The invention discloses a method for mass preparation of silicon nanowires, which comprises the following steps: pickling asbestos were used as raw materials, low concentration and high concentration acid acidification pretreatment to remove calcium and magnesium impurities, the prepared silica nanowires; step (1) silica nanowires and magnesium powder preparation get fully mixed, in the glove box is sealed in the reactor, under the protection of argon by magnesium thermal reaction of silica nanowires will be reduced to silicon nanowires; step (2) prepared silicon nanowires immersed in hydrochloric acid to remove impurities, Magnesium Oxide, multiple centrifugal cleaning after drying of silicon nanowires. The preparation method of silicon nanowire material is simple and clean and low production cost, simple equipment, no need to add a metal catalyst, without growth template, applicable to large-scale production.
【技术实现步骤摘要】
一种大规模制备硅纳米线的方法
本专利技术属于大规模制备一维纳米线
,更具体地说,涉及一种硅纳米线的制备方法。
技术介绍
随着人口和经济的不断增长,自然资源日益枯竭,人们越来越关注新能源的开发与利用,尤其是清洁可再生的太阳能。在太阳能转化方面,半导体材料有着得天独厚的优势,能够高效转化太阳能。近年来,随着技术的不断发展,人们发现硅材料作为一种性能优良、储量丰富的半导体材料,具有很大的发掘空间。随着纳米
的不断探索,具有一维纳米结构的材料如硅纳米线,越来越多引起人们的研究兴趣。一维的硅纳米线具备纳米材料特有的纳米效应,如量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应等,使其在传感器、电子器件等领域具有良好的应用前景。如何简单、低成本的制备硅纳米线成为一项重要课题。目前硅纳米线的制备方法主要分为两大类:“自下而上”(bottom-up)以及“自上而下”(top-down)。自下而上的方法主要是依靠纳米技术,利用催化生长纳米线,该方法可以一次性制备大量的硅纳米线,但是难以实现定位生长。主要的操作方法包括化学气相沉积(CVD)法(JournalofMaterialsScienceLetters,2001,20:89-91)、等离子体增强化学气相沉积法(JournalofCrystalGrowth,2003,247:13-16)等。自上而下的方法主要是通过对硅材料进行刻蚀过程,从而得到一定的线状结构。CN102815701A和CN103337455A公开了一种用氢氟酸-硝酸银和氢氟酸-双氧水为刻蚀液的金辅助化学刻蚀法制备硅纳米线。CN101117208A公开了一种采用 ...
【技术保护点】
一种大规模制备硅纳米线的方法,其特征在于包括以下步骤:(1)以酸洗石棉为原料,分别用低浓度及高浓度酸液进行酸化预处理,除去钙、镁杂质,制备得到二氧化硅纳米线;(2)将步骤(1)制备得到的二氧化硅纳米线与镁粉进行充分混合,在手套箱中密封于反应釜内,在氩气保护下通过镁热反应将二氧化硅纳米线还原为硅纳米线;(3)将步骤(2)制备得到的硅纳米线浸入盐酸中,以去除氧化镁杂质,多次离心清洗干燥后得到硅纳米线。
【技术特征摘要】
1.一种大规模制备硅纳米线的方法,其特征在于包括以下步骤:(1)以酸洗石棉为原料,分别用低浓度及高浓度酸液进行酸化预处理,除去钙、镁杂质,制备得到二氧化硅纳米线;(2)将步骤(1)制备得到的二氧化硅纳米线与镁粉进行充分混合,在手套箱中密封于反应釜内,在氩气保护下通过镁热反应将二氧化硅纳米线还原为硅纳米线;(3)将步骤(2)制备得到的硅纳米线浸入盐酸中,以去除氧化镁杂质,多次离心清洗干燥后得到硅纳米线。2.根据权利要求1所述的大规模制备硅纳米线方法,其特征在于,步骤(1)中所述的酸洗石棉为未经处理的商业酸洗石棉。3.根据权利要求1所述的大规模制备硅纳米线方法,其特征在于,步骤(1)中所述的酸化预处理包括两步,首先采用低浓度酸在常温下酸化1-10h,然后与高浓度酸在80-120℃下酸化1-6h。4.根据权利要求1所述的大规模制备硅纳米线方法,其特征在于,步骤(1)中所述低浓度酸的浓度为0.2-0.4M,高浓度酸的浓度为2-4M。...
【专利技术属性】
技术研发人员:马延文,堵晴川,黄镇东,王翌州,杨阳,
申请(专利权)人:南京邮电大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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