘，用去離子水洗滌表面， 再將其在有機溶劑A中超聲洗滌1分鐘 1小時，烘乾後備用；(2)將硒粉按摩爾比1 1 1 5超聲溶解在氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液中，，得到硒 粉氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液；(3)將經步驟(1)處理後的銅基底與步驟( 得到的溶液混合於容器中，加入1 20ml 生長導向劑，然後添加去離子水或有機溶劑B至容器體積的4/5 M/25，於20 200°C反 應0. 5 50小時；待反應結束，取出銅基底，用乙醇洗滌，乾燥後，即得到在銅基底上的納米 Cu2_xSe 陣列。
2.根據權利要求1所述的一種採用水熱法在銅基底上製備納米Cu2_je陣列的方法，其 特徵在於所述步驟(1)中的銅基底表面需打磨，有機溶劑A為乙醇、丙酮或乙醚。
3.根據權利要求1所述的一種採用水熱法在銅基底上製備納米Cu2_je陣列的方法，其 特徵在於所述步驟O)中的氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液濃度為1X10_3 20mol/L。
4.根據權利要求1所述的一種採用水熱法在銅基底上製備納米Cu2_je陣列的方法，其 特徵在於所述步驟(3)中的生長導向劑為聚乙二醇、PVP、氨水、乙二胺、聚乙烯醇中的一 種或幾種，濃度為1X10—4 5mol/L。
5.根據權利要求1所述的一種採用水熱法在銅基底上製備納米Cu2_je陣列的方法，其 特徵在於所述步驟(3)中的有機溶劑B為甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇中的一種或幾種。
6.根據權利要求1所述的一種採用水熱法在銅基底上製備納米Cu2_je陣列的方法，其 特徵在於所述得到的納米Civje陣列形貌為一維或二維。
全文摘要
本發明涉及一種採用水熱法在銅基底上製備納米Cu2-xSe陣列的方法，包括(1)將銅基底表面打磨後放入濃鹽酸中浸泡，洗滌，烘乾後備用；(2)將硒粉超聲溶解在氫氧化鈉或氫氧化鉀溶液中；(3)將銅基底與上述得到的溶液轉移至高壓反應釜中，加入生長導向劑，添加去離子水或有機溶劑B至反應釜體積的4/5～24/25，於20～200℃反應0.5～50小時；待反應結束，取出銅基底，用乙醇洗滌，乾燥後，即得到在銅基底上的納米Cu2-xSe陣列。本發明操作簡單，設備要求低，可以規模化生產，在微電子器件、太陽能電池方面具有廣闊的應用前景。
文檔編號C01B19/04GK102030315SQ20101050860
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月15日 優先權日2010年10月15日
發明者餘利, 張震宇, 王娜, 胡俊青, 鄒儒佳, 陳海華, 陳輝輝 申請人:東華大學