本文關鍵詞：ZnO基半導體復合材料的制備及可見光光致變色的研究　出處：《吉林建筑大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：近年來,光致變色材料在全息存儲和化學傳感器等許多高技術領域都顯示出具有很高的應用價值,從而備受關注。以往的研究中對多酸與有機材料或者無機材料構成復合體系研究較多,但此體系只能在紫外光響應下發(fā)生光致變色反應。在后續(xù)的研究過程中,大家逐漸將研究方向向可見光響應材料方向發(fā)展,此時半導體氧化物脫穎而出,多酸與半導體構成的復合體系開始進入研究范疇。納米氧化鋅作為一種新型的半導體材料在光響應方向的優(yōu)勢逐漸受到關注。氧化鋅禁帶寬度常溫下為3.37e V,具有較強的電子躍遷發(fā)光特性。本文主要研究了納米Zn O與磷鉬酸構成的復合體系在可見光光照下的光致變色反應。其主要內(nèi)容如下:1.以乙酸鋅與氫氧化鋰為主要原料,使用焙燒法制備納米氧化鋅。制備出的Zn O呈短棒狀,長度100nm。摻雜PMo A后完全覆蓋在Zn O表面,復合體系在氙燈照射下會由淡黃色變?yōu)樗{色。Zn O/PMo A復合體系在光致變色過程中電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,部分Mo離子從+6價態(tài)變?yōu)?5價。2.以乙酸鋅為主要原料,在堿溶液中進行水熱反應制備納米氧化鋅。制備出的Zn O在水熱反應中在硅基表面生長出管狀結構,長度約為1000nm,寬約200nm的中空六棱柱狀。摻雜磷鉬酸后,幾乎將管狀Zn O包裹住,復合體系在氙燈照射下由淡黃色變?yōu)樗{色。Zn O/PMo A復合體系在Zn O與PMo A界面中間形成Zn-O-Mo鍵電荷轉(zhuǎn)移橋。光致變色過程中電子進行轉(zhuǎn)移,部分Mo6+在反應過程中轉(zhuǎn)變?yōu)闉镸o5+。3.以乙酸鋅為主要原料,聚乙烯基吡咯烷酮(pvp)為溶劑利用靜電紡絲方法制備納米氧化鋅纖維,再經(jīng)過灼燒產(chǎn)生氧化鋅粉末。制備的Zn O纖維直徑約為100nm-300nm,灼燒后變?yōu)闊o定形形態(tài),在摻雜磷鉬酸后氙燈照射下由淡黃色變?yōu)樗{色。Zn O/PMo A復合體系在光致變色過程中電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,通過對X射線光電子能譜的分析,發(fā)現(xiàn)幾乎所有的Mo6+在光照30min后全部轉(zhuǎn)變成為Mo5+。
[Abstract]:In recent years, photochromic materials in holographic storage and chemical sensors and many other high-tech areas have shown a high value of application. In the past researches on the composite system of polyacid and organic or inorganic materials are more than others, but this system can only occur photochromic reaction under ultraviolet light response. In the subsequent research process. We are gradually developing the direction of research towards visible light response materials, at which time semiconductor oxides stand out. The composite system composed of polyacids and semiconductors began to be studied. As a new type of semiconductor material, the advantage of nanometer zinc oxide in the photoresponse direction was gradually concerned. The width of zinc oxide bandgap was 3.37 at room temperature. E. V. In this paper, the photochromic reaction of the composite system composed of nano-ZnO and phosphomolybdic acid under visible light is studied. The main contents are as follows:. 1. Zinc acetate and lithium hydroxide were used as main raw materials. Nanocrystalline zinc oxide was prepared by calcination method. The prepared ZnO was short rod in length and 100 nm in length. After doping with PMo A, ZnO was completely covered on the surface of Zno. The electron transfer of the composite system changed from light yellow to blue. Zn / O / PMo A under xenon lamp irradiation during photochromic process. Some Mo ions changed from 6 valence state to 5 valence. 2. Zinc acetate was used as the main raw material. Nanocrystalline zinc oxide was prepared by hydrothermal reaction in alkali solution, and ZnO was grown on the surface of silicon substrate by hydrothermal reaction, the length of which was about 1000nm. The hollow hexagonal column is about 200nm wide. After doping with molybdophosphoric acid, it almost encapsulates the tubular Zno. The composite system changed from yellowish yellow to blue. Zn O / PMo A composite system under Xenon lamp irradiation in Zno and PMo. A Zn-O-Mo bond charge transfer bridge is formed in the middle of the A interface. The electrons are transferred during photochromic process. Part of Mo6 was converted to Mo5. 3. Zinc acetate was used as the main raw material and polyvinylpyrrolidone (PVP) was used as solvent to prepare nano-ZnO fiber by electrostatic spinning. The Zno fiber is about 100nm-300nm in diameter and becomes amorphous after burning. After Xenon lamp was doped with phosphomolybdate, electron transfer occurred in the photochromic process from light yellow to blue. Zn / O / PMo A composite system, and the X-ray photoelectron spectroscopy was analyzed. It was found that almost all Mo6 transformed into Mo5 after 30 minutes of illumination.
【學位授予單位】：吉林建筑大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TB33

【參考文獻】

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本文編號：1385252