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1、氧化鋅是一種寬禁帶直接帶隙半導(dǎo)體化合物,其禁帶寬度為3.37eV,室溫下的激子束縛能為60meV。具有優(yōu)異的光催化、光電、壓電、場(chǎng)發(fā)射、吸波、電運(yùn)輸、稀磁等性能,廣泛應(yīng)用于催化、光電器件、壓電材料、場(chǎng)發(fā)射等領(lǐng)域。目前制備納米氧化鋅的方法很多,溶液法由于操作簡(jiǎn)單、對(duì)設(shè)備要求低、成本低、可重復(fù)性好、對(duì)環(huán)境友好、易規(guī)模化制備等優(yōu)點(diǎn),受到了廣大學(xué)者的重視。本論文采用低溫溶液體系制備不同形貌的氧化鋅微納米結(jié)構(gòu),研究工藝參數(shù)對(duì)納米氧化鋅結(jié)構(gòu)的影響,
2、實(shí)現(xiàn)了氧化鋅納米材料的可控制備。本論文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾方面:
以硫酸鋅、氨水、十二烷基磺酸鈉等為實(shí)驗(yàn)原料,在溶液體系中制備了ZnO納米顆粒,著重研究了不同因素對(duì)ZnO納米顆粒尺寸的影響。1)利用直接沉淀法制備出了結(jié)晶良好、粒度均勻、分散性好的ZnO納米顆粒,2)研究發(fā)現(xiàn)反應(yīng)物濃度、煅燒溫度和表面活性劑對(duì)所制備得ZnO納米粉體粒徑影響顯著。隨著反應(yīng)物濃度和煅燒溫度的增加,所制得的ZnO納米粒子平均粒徑呈增大的趨勢(shì);加
3、入表面活性劑可以有效的降低納米顆粒的團(tuán)聚。
以硫酸鋅和氫氧化鈉為主要原料,通過(guò)水熱合成法制備了棒狀結(jié)構(gòu)的納米ZnO,系統(tǒng)研究了OH-濃度、水熱反應(yīng)時(shí)間、水熱溫度對(duì)產(chǎn)物形貌及光催化活性的影響。1)當(dāng)OH-濃度較低時(shí),得到的是相互堆積的片狀結(jié)構(gòu)的氧化鋅;隨著OH-濃度增加,ZnO變?yōu)橛绣F狀自組裝的蒲公英狀結(jié)構(gòu);當(dāng)OH-濃度進(jìn)一步增加時(shí),得到了不規(guī)則的棒狀結(jié)構(gòu)。隨著反應(yīng)時(shí)間增加,氧化鋅逐漸由不規(guī)則的棒狀結(jié)構(gòu)變?yōu)橐?guī)則的棒狀結(jié)構(gòu)。隨
4、著水熱溫度的升高,氧化鋅兩端逐漸發(fā)生溶解,由棒狀結(jié)構(gòu)逐漸變成兩端尖狀的棒狀結(jié)構(gòu)。2)反應(yīng)溫度為90℃,反應(yīng)時(shí)間為9h,Zn2+/OH-=1∶8時(shí)所制備的納米氧化鋅對(duì)亞甲基藍(lán)溶液具有很好的光催化活性。
采用低溫水浴法制備了ZnO微納米片薄膜結(jié)構(gòu),并對(duì)其生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了探討。1)采用低溫水浴法制備了氧化鋅片狀結(jié)構(gòu)薄膜,所制備的微納米片彼此相互交錯(cuò)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)垂直于基體生長(zhǎng)。2)在較低的溫度40℃下就可以制備出ZnO微納米片狀結(jié)構(gòu)
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