VLS过程中压强控制合成一维无机纳米锥状结构材料的方法技术

技术编号:6867982 阅读:351 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种制备一维无机纳米锥状结构材料的方法。该方法包括如下步骤:1)将前驱物和金属催化剂混合后置于容器中,并将其放入真空管式炉的高温区,将衬底置于低温区,使炉腔内呈无氧状态,然后通入非氧化性保护气体使所述炉腔内的压强不高于1x104Pa,密封真空管式炉;所述高温区的温度为1300-1400℃,所述低温区的温度为1100-800℃;2)开启加热装置,以10-20℃/分钟的升温速率,将真空管式炉的高温区加热至1300-1400℃并维持30-300分钟,停止加热,冷却至室温,然后向炉腔内通入非氧化性气体至一个大气压,打开炉腔,在衬底上得到了一维无机纳米锥状结构材料。本发明专利技术的方法简单,设备廉价;该方法通过控制VLS过程中催化剂金属液滴合成了直径可变的一维硅基纳米结构,适用于多种无机材料的锥状结构生长。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在气-液-固(vapor-liquid-solid,VLS)生长过程中通过调节生长压强控制金属催化剂合金液滴,进而控制合成一维无机纳米锥状结构的方法。
技术介绍
基于一维无机纳米结构性能与形貌及尺寸的依赖关系,及其在太阳能电池,高灵敏传感器及光催化等应用方面展示出的优异性能,一维无机纳米结构的控制生长在科学和技术两方面都成为重要的研究课题。气-液-固(vapor-liquid-solid,VLS)方法基于相图的指导,是一维无机纳米结构合成的主要方法。在VLS过程中,合金液滴和从其中生长出的纳米结构在“液_固”界面处于或接近热动力学平衡,使得纳米材料可以持续平稳的从催化剂液滴中析出。然而,最近越来越多关于无机纳米锥生长的研究显示出“液-固”界面处的热动力平衡,尤其是催化剂液滴大小及成分的改变,是有效控制VLS生长过程的调节点。这一现象预示着一维无机纳米线的形貌和尺寸有可能通过生长过程中原位调控催化剂液滴得到精确控制。因此,在一维无机纳米结构生长过程中,探索研究一种简单、廉价的控制VLS过程中金属催化剂合金进而控制合成纳米材料的方法具有重要意义。专
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种制备一维无机纳米锥状结构材料的方法,包括如下步骤:1)将制备所述一维无机纳米锥状结构材料的前驱物和金属催化剂混合后置于容器中,并将其放入真空管式炉的高温区,将衬底置于所述真空管式炉的低温区,使所述真空管式炉的炉腔内呈无氧状态,然后通入非氧化性保护气体使所述炉腔内的压强不高于1x104Pa,密封所述真空管式炉;所述高温区的温度为1300-1400℃,所述低温区的温度为1100-800℃;2)开启加热装置,以10℃/分钟-20℃/分钟的升温速率,将所述真空管式炉的高温区加热至1300-1400℃,维持所述温度30分钟-300分钟,停止加热,冷却至室温,然后向所述炉腔内通入非氧化性气体至一个...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张晓宏王辉王建涛欧雪梅
申请(专利权)人:中国科学院理化技术研究所
类型:发明
国别省市:11

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