【摘要】：隨著社會(huì)的發(fā)展、工業(yè)化進(jìn)程加劇以及人口的增長(zhǎng),全球能源危機(jī)與環(huán)境污染問(wèn)題日益加重,作為未來(lái)最有可能解決這兩大問(wèn)題的半導(dǎo)體納米材料,科學(xué)家們對(duì)其研究長(zhǎng)盛不衰。類生物大分子結(jié)構(gòu)對(duì)半導(dǎo)體材料形貌、性能等方面的影響非常重要,這方面的研究已逐步成為納米材料領(lǐng)域的熱門(mén)。本文中制備了三種氧化鋅微納結(jié)構(gòu),應(yīng)用XRD、SEM等方法進(jìn)行了表征,詳細(xì)討論了類生物大分子聚乙烯吡咯烷酮對(duì)氧化鋅微納結(jié)構(gòu)制備過(guò)程中的作用,深入說(shuō)明了氧化鋅微納結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)機(jī)理及溫度對(duì)形貌的影響。對(duì)所制備的氧化鋅微納結(jié)構(gòu)的光電流性能測(cè)試,并說(shuō)明了片層狀氧化鋅納米花狀結(jié)構(gòu)的光電流性能優(yōu)于其他形貌的原因。與此同時(shí),合成了 Ag/ZnO的復(fù)合材料,并以此復(fù)合材料作為基底對(duì)R6G分子進(jìn)行了表面增強(qiáng)拉曼光譜檢測(cè),結(jié)果顯示,R6G分子在較低濃度下依然能被準(zhǔn)確檢測(cè)出來(lái)。主要研究結(jié)果如下:(1)在常壓下,通過(guò)液相化學(xué)合成法制備氧化鋅微納結(jié)構(gòu),并通過(guò)XRD、SEM對(duì)其進(jìn)行了表征,表征結(jié)果顯示氧化鋅為純六方晶系,形貌為六方棱柱短棒組成的花狀結(jié)構(gòu)、六方棱柱長(zhǎng)棒組成的花狀結(jié)構(gòu)及片層組成的花狀結(jié)構(gòu)。(2)應(yīng)用生物大分子聚乙烯吡咯烷酮對(duì)花狀氧化鋅納米結(jié)構(gòu)進(jìn)行形貌調(diào)控,結(jié)果表明在PVP濃度較高的情況下,氧化鋅不再沿c軸生長(zhǎng),而形成片狀結(jié)構(gòu),同時(shí)說(shuō)明了較低溫度下液相化學(xué)合成在短棒尖端形成棱臺(tái)狀形貌的原因。(3)對(duì)不同形貌的氧化鋅微納結(jié)構(gòu)進(jìn)行了光電化學(xué)性能測(cè)試,片層組成的氧化鋅納米花狀結(jié)構(gòu)的光電流效果接近10 μA/cm2。(4)通過(guò)Ag/ZnO復(fù)合微納結(jié)構(gòu)對(duì)染料分子R6G進(jìn)行了 SERS檢測(cè),結(jié)果表明,R6G分子為10-4M濃度時(shí),依然能準(zhǔn)確檢測(cè)出其指紋峰。
[Abstract]:With the development of society, the intensification of industrialization and the growth of population, the global energy crisis and environmental pollution are becoming more and more serious. As semiconductor nanomaterials most likely to solve these two problems in the future, Scientists have been studying it for a long time. The influence of bio-macromolecular structure on the morphology and properties of semiconductor materials is very important, and the research in this area has gradually become a hot topic in the field of nano-materials. In this paper, three kinds of ZnO micro / nano structures were prepared and characterized by XRD,SEM and other methods. The effects of biopolymer polyvinylpyrrolidone on the preparation of ZnO micro / nano structures were discussed in detail. The growth mechanism of ZnO micro / nano structure and the effect of temperature on the morphology were explained. The photocurrent properties of ZnO nanostructures were tested, and the reason why lamellar ZnO nano-flower structure was superior to other morphology was explained. At the same time, the composite of Ag/ZnO was synthesized, and the R6G molecule was detected by surface enhanced Raman spectroscopy. The results showed that the R6G molecule could still be detected accurately at lower concentration. The main results are as follows: (1) the micro-and nano-structures of zinc oxide were prepared by liquid-phase chemical synthesis under atmospheric pressure and characterized by XRD,SEM. The results show that ZnO is a pure hexagonal system. The morphology of flower-like structure is hexagonal prismatic short rod, hexagonal prism long rod flower-like structure and lamellar flower-like structure. (2) the morphology of flower-like zinc oxide nanostructure is regulated by bio-macromolecule polyvinylpyrrolidone, which is composed of hexagonal prismatic short rod, hexagonal prism long rod and lamellar structure. The results show that when the concentration of PVP is high, zinc oxide no longer grows along the c axis, but forms the lamellar structure. At the same time, the reason for the formation of prismatic morphology at the tip of the short rod by liquid phase chemical synthesis at lower temperature is explained. (3) the photoelectrochemical properties of zinc oxide with different morphologies are tested. The photocurrent effect of ZnO nanostructure with lamellar composition was close to 10 渭 A 路cm ~ 2 路(4) the dye molecule R6G was detected by SERS with Ag/ZnO composite micro-nano-structure. The results showed that the dye molecule R6G was 10 渭 A 路cm ~ 2 路(4) when the concentration of R6G molecule was 10 渭 m. The fingerprint peak can still be detected accurately.
【學(xué)位授予單位】：中央民族大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O614.241;TB383.1

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8 許延e，

本文編號(hào)：2455945