Single crystal growth method and application of the large area of TiO2 nanorod nanorods, titanium was cleaned in acid solution after chemical oxidation as the electrode of electrochemical deposition in the NiSO4? 6H2O solution, a layer of metal nickel nanoparticles formed on the titanium surface, the growth of single crystal TiO2 nanorod array structure reaction cavity in a chemical vapor deposition system the vacuum reaction chamber, while heating; when the reaction cavity pressure dropped to 10 ~ 100Pa, by hydrogen reduction of nickel nanoparticles; reaction chamber temperature rose to 700 to 850 DEG C, stop by hydrogen into the carrier gas and acetylene, the titanium dioxide particles grow into single crystal titanium dioxide membrane reconstruction nanorod; natural to room temperature and the crystal TiO2 nanorods prepared. It is directly used as field emission cold cathode. The growth method of the invention can prepare a single crystal titania nanorods which can be directly used as field emission cold cathodes at lower temperature and vacuum.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米材料
，涉及一种单晶二氧化钛纳米棒大面积生长方法； 本专利技术还涉及利用该方法制得的纳米棒的应用。
技术介绍
二氧化钛(TiO2)是宽带隙的半导体材料，无毒，是一种绿色环保材料，具有化学惰 性和相对较小的功函数(4. 3 eV)，其独特的光敏、湿敏、气敏、光催化及强紫外吸收特性已 在太阳能电池、光催化以及敏感器件等方面应用。近年来，纳米结构二氧化钛的制备及其场 发射特性受到关注，已有纳米管、纳米球、纳米棒等。二氧化钛纳米棒具有较好的场发射特性，而场发射在平板显示器、微波放大器、电 子显微镜等微电子器件中有广泛应用。目前采用湿法和干法制备二氧化钛纳米棒。湿法主 要有溶胶凝胶法、水热法等，湿法制备二氧化钛纳米棒时，容易放大生产，需要通过退火等 后处理提高二氧化钛纳米棒的晶化程度，且不易与半导体器件制备整合。化学(或物理)气 相沉积法等干法能有效提高二氧化钛纳米棒的纯度和晶化程度，但反应温度(800°C以上)、 真空度(优于10_3 Torr)要求较高，增加了工艺难度。且上述方法制得的二氧化钛纳米棒的 开启电场(指产生10 μ A/cm2电流密...
【技术保护点】
１． 一种单晶二氧化钛纳米棒大面积生长方法，在钛基底上生长能直接作为场发射冷阴极的单晶二氧化钛纳米棒，其特征在于，该生长方法按以下步骤进行：步骤１：清洗钛片；步骤２：按体积比１︰４～８，分别取浓氢氟酸和浓盐酸，混合成酸溶液，将步骤１清洗后的钛片放入该酸溶液中，化学氧化１ ｍｉｎ～５ ｍｉｎ，在钛片表面形成二氧化钛颗粒膜；步骤３：将步骤２化学氧化后的钛片作为对电极，在０．１ Ｍ～０．４ Ｍ的ＮｉＳＯ４·６Ｈ２Ｏ溶液中电化学沉积１０ ｓ～２００ ｓ，在化学氧化后的钛片上形成金属镍纳米颗粒，电化学沉积过程中控制直流电压为１．２ Ｖ～２．５ Ｖ；步骤４：将步骤３中电化学沉积后的钛片...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王成伟，陈建彪，李燕，王建，康佑民，
申请(专利权)人：西北师范大学，
类型：发明
国别省市：62
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