一种金属氧化物半导体纳米材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种金属氧化物半导体纳米材料的制备方法，涉及材料领域，主要为了弥补传统的半导体纳米材料制备方法的不足；该方法包括以下步骤：S01、将氯化钾溶于水中，配制成浓度为0.5‑0.9mol/L的氯化钾溶液；S02、以铝棒作为前驱物置于氯化钾溶液中，加入碱溶液，在67‑92℃的环境下蒸煮34‑46min，生成铝盐附着在铝棒上，然后加入酸溶液，将PH值调节至4‑7，得到半成品溶液；S03、将半成品溶液经过滤、水洗、干燥和煅烧后即得半导体纳米材料。本发明专利技术本发明专利技术提出了一种制备金属氧化物半导体纳米材料的新工艺路线，能够极大地减小产品粒径，增强量子隧道效应，同时能够提高纯度，保证成品品质，具有广阔的市场前景和较高的实用价值，值得推广使用。

A preparation method of metal oxide semiconductor nanomaterials

【技术实现步骤摘要】
一种金属氧化物半导体纳米材料的制备方法
本专利技术涉及材料领域，具体是一种金属氧化物半导体纳米材料的制备方法。
技术介绍
纳米半导体材料是新型的纳米材料，具有许多优异性能。例如，纳米半导体材料中的量子隧道效应使某些半导体材料的电子输运反常、导电率降低，电导热系数也随颗粒尺寸的减小而下降，甚至出现负值。这些特性在大规模集成电路器件、光电器件等领域发挥重要的作用。利用半导体纳米粒子可以制备出光电转化效率高的、即使在阴雨天也能正常工作的新型太阳能电池。由于纳米半导体粒子受光照射时产生的电子和空穴具有较强的还原和氧化能力，因而它能氧化有毒的无机物，降解大多数有机物，最终生成无毒、无味的二氧化碳、水等，所以，可以借助半导体纳米粒子利用太阳能催化分解无机物和有机物。目前纳米半导体材料的制备方法还存在多方面的不足，主要体现在纯度往往不甚理想，尤其是针对金属氧化物的半导体材料。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种金属氧化物半导体纳米材料的制备方法，以解决上述问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种金属氧化物半导体纳米材料的制备方法，包括以下步骤：S01、将氯化钾溶于水中，配制成浓度为0.5-0.9mol/L的氯化钾溶液；S02、以铝棒作为前驱物置于氯化钾溶液中，加入碱溶液，在67-92℃的环境下蒸煮34-46min，生成铝盐附着在铝棒上，然后加入酸溶液，将PH值调节至4-7，得到半成品溶液；S03、将半成品溶液经过滤、水洗、干燥和煅烧后即得半导体纳米材料。在上述技术方案的基础上，本专利技术还提供以下可选技术方案：在一种可选方案中：所述碱液为浓度为0.7-1.2mol/L的氢氧化钾溶液或者浓度为0.5-0.8mo/L的氢氧化钠溶液。在一种可选方案中：所述酸溶液由浓度为0.3-0.8mol/L的草酸溶液和浓度为0.7-1.2mol/L的盐酸溶液混合而成。在一种可选方案中：所述酸溶液由浓度为0.3-0.8mol/L的草酸溶液和浓度为0.7-1.2mol/L的盐酸溶液按照重量比1：2混合而成。在一种可选方案中：所述酸溶液采用滴加的方式进行添加，滴加速度为50-80滴/分钟。在一种可选方案中：所述步骤S03中的干燥时间为2-3小时，干燥温度为58-81℃，升温速率为3-7℃/分钟。在一种可选方案中：所述步骤S03中的煅烧时间为3-5小时，煅烧温度为600-800℃，升温速率为15-22℃/分钟。相较于现有技术，本专利技术的有益效果如下：本专利技术本专利技术提出了一种制备金属氧化物半导体纳米材料的新工艺路线，能够极大地减小产品粒径，增强量子隧道效应，同时能够提高纯度，保证成品品质，具有广阔的市场前景和较高的实用价值，值得推广使用。具体实施方式本专利技术所列举的各实施例仅用以说明本专利技术，并非用以限制本专利技术的范围。对本专利技术所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本专利技术的精神与范围。实施例1本专利技术实施例中，一种金属氧化物半导体纳米材料的制备方法，包括以下步骤：S01、将氯化钾溶于水中，配制成浓度为0.5mol/L的氯化钾溶液；S02、以铝棒作为前驱物置于氯化钾溶液中，加入碱溶液，在67℃的环境下蒸煮34min，生成铝盐附着在铝棒上，然后加入酸溶液，将PH值调节至4，得到半成品溶液；S03、将半成品溶液经过滤、水洗、干燥和煅烧后即得半导体纳米材料。所述碱液为浓度为0.7mol/L的氢氧化钾溶液。所述酸溶液由浓度为0.3mol/L的草酸溶液和浓度为0.7mol/L的盐酸溶液按照重量比1：1混合而成.所述酸溶液采用滴加的方式进行添加，滴加速度为50滴/分钟。所述步骤S03中的干燥时间为2小时，干燥温度为58℃，升温速率为3℃/分钟。所述步骤S03中的煅烧时间为3小时，煅烧温度为600℃，升温速率为15℃/分钟。实施例2本专利技术实施例中，一种金属氧化物半导体纳米材料的制备方法，包括以下步骤：S01、将氯化钾溶于水中，配制成浓度为0.6mol/L的氯化钾溶液；S02、以铝棒作为前驱物置于氯化钾溶液中，加入碱溶液，在75℃的环境下蒸煮40min，生成铝盐附着在铝棒上，然后加入酸溶液，将PH值调节至6，得到半成品溶液；S03、将半成品溶液经过滤、水洗、干燥和煅烧后即得半导体纳米材料。所述碱液为浓度为0.9mol/L的氢氧化钾溶液。所述酸溶液由浓度为0.4mol/L的草酸溶液和浓度为0.9mol/L的盐酸溶液按照重量比1：2混合而成.所述酸溶液采用滴加的方式进行添加，滴加速度为60滴/分钟。所述步骤S03中的干燥时间为3小时，干燥温度为75℃，升温速率为5℃/分钟。所述步骤S03中的煅烧时间为4小时，煅烧温度为700℃，升温速率为20℃/分钟。实施例3本专利技术实施例中，一种金属氧化物半导体纳米材料的制备方法，包括以下步骤：S01、将氯化钾溶于水中，配制成浓度为0.8mol/L的氯化钾溶液；S02、以铝棒作为前驱物置于氯化钾溶液中，加入碱溶液，在86℃的环境下蒸煮40min，生成铝盐附着在铝棒上，然后加入酸溶液，将PH值调节至6，得到半成品溶液；S03、将半成品溶液经过滤、水洗、干燥和煅烧后即得半导体纳米材料。所述碱液为浓度为1.1mol/L的氢氧化钠溶液。所述酸溶液由浓度为0.6mol/L的草酸溶液和浓度为1.1mol/L的盐酸溶液按照重量比3：2混合而成.所述酸溶液采用滴加的方式进行添加，滴加速度为60滴/分钟。所述步骤S03中的干燥时间为2.5小时，干燥温度为75℃，升温速率为5℃/分钟。所述步骤S03中的煅烧时间为4小时，煅烧温度为700℃，升温速率为18℃/分钟。实施例4本专利技术实施例中，一种金属氧化物半导体纳米材料的制备方法，包括以下步骤：S01、将氯化钾溶于水中，配制成浓度为0.8mol/L的氯化钾溶液；S02、以铝棒作为前驱物置于氯化钾溶液中，加入碱溶液，在86℃的环境下蒸煮41min，生成铝盐附着在铝棒上，然后加入酸溶液，将PH值调节至6，得到半成品溶液；S03、将半成品溶液经过滤、水洗、干燥和煅烧后即得半导体纳米材料。所述碱液为浓度为0.9mol/L的氢氧化钾溶液。所述酸溶液由浓度为0.8mol/L的草酸溶液和浓度为1mol/L的盐酸溶液按照重量比3：2混合而成.所述酸溶液采用滴加的方式进行添加，滴加速度为80滴/分钟。所述步骤S03中的干燥时间为3小时，干燥温度为77℃，升温速率为6℃/分钟。所述步骤S03中的煅烧时间为4小时，煅烧温度为700℃，升温速率为19℃/分钟。实施例5本专利技术实施例中，一种金属氧化物半导体纳米材料的制备方法，包括以下步骤：S01、将氯化钾溶于水中，配制成浓度为0.9mol/L的氯化钾溶液；S02、以铝棒作为前驱物置于氯化钾溶液中，加入碱溶液，在92℃的环境下蒸煮46min，生成铝盐附着在铝棒上，然后加入酸溶液，将PH值调节至7，得到半成品溶液；S03、将半成品溶液经过滤、水洗、干燥和煅烧后即得半导体纳米材料。所述碱液为浓度为1.2mol/L的氢氧化钠溶液。所述酸溶液由浓度为0.8mol/L的草酸溶液和浓度为1.2mol/L的盐酸溶液按照重量比2：1混合而成.所述酸溶液采用滴加的方式进行添加，滴加速度为80滴/分钟。所述步骤S03中的干燥时间为3小时，干燥温度为81℃，升温速率为7℃/分钟。所述步骤S03中的煅烧时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属氧化物半导体纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S01、将氯化钾溶于水中，配制成浓度为0.5‑0.9mol/L的氯化钾溶液；S02、以铝棒作为前驱物置于氯化钾溶液中，加入碱溶液，在67‑92℃的环境下蒸煮34‑46min，生成铝盐附着在铝棒上，然后加入酸溶液，将PH值调节至4‑7，得到半成品溶液；S03、将半成品溶液经过滤、水洗、干燥和煅烧后即得半导体纳米材料。

【技术特征摘要】
1.一种金属氧化物半导体纳米材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S01、将氯化钾溶于水中，配制成浓度为0.5-0.9mol/L的氯化钾溶液；S02、以铝棒作为前驱物置于氯化钾溶液中，加入碱溶液，在67-92℃的环境下蒸煮34-46min，生成铝盐附着在铝棒上，然后加入酸溶液，将PH值调节至4-7，得到半成品溶液；S03、将半成品溶液经过滤、水洗、干燥和煅烧后即得半导体纳米材料。2.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体纳米材料的制备方法，其特征在于，所述碱液为浓度为0.7-1.2mol/L的氢氧化钾溶液或者浓度为0.5-0.8mo/L的氢氧化钠溶液。3.根据权利要求1所述的金属氧化物半导体纳米材料的制备方法，其特征在于，所述酸溶液由浓度为0.3-0.8mol/L的草酸溶液和浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁士明，王常春，马登学，袁真，刘增欣，杨瑞宁，李因文，赵晓林，王浩任，宋新飞，
申请(专利权)人：梁士明，
类型：发明
国别省市：山东,37