本发明涉及一种cu2o纳米薄膜的制备方法。
背景技术：
氧化亚铜(cu2o)是一种优良的p型窄带隙半导体材料，其价带与导带之间的禁带宽度约为2.1ev，比tio2(eg=3.2ev)的禁带宽度低很多，具有价格低廉、易操作生产、无毒、热稳定性好、方便储存等诸多优点。相对较窄的禁带宽度决定了它具有良好的光学性能和电学性能，在可见光区可以有效的被太阳光激发，从而产生光生载流子，光电转化的理论效率可以达到19%以上，是一种理想高效的光伏材料。随着能源问题的日益严峻，cu2o在太阳能材料、锂离子电池的电极材料、光催化降解材料、传感器材料、光裂解制氢等领域具有广泛的应用前景，所以受到人们的重视并逐渐成为公众研究的热点之一。目前，很多学者采用不同的方法制备出多种形貌的cu2o纳米材料，主要制备方法有电化学沉积法、溶胶凝胶法、热氧化法、磁控溅射法、水热法等等。本发明采用水热法在新型的反应液中制备cu2o纳米薄膜，其制备工艺简单稳定，工艺参数较容易控制，反应条件温和，制备周期也相对较短，所测样品光电转换性能稳定良好。该方法所用的反应溶液体系新颖高效尚未见详细报道。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种水热法制备cu2o纳米薄膜的方法。
具体步骤为：
分别取10.00ml浓度为0.10~0.40mol/l的cu(ac)2溶液、0.50ml浓度为0.027~0.227mmol/l的十六烷基三甲基溴化铵(ctab)溶液、5.00ml浓度为0.05~0.30mol/l的naoh溶液和0.0975~0.0985g的锌粉至反应釜中混合搅拌均匀后，然后将ito导电玻璃(规格5.0cm×1.5cm×0.1cm，简称ito)斜靠在反应釜内壁，置于140~200℃的烘箱中反应4~10小时，然后冷却至室温，取出ito，用二次蒸馏水冲洗、晾干后，即在ito导电玻璃上获得光电压值为0.0252~0.2866v的cu2o纳米薄膜。
本发明与其他相关技术相比，水热法制备cu2o纳米薄膜最显著的特点是溶液中部分cu2+先与naoh反应生成，表面活性剂ctab一端疏水基吸附在锌粉表面，另一端吸附大量的亲水离子，溶液中剩余的cu2+被zn粉原位还原成高活性的cu单质，并在搅拌下沉积在ito表面，在高温高压下cu单质与溶液中高活性cu(oh)2以及溶液中剩余的cu2+原位反应生成cuoh，cuoh在高温下失水分解形成直径在1μm~2.5μm左右的cu2o颗粒。这种尺寸的cu2o纳米粒子能够被太阳光激发而产生光生电子，从而使其具有优良的光电性能。此方法对原料及仪器要求不是很高、工艺简单、周期较短，产品的光电性能稳定。
具体实施方式
实施例1：
分别取10.00ml浓度为0.10mol/l的cu(ac)2溶液、0.50ml浓度为0.027mmol/l的ctab溶液、5.00ml浓度为0.10mol/l的naoh溶液、0.0985g的zn粉混合均匀配制成反应溶液置于反应釜中，插入规格为5.0cm×1.5cm×0.1cm的ito导电玻璃，斜靠在反应釜内壁，置于140℃的烘箱中反应4小时，然后冷却至室温，取出ito，用二次蒸馏水冲洗、晾干后，即在ito导电玻璃上获得光电压值为0.0252v的cu2o纳米薄膜。
实施例2：
分别取10.00ml浓度为0.15mol/l的cu(ac)2溶液、0.50ml浓度为0.077mmol/l的ctab溶液、5.00ml浓度为0.30mol/l的naoh溶液和0.0978g的zn粉混合均匀配制成反应溶液置于反应釜中，插入ito导电玻璃，于155℃烘箱中反应8小时，即在ito导电玻璃上获得光电压值为0.1111v的cu2o纳米薄膜。
实施例3：
分别取10.00ml浓度为0.30mol/l的cu(ac)2溶液、0.50ml浓度为0.177mmol/l的ctab溶液、5.00ml浓度为0.20mol/l的naoh溶液、0.0980g的zn粉混合均匀配制成反应溶液置于反应釜中，插入规格为5.0cm×1.5cm×0.1cm的ito导电玻璃，斜靠在反应釜内壁，置于185℃的烘箱中反应5小时，然后冷却至室温，取出ito，用二次蒸馏水冲洗、晾干后，即在ito导电玻璃上获得光电压值为0.2130v的cu2o纳米薄膜。
实施例4：
分别取10.00ml浓度为0.20mol/l的cu(ac)2溶液、0.50ml浓度为0.127mmol/l的ctab溶液、5.00ml浓度为0.15mol/l的naoh溶液、0.0975g的zn粉混合均匀配制成反应溶液置于反应釜中，插入规格为5.0cm×1.5cm×0.1cm的ito导电玻璃，斜靠在反应釜内壁，置于170℃的烘箱中反应6小时，然后冷却至室温，取出ito，用二次蒸馏水冲洗、晾干后，即在ito导电玻璃上获得光电压值为0.2866v的cu2o纳米薄膜。