ZnO納米結(jié)構(gòu)的可控制備及性能研究.pdf

1、本文研究了通孔氧化鋁模板及通過電化學(xué)沉積法在通孔氧化鋁模板中合成Zn納米線陣列的制備工藝,探討了模板中Zn的電化學(xué)沉積機(jī)理。同時研究了將Zn納米線陣列轉(zhuǎn)變?yōu)閆nO納米線陣列的熱氧化工藝,采用FE-SEM、TEM、XRD等手段分析了Zn、ZnO納米線陣列的顯微結(jié)構(gòu)特征。論文還研究了水熱法制備ZnO納米結(jié)構(gòu)微球的工藝,采用SEM、PL等手段探討了控制劑類型及濃度、水熱溫度和焙燒溫度等因素對其ZnO形貌及其發(fā)光性能的影響。本文的主要研究內(nèi)容和

2、結(jié)論如下:
　　(1)利用電化學(xué)氧化方法制備了高度有序的多孔氧化鋁模板,并優(yōu)化擴(kuò)孔工藝獲得高質(zhì)量通孔氧化鋁模板。采用三電極體系在模板中直流電沉積制備了Zn納米線陣列,研究了不同電解液類型及濃度下的沉積效果,并用熱氧化工藝獲得了ZnO納米線陣列。結(jié)果表明,用40℃5wt％的磷酸擴(kuò)孔30min可以獲得較好的通孔模板,模板孔徑100nm左右,孔間距大約110nm,電沉積Zn納米線陣列的最佳條件為:ZnSO4溶液濃度160g/L,沉積電位

3、-1.1V,時間30min,熱氧化的最佳工藝條件為700℃,10h。
　　(2)采用水熱法制備了氧化鋅納米結(jié)構(gòu)微球,利用SEM、XRD、FT-IR、PL等手段討論了不同控制劑PVP、PVA和PEG對水熱及其焙燒產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和發(fā)光性能的影響。其中主要研究了:(a)以PVP為控制劑的條件下,水熱溫度、焙燒溫度和PVP濃度等因素對產(chǎn)物形貌及發(fā)光性能影響;(b)以PEG和PVA為控制劑的條件下水熱溫度對產(chǎn)物形貌和發(fā)光性能的影響。結(jié)果表明,水