一種基于擴散限制凝聚（DLA）原理制備鎳、鈷及其氧化物納米結構的方法技術

本發明專利技術涉及一種基于擴散限制凝聚(Diffusion-limited?Aggregation，DLA)原理，制備過渡金屬鎳、鈷及其氧化物納米結構的方法，屬于納米材料技術領域。其主要過程為：以鎳、鈷的金屬片作為反應源，放置在填滿氯化鈉石英容器內，并對容器進行加熱。當溫度達到1000℃以上時，氯化鈉變為熔融態。由于氯離子有較強的腐蝕性，金屬鎳、鈷被腐蝕而產生鎳、鈷的金屬離子，并擴散出來。當金屬離子達到一定的濃度時，以擴散作用為主要生長動力，按照自組裝方式一個一個聚集在金屬片表面，從而形成鎳、鈷的金屬納米結構。在反應過程中，通入適量的氧氣，則發生氧化反應。最后形成鎳、鈷氧化物的納米結構。

【技術實現步驟摘要】

【技術保護點】
一種基于擴散限制凝聚(DLA)原理制備鎳、鈷及其氧化物納米結構的方法具體實施步驟為：以鎳、鈷的金屬片作為反應源，放置在填滿氯化鈉石英容器內，并對容器進行加熱。當溫度達到1000℃以上時，氯化鈉變為熔融態。由于氯離子有較強的腐蝕性，金屬鎳、鈷被腐蝕而產生鎳、鈷的金屬離子，并擴散出來。當金屬離子達到一定的濃度時，以擴散作用為主要生長動力，按照自組裝方式一個一個聚集在金屬片表面，從而形成鎳、鈷的金屬納米結構。在反應過程中，通入適量的氧氣，則發生氧化反應。最后形成鎳、鈷氧化物的納米結構。具體實施方式實施例一：采用的設備為管式爐，采用的裝置為真空管及進氣管，真空管選用石英管。將NaCl粉末放入石英舟中，將過渡金屬片鈷片或者鎳片搭在舟上，粉末的正上方。將此舟放入真空管中，將真空管放入管式爐中。真空管一端與進氣管相連，另一端與真空泵相連。真空泵采用機械泵。啟動真空泵自進氣管通入Ar氣清洗進氣管及真空管內腔。然后由真空泵將真空管抽真空至1×10？2mbar，管式爐升溫加熱真空管至1000℃。此時，氯化鈉由固體粉末變成蒸汽，反應室中存在Na+和Cl？，由于氯離子有較強的腐蝕性，金屬鎳、鈷被腐蝕，生成過渡金屬離子，當金屬離子達到一定的濃度時，以擴散作用為主要生長動力，按照自組裝方式一個一個聚集在金屬襯底表面，從而形成鎳、鈷的金屬納米結構。若當管式爐升溫至500～700℃時，通入Ar氣與O2氣的混合氣體，O2占混合氣體體積的0.5％，氣體流量為100sccm。過度金屬離子與氧結合，在過渡金屬襯底表面生成過渡金屬氧化物層，氯離子透過過渡金屬襯底表面上的過渡金屬氧化物層向下擴散，刻蝕過渡金屬襯底，生成過渡金屬氯化物，形成近乎直立的納米線并呈陣列狀排列，再被O2/Ar混合氣體中的O2氧化成過渡金屬氧化物，完成過渡金屬氧化物納米線陣列的制備。實施例二：以鎳、鈷的金屬片作為反應源，放置在填滿氯化鈉石英容器內，并對容器進行加熱。當溫度達到1000℃時，氯化鈉變為熔融態。由于氯離子有較強的腐蝕性，金屬鎳、鈷被腐蝕而產生鎳、鈷的金屬離子，并擴散出來。當金屬離子達到一定的濃度時，以擴散作用為主要生長動力，按照自組裝方式一個一個聚集在金屬片表面，從而形成鎳、鈷的金屬納米結構。在反應過程中，通入O2/Ar混合氣體，O2占混合氣體體積的5％，氣體流量為100sccm，則氧氣與過渡金屬離子發生氧化反應。最后形成過渡金屬氧化物的納米結構。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：方鉉，陳新影，魏志鵬，方芳，李金華，楚學影，王曉華，王菲，
申請(專利權)人：長春理工大學，
類型：發明
國別省市：