本發(fā)明屬于材料制備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
貴金屬表面共振等離子體與半導(dǎo)體激子之間存在強(qiáng)烈的耦合效應(yīng)，尤其以Ag/ZnO為代表的核殼結(jié)構(gòu)在電學(xué)、光學(xué)、催化方面表現(xiàn)出許多獨(dú)特的性能，在微納光電器件領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。到目前為止有很多制備Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的文章，但都是采用的化學(xué)合成法，化學(xué)合成法具有工藝成熟，容易控制的特點(diǎn)，但是化學(xué)合成法在制備過程中不可避免的引入一些雜質(zhì)，這大大限制了化學(xué)法合成Ag/ZnO產(chǎn)物的應(yīng)用。脈沖激光液相燒蝕法是一種簡單，快速，綠色的制備納米材料的方法，采用脈沖激光燒蝕處于液相環(huán)境中的金屬靶材，得到分散在液體中的納米級顆粒。具有合成設(shè)備簡單，制備快速，制備過程中沒有雜質(zhì)引入的特點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種制備簡單，快速，制備過程中沒有雜質(zhì)引入的制備Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的方法。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：1)將Ag靶和Zn靶用硝酸去除氧化層后進(jìn)行機(jī)械拋光并先后在無水乙醇和去離子水中超聲清洗。2)把已清洗的Ag靶放置于裝有去離子水的燒杯底部，將燒杯放置于旋轉(zhuǎn)平臺上，旋轉(zhuǎn)速度10-60轉(zhuǎn)/分鐘。用波長為248nm，單脈沖能量400mJ，重復(fù)頻率10Hz的KrF準(zhǔn)分子激光經(jīng)反射后聚焦在Ag靶表面對Ag靶燒蝕10-30分鐘。3)取出Ag靶，把Zn靶放置于制備好的Ag膠體，將燒杯放置于旋轉(zhuǎn)平臺上，旋轉(zhuǎn)速度10-60轉(zhuǎn)/分鐘。采用波長為248nm，單脈沖能量400mJ，重復(fù)頻率10Hz的KrF準(zhǔn)分子激光在氧氣氣氛下燒蝕5-20分鐘，得到Ag/ZnO核殼結(jié)構(gòu)的納米顆粒膠體。2.以上所述采用激光液相燒蝕法制備Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于采用的金屬靶去除了表面氧化層，且表面經(jīng)過機(jī)械拋光。3.以上所述采用激光液相燒蝕法制備Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于所說的激光器是KrF準(zhǔn)分子激光器，激光參數(shù)：波長248nm，單脈沖能量400mJ，重復(fù)頻率10Hz，第一階段燒蝕時(shí)間10-30分鐘，第二階段燒蝕時(shí)間5-20分鐘。4.以上所述采用激光液相燒蝕法制備Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于所采用的旋轉(zhuǎn)平臺的轉(zhuǎn)速為10-60轉(zhuǎn)/分鐘。5.以上所述采用激光液相燒蝕法制備Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于燒蝕Zn靶是在0.5-2個(gè)大氣壓的氧氣氣氛下進(jìn)行的。本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.脈沖激光液相燒蝕法制備Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)其工藝操作簡單易行，制備周期短，在制備過程中不引入雜質(zhì)。2.制備出來的Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的表面等離共振可以通過控制燒蝕時(shí)間控制。3.制備出來的Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的紫外發(fā)光較純ZnO有很大增強(qiáng)，帶隙寬度有所增大。附圖說明圖1是本發(fā)明使用的燒蝕裝置示意圖。1準(zhǔn)分子激光2反射鏡3鏡片支架4聚焦鏡5石英窗口6燒杯7燒蝕靶材8可調(diào)速旋轉(zhuǎn)平臺9支架座圖2是Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的透射電子顯微鏡圖像。圖3是Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的XRD衍射圖譜。圖4是Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的表面等離子體共振光吸收隨燒蝕時(shí)間的變化。圖5是實(shí)施例1制備的Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)與純ZnO的光致發(fā)光譜對比。圖6是實(shí)施例2制備的Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)與純ZnO的光致發(fā)光譜對比。圖7是實(shí)施例3制備的Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)與純ZnO的光致發(fā)光譜對比。圖8是實(shí)施例4制備的Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)與純ZnO的光致發(fā)光譜對比。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。實(shí)施例1：將Ag靶和Zn靶先用硝酸浸泡1分鐘去除表面氧化層，將Ag與Zn靶用細(xì)砂紙機(jī)械拋光，將拋光的Ag與Zn金屬靶先后在無水乙醇和去離子水中用超聲清洗機(jī)超聲。實(shí)驗(yàn)中采用的燒蝕裝置如圖1所示。把已清洗的Ag靶放置于裝有10ml去離子水的燒杯底部，將燒杯放置于旋轉(zhuǎn)平臺上，旋轉(zhuǎn)速度10轉(zhuǎn)/分鐘。用波長為248nm的KrF準(zhǔn)分子激光(單脈沖能量400mJ，重復(fù)頻率10Hz)經(jīng)反射后聚焦在Ag靶表面對Ag靶燒蝕30分鐘。取出Ag靶，把Zn靶放置于制備好的Ag膠體中，將燒杯放置于旋轉(zhuǎn)平臺上，旋轉(zhuǎn)速度10轉(zhuǎn)/分鐘。采用相同的激光參數(shù)(波長248nm，單脈沖能量400mJ，重復(fù)頻率10Hz)在1個(gè)大氣壓的氧氣下進(jìn)行燒蝕20分鐘，得到Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的分散膠體。圖2是采用高分辨透射電子顯微鏡照射的處于銅網(wǎng)上的Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的透射電子顯微鏡圖像。從圖中可以明顯看出產(chǎn)物呈核殼結(jié)構(gòu)，核尺寸為10nm，殼厚度約為5nm。且從高分辨圖像上可以看出核為Ag殼為ZnO。圖3是該方法制備的Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的XRD衍射圖譜。從圖中可以看出，所有峰位都?xì)w屬于Ag和ZnO，沒有其他峰出現(xiàn)，說明沒有雜質(zhì)引入。Ag以單質(zhì)銀金屬的形式出現(xiàn)，說明在制備過程中Ag沒有氧化。圖4是該方法制備的Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)與Ag納米顆粒的紫外可見光吸收譜，從圖中可以明顯看出，Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的光吸收峰比Ag納米顆粒有很大紅移，說明Ag/ZnO核殼結(jié)構(gòu)對Ag的表面等離共振產(chǎn)生了較大的影響。圖5是該方法制備的Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)與激光燒蝕法制備的ZnO納米顆粒光致發(fā)光譜，從圖中可以看出，Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的紫外發(fā)光比ZnO納米顆粒有所增強(qiáng)，同時(shí)Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的紫外發(fā)光比ZnO納米顆粒的紫外發(fā)光藍(lán)移，說明Ag/ZnO核殼結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了ZnO的紫外發(fā)光效果，同時(shí)Ag/ZnO核殼結(jié)構(gòu)影響了ZnO的禁帶寬度。實(shí)施例2：將Ag靶和Zn靶先用硝酸浸泡1分鐘去除表面氧化層，將Ag與Zn靶用細(xì)砂紙機(jī)械拋光，將拋光的Ag與Zn金屬靶先后在無水乙醇和去離子水中用超聲清洗機(jī)超聲。實(shí)驗(yàn)中采用的燒蝕裝置如圖1所示。把已清洗的Ag靶放置于裝有10ml去離子水的燒杯底部，將燒杯放置于旋轉(zhuǎn)平臺上，旋轉(zhuǎn)速度15轉(zhuǎn)/分鐘。用波長為248nm的KrF準(zhǔn)分子激光(單脈沖能量400mJ，重復(fù)頻率10Hz)經(jīng)反射后聚焦在Ag靶表面對Ag靶燒蝕20分鐘。取出Ag靶，把Zn靶放置于制備好的Ag膠體中，將燒杯放置于旋轉(zhuǎn)平臺上，旋轉(zhuǎn)速度15轉(zhuǎn)/分鐘。采用相同的激光參數(shù)(波長248nm，單脈沖能量400mJ，重復(fù)頻率10Hz)在1個(gè)大氣壓的氧氣下進(jìn)行燒蝕5分鐘，得到另一組Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)。圖6是該方法制備的Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)與Ag納米顆粒的紫外可見光吸收譜，從圖中可以明顯看出，Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的光吸收峰比Ag納米顆粒有很大紅移，說明Ag/ZnO核殼結(jié)構(gòu)對Ag的表面等離共振產(chǎn)生了較大的影響。實(shí)施例3：將Ag靶和Zn靶先用硝酸浸泡1分鐘去除表面氧化層，將Ag與Zn靶用細(xì)砂紙機(jī)械拋光，將拋光的Ag與Zn金屬靶先后在無水乙醇和去離子水中用超聲清洗機(jī)超聲。實(shí)驗(yàn)中采用的燒蝕裝置如圖1所示。把已清洗的Ag靶放置于裝有10ml去離子水的燒杯底部，將燒杯放置于旋轉(zhuǎn)平臺上，旋轉(zhuǎn)速度30轉(zhuǎn)/分鐘。用波長為248nm的KrF準(zhǔn)分子激光(單脈沖能量400mJ，重復(fù)頻率10Hz)經(jīng)反射后聚焦在Ag靶表面對Ag靶燒蝕20分鐘。取出Ag靶，把Zn靶放置于制備好的Ag膠體中，將燒杯放置于旋轉(zhuǎn)平臺上，旋轉(zhuǎn)速度30轉(zhuǎn)/分鐘。采用相同的激光參數(shù)(波長248nm，單脈沖能量400mJ，重復(fù)頻率10Hz)在1個(gè)大氣壓的氧氣下進(jìn)行燒蝕10分鐘，得到另一組Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)。圖7是該方法制備的Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)與Ag納米顆粒的紫外可見光吸收譜，從圖中可以明顯看出，Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的光吸收峰比Ag納米顆粒有很大紅移，說明Ag/ZnO核殼結(jié)構(gòu)對Ag的表面等離共振產(chǎn)生了較大的影響。實(shí)施例4：將Ag靶和Zn靶先用30％的硝酸浸泡1分鐘去除表面氧化層，將Ag與Zn靶用細(xì)砂紙機(jī)械拋光，將拋光的Ag與Zn金屬靶先后在無水乙醇和去離子水中用超聲清洗機(jī)超聲。實(shí)驗(yàn)中采用的燒蝕裝置如圖1所示。把已清洗的Ag靶放置于裝有10ml去離子水的燒杯底部，將燒杯放置于旋轉(zhuǎn)平臺上，旋轉(zhuǎn)速度60轉(zhuǎn)/分鐘。用波長為248nm的KrF準(zhǔn)分子激光(單脈沖能量400mJ，重復(fù)頻率10Hz)經(jīng)反射后聚焦在Ag靶表面對Ag靶燒蝕30分鐘。取出Ag靶，把Zn靶放置于制備好的Ag膠體中，將燒杯放置于旋轉(zhuǎn)平臺上，旋轉(zhuǎn)速度60轉(zhuǎn)/分鐘。采用相同的激光參數(shù)(波長248nm，單脈沖能量400mJ，重復(fù)頻率10Hz)在1個(gè)大氣壓的氧氣下進(jìn)行燒蝕15分鐘，得到另一組Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)。圖8是該方法制備的Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)與Ag納米顆粒的紫外可見光吸收譜，從圖中可以明顯看出，Ag/ZnO核殼納米結(jié)構(gòu)的光吸收峰比Ag納米顆粒有很大紅移，說明Ag/ZnO核殼結(jié)構(gòu)對Ag的表面等離共振產(chǎn)生了較大的影響。