1.一种碲化铋基纳米管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、在衬底上设置模板,然后在所述衬底上沉积多个铋线;
S2、移除所述模板得到具有衬底支撑的铋线,并将所述具有衬底支撑的铋线置于硝酸中浸泡,减少所述铋线的线径且使得所述铋线线径达纳米级;
S3、在所述具有衬底支撑的铋线上沉积碲化铋包层,然后通过真空退火处理得到具有衬底支撑的多个中空的碲化铋基纳米管。
2.根据权利要求1所述的碲化铋基纳米管的制备方法,其特征在于:所述模板具有规则排列的模孔,使得所述多个碲化铋基纳米管规则排列在所述衬底上。
3.根据权利要求2所述的碲化铋基纳米管的制备方法,其特征在于:所述模板上的模孔呈周期性的六边形阵列排布,使得所述多个碲化铋基纳米管呈周期性的六边形阵列排布。
4.根据权利要求1所述的碲化铋基纳米管的制备方法,其特征在于:步骤S1中,所述铋线的线径小于等于130μm;和/或,步骤S2中,所述铋线置于硝酸中浸泡,使得所述铋线线径小于等于50nm;和/或,步骤S3中,所述碲化铋包层的厚度为20~40nm,所述碲化铋基纳米管的中空内径为10~50nm。
5.根据权利要求1或4所述的碲化铋基纳米管的制备方法,其特征在于:步骤S2中,所述硝酸的浓度为63%以上;和/或,所述浸泡为一次浸泡或多次浸泡,每次浸泡后检测所述铋线的线径,若检测到所述铋线的线径大于50nm,则重复所述浸泡步骤;若检测到所述铋线的线径小于等于50nm,则结束所述浸泡步骤,进行下一步。
6.根据权利要求5所述的碲化铋基纳米管的制备方法,其特征在于:单次浸泡时间不超过10s~30s,所述浸泡后用疏水冲洗,水流速不大于0.2m/s。
7.根据权利要求1所述的碲化铋基纳米管的制备方法,其特征在于:步骤S1中,所述沉积采用电子束蒸发法,采用的工艺参数包括真空度好于4E-4Pa,蒸发电子束流为0.04A~0.08A,蒸发电压为5~15KV;温度为25~250℃;
和/或,步骤S3中,所述沉积采用电子束蒸发法,采用的工艺参数包括真空度好于4E-4Pa,蒸发电子束流为0.02A~0.06A,蒸发电压为5~15KV;温度为25~250℃,采用的蒸发源为偏离化学计量比的碲化铋化合物,以得到包含P型碲化铋、N型碲化铋、本征碲化铋中的一种或多种的碲化铋包层。
8.根据权利要求1所述的碲化铋基纳米管的制备方法,其特征在于:步骤S3中,所述真空退火处理的工艺参数包括:退火温度280~290℃;退火时间为10~15h;真空度好于10-4Pa。
9.根据权利要求1~3中任一项所述的碲化铋基纳米管的制备方法,其特征在于:所述衬底为柔性衬底;和/或,所述模板为不锈钢模板。
10.根据权利要求9所述的碲化铋基纳米管的制备方法,其特征在于:所述衬底为PI衬底;和/或,所述模板的厚度为0.15~0.25mm,所述模板的模孔的孔径为100~150μm。