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制備高密度多孔二維二硫化鉬納米片的方法與流程

文檔序號:12686413閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種制備高密度多孔二維二硫化鉬納米片的方法,其特征在于,所述方法包括,

制備有序鋁納米洞AAO陣列模板;

通過CVD法直接在SiO2/Si基底上生成單層MoS2納米片;

將有序鋁納米洞AAO陣列模板轉(zhuǎn)移到單層MoS2納米片上,得到MoS2納米片樣品;

將MoS2納米片樣品轉(zhuǎn)移到離子刻蝕腔體中進行刻蝕,并對MoS2納米片樣品進行轟擊;

去除MoS2納米片樣品上的模板,得到高密度多孔二維二硫化鉬納米片。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備高密度多孔二維二硫化鉬納米片的方法,其特征在于,所述有序鋁納米洞AAO陣列制備模板為將純度為99.999%鋁片用二次氧化的方法制備有序鋁納米洞AAO陣列模板。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備高密度多孔二維二硫化鉬納米片的方法,其特征在于,所述二次氧化的方法中,一次氧化為:將所述鋁片在溫度為0.6℃,電壓為24V,0.3wt.%的H2SO4的化學(xué)條件下,氧化24小時后,將所述鋁片轉(zhuǎn)移至溫度為43℃,1.8wt.%鉻酸和6wt.%H3PO4的混合溶液中去除氧化層,得到鋁片樣品;

所述二次氧化的方法中,二次氧化為:將一次氧化后的鋁片樣品在溫度為0.6℃,電壓為24V,0.3wt.%的H2SO4的化學(xué)條件下,繼續(xù)氧化180秒;然后將鋁片樣品用去離子水洗凈吹干,將空氣濕度保持在50%以下,涂含有聚乙烯的四氯化碳溶液為25滴;將勻膠機的低速設(shè)置為700r/min,保持20s,將勻膠機的高速設(shè)置為3000r/min,保持50s;將旋涂后的鋁片樣品立即置于熱盤上,在溫度為90℃的條件下保持1h;然后將鋁片樣品置于CuCl2/HCl的混合溶液中,去除鋁片樣品中的鋁基底,得到有序鋁納米洞AAO陣列模板。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備高密度多孔二維二硫化鉬納米片的方法,其特征在于,所述將有序鋁納米洞AAO陣列模板轉(zhuǎn)移到單層MoS2納米片上之前,還包括:

將制備好的有序鋁納米洞AAO陣列模板用玻璃片轉(zhuǎn)移至濃度為5%的稀磷酸溶液中,浸泡25-40分鐘,所述稀磷酸溶液溫度為35℃;然后將有序鋁納米洞AAO陣列模板轉(zhuǎn)移至去離子水中,在常溫的條件下,浸泡10-20分鐘,以使有序鋁納米洞AAO陣列模板達到擴孔和去除底部障礙層的目的。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備高密度多孔二維二硫化鉬納米片的方法,其特征在于,所述將有序鋁納米洞AAO陣列模板轉(zhuǎn)移到單層MoS2納米片上,得到MoS2納米片樣品,包括:

將擴孔后的有序鋁納米洞AAO陣列模板轉(zhuǎn)移到單層MoS2納米片上,用氮氣吹干,將樣品泡在甲苯溶液中20分鐘,然后在溫度為450℃,氛圍為空氣的條件下,在RTP中煅燒20分鐘,用于去除聚乙烯保護層,得到MoS2納米片樣品。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備高密度多孔二維二硫化鉬納米片的方法,其特征在于,所述對MoS2納米片樣品進行轟擊,所述轟擊時,參數(shù)為,陰極電流:16.2A,陽極電壓50V,屏極電壓300V,加速電壓:250V,中和電流13A、偏置:1.2;所述刻蝕時間為5分鐘。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備高密度多孔二維二硫化鉬納米片的方法,其特征在于,所述去除MoS2納米片樣品上的模板,包括:將經(jīng)過刻蝕和轟擊之后的MoS2納米片樣品放置在3mol/L的NaOH溶液中浸泡10-15分鐘。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的制備高密度多孔二維二硫化鉬納米片的方法,其特征在于:所述SiO2/Si基底上生成單層MoS2納米片之前,還包括對SiO2/Si基底處理:

將SiO2/Si基底依次運用丙酮、乙醇和去離子水進行超聲清洗,所述超聲清洗的功率均為180w,所述超聲清洗的時間均為10分鐘,所述超聲清洗完畢后,得到表面無雜質(zhì)的SiO2/Si基底。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備高密度多孔二維二硫化鉬納米片的方法,其特征在于,所述通過CVD法直接在SiO2/Si基底上生成單層MoS2納米片,包括:

將SiO2/Si基底放入管式爐中,將放有三氧化鉬的舟置于SiO2/Si基底正下方,將升化硫放置于SiO2/Si基底旁,所述升化硫距離SiO2/Si基底35cm;

關(guān)閉管式爐,對管式爐內(nèi)抽真空;

當管式爐內(nèi)壓強為0.1pa以下時,對管式爐內(nèi)通氬氣或氮氣5分鐘后,對管式爐升溫;

在14分鐘內(nèi)將管式爐升溫至300℃,保溫10分鐘;然后在8分鐘內(nèi)將管式爐升溫至700℃,保溫5分鐘,然后開始降溫;

所述管式爐升溫至700℃以前,氣流量為200sccm氬氣或氮氣;所述管式爐溫度從700℃降至570℃過程中,氣流量為25sccm氬氣或氮氣;所述管式爐溫度為570℃之后,氣流量為200sccm氬氣或氮氣;

當管式爐溫度下降至650℃時,打開管式爐降溫,得到單層MoS2納米片。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備高密度多孔二維二硫化鉬納米片的方法,其特征在于,所述SiO2/Si基底中SiO2的厚度為300nm。

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