本文關鍵詞：不同形貌氧化鋅的制備、結構與性能，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：納米材料是納米科學與納米技術一個非常重要的研究領域。氧化鋅(ZnO)作為一種重要的直接寬帶隙半導體材料由于其獨特的結構以及優(yōu)異的電學、磁學、光電和壓電性能,在納米發(fā)電機、傳感器、光電子器件和生物探測器等領域展現(xiàn)出了很好的應用前景,世界范圍內(nèi)受到了越來越多的關注。大量的研究表明,不同形貌、尺寸的ZnO微／納米結構具有不一樣的性質(zhì)。因此可控合成不同ZnO微／納米材料,研究與形貌、尺寸相關的性能是一項很有意義的工作。制備ZnO微／納米結構的方法很多,例如采用物理氣相沉積法(PVD)來制備ZnO納米帶,水熱法制備ZnO微米球,分子束外延法(MBE)制備ZnO納米線,磁控濺射法制備ZnO納米棒等等。到目前為止,很少有關于蛋黃-蛋殼結構ZnO納米結構的報道。 本論文采用溶液化學法制備出了具有不同形貌的檸檬酸鋅微米球并以此為前驅(qū)體來制備蛋黃-蛋殼結構的ZnO納米球。 (1)、將含有六水合硝酸鋅(Zn(NO3)2-6H2O)、六亞甲基四胺(HMT)和檸檬酸鉀(C6H5K3O7τH2O)的混合溶液于水浴90℃反應20分鐘,然后將所得溶液在室溫下陳化一定時間。當陳化時間從0小時增加到12小時時,制得的檸檬酸鋅經(jīng)歷了從實心微米球到蛋黃-蛋殼結構微米球最后向空心微米球的演變過程。研究表明這種轉(zhuǎn)變主要是基于陳化過程中溶液發(fā)生的Ostwald ripening過程。 (2)、以不同形貌的檸檬酸鋅微米球為前驅(qū)體在600℃保溫2小時制得了ZnO實心納米球、蛋黃-蛋殼結構納米球及空心納米球。SEM和TEM的結果表明煅燒后所得ZnO納米球的直徑有一定程度減小,但檸檬酸鋅的形貌被很好的保留。 (3)、同實心納米球和空心納米球相比,蛋黃-蛋殼結構ZnO納米球具有最大的可見光發(fā)射強度和最高的光催化降解甲基橙效率。這分別是由于蛋黃-蛋殼結構內(nèi)部表面存在最大數(shù)量的輻射中心以及該結構具有最大的比表面積所致。 (4)、采用水熱法在Zn(NO3)2-DMAB(二甲銨硼烷)溶液中制備出了紡錘狀結構和對稱棒狀結構ZnO,調(diào)節(jié)反應時間研究對稱棒狀結構ZnO的形成機理。通過添加不同類型可溶性鹽對ZnO形貌進行調(diào)控,并研究其光致發(fā)光性能。
【關鍵詞】：檸檬酸鋅 氧化鋅 蛋黃-蛋殼結構 光致發(fā)光性能 光催化性能
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TB383.1;O614.241
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 引言8-18
• 1.1 納米材料簡介8-10
• 1.2 ZnO納米材料簡介10-13
• 1.2.1 ZnO的結構和性質(zhì)10-12
• 1.2.2 ZnO納米材料的制備方法12-13
• 1.3 ZnO納米材料研究進展13-14
• 1.4 本論文選題依據(jù)及研究內(nèi)容14-16
• 文獻參考16-18
• 第二章 樣品的制備和表征18-25
• 2.1 樣品的制備18-20
• 2.1.1 化學試劑和儀器18-19
• 2.1.2 溶液法制備不同形貌、尺寸ZnO納米結構19
• 2.1.3 水熱法制備不同形貌、尺寸ZnO微納米結構19-20
• 2.2 樣品的表征20-25
• 2.2.1 X射線衍射(XRD)20
• 2.2.2 場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)20-21
• 2.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)21-22
• 2.2.4 紫外-可見分光光度計22
• 2.2.5 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)分析22-23
• 2.2.6 差熱/熱重分析(TG/DTA)23-24
• 2.2.7 Raman光譜24-25
• 參考文獻25-26
• 第三章 蛋黃-蛋殼結構氧化鋅納米球的制備、結構與性質(zhì)26-41
• 3.1 前言26-27
• 3.2 檸檬酸鋅微米球前驅(qū)體的制備、形貌及形成機理27-33
• 3.2.1 檸檬酸鋅微米球前驅(qū)體的制備27
• 3.2.2 檸檬酸鋅微米球前驅(qū)體的結構形貌27-30
• 3.2.3 不同形貌檸檬酸鋅微米球的紅外分析30-31
• 3.2.4 檸檬酸鋅微米球形貌轉(zhuǎn)變機理31-32
• 3.2.5 檸檬酸鋅的TG-DTA分析32-33
• 3.3 不同形貌ZnO的制備、形貌及性能研究33-39
• 3.3.1 不同形貌ZnO的制備33
• 3.3.2 ZnO的結構形貌33-36
• 3.3.3 ZnO的性能研究36-39
• 3.3.3.1 光致發(fā)光性能36
• 3.3.3.2 光催化性能36-39
• 參考文獻39-41
• 第四章 水熱法制備不同形貌的氧化鋅41-52
• 4.1 前言41-42
• 4.2 孿生結構ZnO的制備、形貌及形成機理42-46
• 4.2.1 孿生結構ZnO的制備42
• 4.2.2 孿生結構ZnO的形貌及形成機理42-46
• 4.3 可溶性鹽對ZnO形貌的影響46-49
• 4.4 不同形貌ZnO的光致發(fā)光性能49-51
• 參考文獻51-52
• 第五章 結論與展望52-53
• 碩士論文工作期間的學術成果53-54
• 致謝54

【引證文獻】

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 段積紅;Heusler合金Co_2FeZ（Z=Sn，Al，Si）的電化學法及固相反應法制備研究[D];蘭州大學;2013年

  本文關鍵詞：不同形貌氧化鋅的制備、結構與性能，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：255502