一种掺杂了过渡金属或稀土金属的盘状氧化锌的可控合成方法技术

本发明专利技术公开了一种掺杂了过渡金属或稀土金属的盘状氧化锌的可控合成方法。该方法包括如下步骤：在温度为85℃~95℃下，以醋酸锌和六亚甲基四胺为原料，加入不同的金属盐，合成不同金属掺杂的盘状氧化锌。所述金属掺杂的盘状氧化锌的粒径在0.5~6.5um，厚度在0.2~3.75um可控调变。最后的溶液中，掺杂的金属与醋酸锌的摩尔浓度比为0.5%~4.3%。该发明专利技术方法实现了金属掺杂的同时调控盘状氧化锌的尺寸、厚薄，从而调节氧化锌的禁带宽度、吸光性质、发光性质以及氧空位的种类和数量。此外，该发明专利技术方法具有造价低廉，反应条件温和，颗粒均一，能耗小，工艺简单，可控性好，可大面积合成且无污染，纯度高，物相分布均匀的优点，能够进行工业化生产。

Controllable synthesis method of novel disk Zinc Oxide doped with transition metal or rare earth metal

The invention discloses a controllable synthesis method of a new disk type Zinc Oxide doped with transition metal or rare earth metal. The method comprises the following steps of: adding 85 different kinds of metal salts and adding different metal salts to synthesize the different metal doped disc Zinc Oxide at the temperature of ~95 DEG C and the temperature of six DEG C. The particle size of the metal doped Zinc Oxide is 0.5~6.5um, and the thickness of the 0.2~3.75um is controllable. In the final solution, the molar ratio of the doped metal to zinc acetate was 0.5%~4.3%. The method of the invention realizes the control of the size and the thickness of the Zinc Oxide by the metal doping, so as to adjust the band gap, the light absorption property, the luminescent property and the type and the quantity of the oxygen vacancy of the Zinc Oxide. In addition, the method of the invention has low cost, mild reaction conditions, uniform particles, low energy consumption, simple process, good controllability, large area synthesis and no pollution, has the advantages of high purity, uniform phase distribution, can carry out industrial production.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属掺杂半导体微米材料制备领域，具体涉及一种过渡金属或稀土金属掺杂的新型微米盘状氧化锌的可控制备方法。
技术介绍
氧化锌材料是一种重要的II-VI族直接带隙半导体材料，在室温下，它的禁带宽度为3.37ev，激子束缚能达60meV，具有较高的稳定性。由于它对可见光的高透过率，能用作透明导电涂层；具有光电效应，能用于紫外激光器件和太阳能电池等；具有热电和压电等效应，可以用作热敏和压敏器件。作为一种多功能材料，其多种特性使它在很多方面都有应用的潜力，例如在煤气脱硫、合成气制甲醇等传统的热催化、光催化、光电器件、气敏传感器、橡胶改性等领域研究应用广泛。此外，氧化锌的原材料在地球上含量丰富，价格相对低廉，更为重要的是它是一种对环境友好的材料，不会产生污染等问题，因而逐渐成为研究人员研究的热点。文献报道Co掺杂时，氧化锌薄膜表现出对乙醛蒸气的良好的传感响应，这可以应用于乙醛蒸气的选择性检测(Shalini,S.,&Balamurugan,D.(2016).Ambient temperature operated acetaldehyde vapour detection 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种掺杂了过渡金属或稀土金属的新型盘状氧化锌的可控合成方法，其特征在于，该方法包括：在温度为85℃~95℃下，以醋酸锌和六亚甲基四胺为原料，分别加入不同种类及浓度的金属盐，水热合成不同金属掺杂的盘状氧化锌。

【技术特征摘要】
1.一种掺杂了过渡金属或稀土金属的新型盘状氧化锌的可控合成方法，其特征在于，该方法包括：在温度为85℃~95℃下，以醋酸锌和六亚甲基四胺为原料，分别加入不同种类及浓度的金属盐，水热合成不同金属掺杂的盘状氧化锌。2.根据权利要求1所述的一种掺杂了过渡金属或稀土金属的新型盘状氧化锌的可控合成方法，其特征在于，包括如下步骤：1）配置前驱体溶液：用去离子水溶解醋酸锌与金属掺杂前驱体，并加入六亚甲基四胺，搅拌溶解，混合均匀，得到混合溶液；2）水热合成：将步骤1）配制好的混合溶液置于反应釜或者密闭的烧杯中，并放入水热合成烘箱中，反应结束后，取出反应容器，进行骤冷至室温；3）离心干燥：倒出反应后的上层液体且留下附着在反应釜或烧杯底部的白色沉淀物，用去离子水和乙醇依次对沉淀物进行离心洗涤，最后在温度为55~75℃的烘箱中烘干，即得到金属掺杂的新型盘状氧化锌。3.根据权利要求2所述的一种掺杂了过渡金属或稀土金属的新型盘状氧化锌的可控合成方法，其特征在于，步骤1）中最终得到的溶液中，所述醋酸锌浓度为0.23~0.76mol/L，六亚甲基四胺浓度为0.04~0.76mol/L。4.根据权利要求2所述的一种掺杂了过渡金属或...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈礼敏，张宇筠，鞠敏，孙玉海，叶代启，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44