Ⅱ-Ⅵ族半導(dǎo)體具有特殊的光電性質(zhì),在眾多領(lǐng)域中都有所應(yīng)用。其中ZnO和ZnSe一直是半導(dǎo)體光催化中的研究熱點(diǎn)。由于半導(dǎo)體材料的微觀形貌對其性能有很大的影響,因此通過微納結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制合成材料的微觀形貌有著重要的科學(xué)研究價(jià)值。不同微觀形貌的ZnO、ZnSe半導(dǎo)體材料光催化活性不同,且兩者通過耦合形成Type-II型異質(zhì)結(jié)后,復(fù)合材料的光催化活性明顯提升。1、本文通過簡單的水熱法合成了棒狀、塊狀、花狀三種形貌的ZnO微納結(jié)構(gòu)。通過在ZnO水熱生長過程中添加不同的襯底來調(diào)控產(chǎn)物的形貌結(jié)構(gòu)。結(jié)果顯示,當(dāng)未加入襯底時(shí),合成產(chǎn)物形貌為棒狀ZnO;加入石墨作為襯底時(shí),合成產(chǎn)物為塊狀ZnO與Zn(OH)_2塊狀混合物;而加入石墨烯作為襯底時(shí),則合成了具有良好的三維花狀結(jié)構(gòu)的ZnO。并分析了不同襯底在ZnO生長過程對其形貌變化影響的機(jī)理。通過光催化降解甲基橙溶液考察了三種形貌ZnO材料的光催化活性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明三維花狀的ZnO具有更好的光催化活性。2、通過改變乙二胺的量,使用簡單的溶劑熱法合成了微球狀和微片狀兩種不同形貌的ZnSe微納結(jié)構(gòu)材料。為了改善其生長過程中出現(xiàn)的ZnSe團(tuán)聚現(xiàn)象,加入水合聯(lián)氨作為絡(luò)合劑制備了單分散性良好的ZnSe微球和ZnSe微片。同時(shí)分析了乙二胺與水合聯(lián)氨在ZnSe生長過程中所起的作用。通過光催化降解甲基橙溶液考察了ZnSe的光催化活性,其中具有較大的比表面積ZnSe微片表現(xiàn)出更高的光催化活性。3、在成功制備ZnO、ZnSe的基礎(chǔ)上,以水熱法合成的ZnO棒作為Zn源,通過改變氨水的濃度,合成了ZnO棒/ZnSe微球、ZnO棒/ZnSe微片兩種異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料。并考察了氨水、硼氫化鈉在異質(zhì)結(jié)生長過程中對其形貌變化影響的機(jī)理。光催化降解甲基橙溶液實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,兩種異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料的光催化活性均比單一的ZnO或ZnSe光催化活性高得多。其中ZnO棒/ZnSe微片的光催化活性最高。
【學(xué)位單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O643.36;O644.1
【部分圖文】：

江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文相法相法通常以惰性氣體作為載體將 Zn 源帶入含氧的超高溫度環(huán)境下，利用巨大溫度差，使其在氣相中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，來獲得 ZnO 晶體材料。其中相沉積法、化學(xué)氣相沉積法、金屬有機(jī)化合物氣相沉積法、熱蒸發(fā)法等。中林課題組通過熱蒸發(fā)法，同時(shí)控制源材料的摩爾量，合成環(huán)境的區(qū)域溫動力學(xué)的角度出發(fā)，利用ZnO生長的各向異性合成了許多具有不同形貌的如圖 1.1 所示[71]。

圖 1.2 ZnO 納米線的低倍和高倍 SEM 圖片[73]Fig.1.2 Low- and high-magnification SEM images of ZnO Nanowires[73]m 等人通過簡單的金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積以二乙基鋅和氧氣作為原材料，態(tài)二乙基鋅的運(yùn)載體，在逐漸改變襯底溫度下，經(jīng)反應(yīng)沉積十分鐘，合成較好的 ZnO 納米棒，如圖 1.3 所示[74]。

II-VI 族半導(dǎo)體微納結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制備及其光催化性能研究圖 1.2 ZnO 納米線的低倍和高倍 SEM 圖片[73]Fig.1.2 Low- and high-magnification SEM images of ZnO Nanowires[73]m 等人通過簡單的金屬有機(jī)化學(xué)氣相沉積以二乙基鋅和氧氣作為原材料，態(tài)二乙基鋅的運(yùn)載體，在逐漸改變襯底溫度下，經(jīng)反應(yīng)沉積十分鐘，合成較好的 ZnO 納米棒，如圖 1.3 所示[74]。
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本文編號：2855310