一种Mn掺杂ZnO纳米线的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种Mn掺杂ZnO纳米线的制备方法，步骤如下：将Zn(CH3COO)2·2H2O溶于去离子水中，KOH溶于去离子水中，然后置于恒温磁力搅拌器搅拌使其充分溶解后将二者混合搅拌形成均匀的前驱体溶液，加入MnCO3并充分搅拌，转移至高压反应釜中密封，在85‑95℃下加热14‑16h，完成后自然冷却至室温，冲洗，干燥9‑11h，即得。该方法简便、快捷、易操作，制备了结晶良好、纯度高的六方纤锌矿结构，并沿c轴择优生长且均匀分布，Mn掺杂ZnO样品在可见光区发光强度增强，并使紫外衍射峰峰位发生红移。

【技术实现步骤摘要】
一种Mn掺杂ZnO纳米线的制备方法
本专利技术涉及一种Mn掺杂ZnO纳米线的制备方法。
技术介绍
ZnO具有六方纤锌矿结构，是一种具有新型的直接带隙宽禁带N型半导体材料，且在室温下激子发光能力较为突出。随着对ZnO不同的发光机制的研究深入，人们在不同的波长上发现了多个发射峰，为ZnO的光学性能的应用研究提供了途径。基于其特殊的晶格、能带结构、优越的紫外光和可见光发射能力，使其为紫外探测器、场发射和稀磁半导体等方面提供广泛的应用前景。最近几年来，金属掺杂的研究逐渐增多，通过掺杂试图来改变ZnO纳米材料特性以获得新的用途。例如：通过掺杂镉能够调节ZnO薄膜的禁带宽度，掺杂锂能够提高ZnO薄膜的光电特性，掺杂锆能够提高ZnO薄膜的热稳定性，掺杂铝能够增加ZnO薄膜的电阻率。这些掺杂样品不仅含有ZnO直接带隙结构，还具有高激子束缚能，使之具有优良的光电特性，同时还具有优越的半导体特性，在室温下表现出良好的光学特性，因此在短波发光、压电发光、透明导体和室温紫外激光等中得到广泛应用。另外，自旋电子领域是ZnO的诱人之处，自旋电子器件是稀磁半导体重要的应用，多种自旋电子结构已被研究者提出，如自旋发光二极管、自旋场效应晶体管等。多个研究组对Mn掺杂ZnO的薄膜进行了深入研究，甚至有的已经成功制备了具有稀磁性质的ZnO半导体，当然对Mn掺杂ZnO其他性质研究也非常重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供方一种Mn掺杂ZnO纳米线的制备方法。本专利技术通过下面技术方案实现：一种Mn掺杂ZnO纳米线的制备方法，包括如下步骤：将15-25份Zn(CH3COO)2·2H2O溶于65-75份去离子水中，10-20份KOH溶于50-60份去离子水中，然后置于恒温磁力搅拌器搅拌使其充分溶解后将二者混合搅拌形成均匀的前驱体溶液，加入7-9份MnCO3并充分搅拌，紧接着将配置好混合液体转移至高压反应釜中密封，再将反应釜转移至恒温电热鼓风干燥箱中，在85-95℃下加热14-16h，完成后自然冷却至室温，将其取出，并用无水乙醇反复冲洗表面沉淀，再放入恒温电热鼓风干燥箱在65-75℃下干燥9-11h，即得；各原料均为重量份。优选地，所述的制备方法中，在90℃下加热15h。优选地，所述的制备方法中，放入恒温电热鼓风干燥箱在70℃下干燥10h。本专利技术技术效果：该方法简便、快捷、易操作，制备了结晶良好、纯度高的六方纤锌矿结构，并沿c轴择优生长且均匀分布，Mn掺杂ZnO样品在可见光区发光强度增强，并使紫外衍射峰峰位发生红移。具体实施方式下面结合实施例具体介绍本专利技术的实质性内容。实施例1一种Mn掺杂ZnO纳米线的制备方法，包括如下步骤：将20份Zn(CH3COO)2·2H2O溶于70份去离子水中，15份KOH溶于55份去离子水中，然后置于恒温磁力搅拌器搅拌使其充分溶解后将二者混合搅拌形成均匀的前驱体溶液，加入8份MnCO3并充分搅拌，紧接着将配置好混合液体转移至高压反应釜中密封，再将反应釜转移至恒温电热鼓风干燥箱中，在90℃下加热15h，完成后自然冷却至室温，将其取出，并用无水乙醇反复冲洗表面沉淀，再放入恒温电热鼓风干燥箱在70℃下干燥10h，即得；各原料均为重量份。实施例2一种Mn掺杂ZnO纳米线的制备方法，包括如下步骤：将15份Zn(CH3COO)2·2H2O溶于65份去离子水中，10份KOH溶于50份去离子水中，然后置于恒温磁力搅拌器搅拌使其充分溶解后将二者混合搅拌形成均匀的前驱体溶液，加入7份MnCO3并充分搅拌，紧接着将配置好混合液体转移至高压反应釜中密封，再将反应釜转移至恒温电热鼓风干燥箱中，在85℃下加热14h，完成后自然冷却至室温，将其取出，并用无水乙醇反复冲洗表面沉淀，再放入恒温电热鼓风干燥箱在65℃下干燥9h，即得；各原料均为重量份。实施例3一种Mn掺杂ZnO纳米线的制备方法，包括如下步骤：将25份Zn(CH3COO)2·2H2O溶于75份去离子水中，20份KOH溶于60份去离子水中，然后置于恒温磁力搅拌器搅拌使其充分溶解后将二者混合搅拌形成均匀的前驱体溶液，加入9份MnCO3并充分搅拌，紧接着将配置好混合液体转移至高压反应釜中密封，再将反应釜转移至恒温电热鼓风干燥箱中，在95℃下加热16h，完成后自然冷却至室温，将其取出，并用无水乙醇反复冲洗表面沉淀，再放入恒温电热鼓风干燥箱在75℃下干燥11h，即得；各原料均为重量份。该方法简便、快捷、易操作，制备了结晶良好、纯度高的六方纤锌矿结构，并沿c轴择优生长且均匀分布，Mn掺杂ZnO样品在可见光区发光强度增强，并使紫外衍射峰峰位发生红移。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Mn掺杂ZnO纳米线的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将15‑25份Zn(CH3COO)2·2H2O溶于65‑75份去离子水中，10‑20份KOH溶于50‑60份去离子水中，然后置于恒温磁力搅拌器搅拌使其充分溶解后将二者混合搅拌形成均匀的前驱体溶液，加入7‑9份MnCO3并充分搅拌，紧接着将配置好混合液体转移至高压反应釜中密封，再将反应釜转移至恒温电热鼓风干燥箱中，在85‑95℃下加热14‑16h，完成后自然冷却至室温，将其取出，并用无水乙醇反复冲洗表面沉淀，再放入恒温电热鼓风干燥箱在65‑75℃下干燥9‑11h，即得；各原料均为重量份。

【技术特征摘要】
1.一种Mn掺杂ZnO纳米线的制备方法，其特征在于包括如下步骤：将15-25份Zn(CH3COO)2·2H2O溶于65-75份去离子水中，10-20份KOH溶于50-60份去离子水中，然后置于恒温磁力搅拌器搅拌使其充分溶解后将二者混合搅拌形成均匀的前驱体溶液，加入7-9份MnCO3并充分搅拌，紧接着将配置好混合液体转移至高压反应釜中密封，再将反应釜转移至...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：启东创潞新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32