氣泡模板法制備氧化物微納米環(huán).pdf

1、近年來，環(huán)狀納米結(jié)構(gòu)由于其獨特的物理化學(xué)性質(zhì)而得到了人們的關(guān)注。傳統(tǒng)的制備納米環(huán)的方法如光刻法、分子束外延、膠體球模板法等，或需要昂貴的設(shè)備，或者具有復(fù)雜的工藝過程。本文中發(fā)展了一種簡單、低成本和普適的制備氧化物納米環(huán)的方法，基于該方法可以大面積制備ZnO、CuO、NiO、Co3O4等氧化物納米環(huán)及Fe2O3微米環(huán)。
　　 在氧化鐵微米環(huán)的制備過程中，先在襯底上生長一層硝酸鐵膜，然后再在硝酸鐵膜上覆蓋一層二氧化硅，最后通過適當?shù)?/p>

2、熱處理制得氧化鐵微米環(huán)。此方法可以大面積生長出類環(huán)狀結(jié)構(gòu)的Fe2O3微米環(huán)，這種類環(huán)狀結(jié)構(gòu)通常是由8-10個微米尺度的棒環(huán)繞而成，棒的直徑為500nm左右，而環(huán)的直徑約為10-50μm。
　　 在ZnO、CuO、NiO、Co3O4等氧化物納米環(huán)的制備過程中，首先將對應(yīng)的硝酸鹽溶解在二氧化硅溶膠中，然后通過浸漬-提拉的方法在適當?shù)幕w上形成含硝酸鹽(帶結(jié)晶水)的二氧化硅凝膠膜，最后對二氧化硅凝薄膜進行200-450℃的熱處理就可以

3、大面積制得氧化物納米環(huán)。納米環(huán)的外直徑一般在40-300nm之間，環(huán)的厚度一般在10-50nm之間。
　　 基于上述環(huán)狀結(jié)構(gòu)的制備過程中的微米和納米氣泡等中間產(chǎn)物的證據(jù)，提出了一種新的模板法制備微米和納米環(huán)的機制----氣泡模板法，該模板方法是利用分散在固體介質(zhì)中的含結(jié)晶水的金屬硝酸鹽在加熱過程中先熔化成微小液滴，然后小液滴因內(nèi)部的結(jié)晶水以蒸汽形式釋放而膨脹成納米氣泡，再通過氣泡內(nèi)納米尺度的“水熱合成”獲得氧化物納米環(huán)。進一步地