一种倒置加热制备氧化铋纳米线薄膜的方法技术

本发明专利技术公开了一种倒置加热制备氧化铋纳米线薄膜的方法，创新性的利用了铋金属熔点低的特性，采用直流磁控溅射方法在倒置基底导电面上沉积铋金属薄膜，通过精确控制倒置加热温度使铋金属薄膜处于半熔融状态，并调控适宜的氧气含量，使半熔融的铋金属在重力和表面张力的共同作用下，生长出具有特殊纳米线结构的氧化铋薄膜，解决了现有技术直流磁控溅射法制备的薄膜往往较为均匀致密，难以构建表面纳米结构的问题。同时创新性的将铋靶材绑定铜背靶增强热传导，配合强制水冷技术用于靶头的冷却，成功的攻克了低熔点的铋靶材在磁控溅射过程中易过热熔化变形的技术难题。

【技术实现步骤摘要】
一种倒置加热制备氧化铋纳米线薄膜的方法
：本专利技术涉及催化领域，具体涉及一种倒置加热制备氧化铋纳米线薄膜的方法。
技术介绍
：催化作用在现代工业中起着至关重要的作用，无论是石油化工、制药、精细化学品还是清洁燃料制造、污染物降解领域，85-90％的化学过程中都涉及到催化作用(HeterogeneousCatalysisonMetalOxides.Catalysts2017,7(11),341)。因此，催化反应也受到了国内外学者的广泛关注，成为了当今增长最快的研究领域之一。催化剂的使用可以获得高活性，从而大大提高工业生产过程的效率，影响催化剂活性的因素有很多，其中一个重要的影响因素就是材料的表面纳米结构。具有合适表面纳米结构的催化剂材料能够提供更高的比表面积，增强相界面的接触，暴露出更多的反应活性位点。利用旋涂法、光沉积法、电沉积法、化学气象沉积法等方法通过特殊处理可以构建纳米结构，但是这些方法往往对环境存在污染，制备过程复杂，限制了大规模工业化生产。直流磁控溅射法虽然是一种成本低廉，环保无污染，适合于大规模工业化生产的方法，但是直流磁控溅射法制备的薄膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种倒置加热制备氧化铋纳米线薄膜的方法，其特征在于，氧化铋化学式为Bi

【技术特征摘要】
1.一种倒置加热制备氧化铋纳米线薄膜的方法，其特征在于，氧化铋化学式为Bi2O3，该方法包括以下步骤：将清洗后的基片导电面向下倒置放入磁控溅射仪的基片架中并固定，将绑定铜背靶的高纯铋靶材装入磁控溅射仪的强制水冷靶头，采用直流磁控溅射方法在倒置基底导电面上沉积铋金属薄膜，然后通过精确控制倒置加热温度使铋金属薄膜处于半熔融状态，并调控适宜的氧气含量，生长出具有特殊纳米线结构的氧化铋薄膜。


2.根据权利要求1所述倒置加热制备氧化铋纳米线薄膜的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
1)将清洗后的基片导电面向下倒置放入磁控溅射仪的基片架中并固定，将绑定铜背靶的高纯铋靶材装入磁控溅射仪的强制水冷靶头，关闭磁控溅射仪腔盖；其中，强制水冷靶头设有强制水冷系统，维持靶头温度在10℃至20℃之间；
2)溅射腔体抽真空，启动工件转架旋转，启动加热装置将基片加热至25～274℃，启动强制水冷系统维持靶头温度在10至20℃之间，强制水冷系统中冷却循环水流速为1～5m/s，当溅射腔体真空度达到6*10-4Pa以下，向溅射腔体内通入氩气，氩气流量为20～30mL/min，溅射腔体内压力维持在0.6～2.0Pa；设置磁控溅射仪铋靶靶头电源功率为10～100W，然后启动磁控溅射仪靶头电源，观察到辉光稳定后，打开基片架挡板，开始在基底上沉积金属铋薄膜，1min～2h后停止沉积，通过调节沉积时间来控制薄膜生长厚度；
3)持续通入纯氩气，同时升高倒置薄膜温度，通过精确控制倒置加热温度为274～350℃使铋...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪福宪，卫莉玲，刘琼，成晖，
申请(专利权)人：广东省测试分析研究所中国广州分析测试中心，
类型：发明
国别省市：广东;44