微納半導(dǎo)體氧化物的水熱合成及性能研究.pdf

1、納米材料由于其獨(dú)特的物理、化學(xué)性質(zhì)以及潛在的應(yīng)用價(jià)值而成為當(dāng)今基礎(chǔ)與應(yīng)用研究的熱點(diǎn)之一。半導(dǎo)體材料由于在環(huán)境凈化和太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換方面具有較好的應(yīng)用前景,在過去的十幾年里一直是人們研究的熱點(diǎn)。在眾多的半導(dǎo)體材料中,氧化鋅和二氧化鈦由于具有高的光催化活性、化學(xué)穩(wěn)定性、廉價(jià)、無毒性等優(yōu)點(diǎn),成為最具有應(yīng)用前景的材料。納米材料的性能不僅取決于其化學(xué)組成、晶相、尺寸、形貌還與其組裝形態(tài)有關(guān)。因而納米材料的可控制合成和性能研究具有深遠(yuǎn)的意義。 目

2、前,制備納米材料的方法較多,但大多數(shù)制備方法影響因素較多、制備工藝復(fù)雜或需要特殊的儀器設(shè)備及反應(yīng)需在高溫下進(jìn)行等。對(duì)比于傳統(tǒng)的高溫煅燒和氣相沉積法,水熱法是一種條件溫和、環(huán)境友好的綠色合成方法。文中采用水熱法，一步合成了具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的氧化鋅納米樹、納米梳陣列和二氧化鈦空心微球。 (1) 在沒有催化劑和模板的條件下,利用水熱法一步合成多級(jí)定向排列的ZnO納米樹結(jié)構(gòu),通過XRD、SEM、TEM、HRTEM、SAED等測(cè)試手段對(duì)ZnO

3、結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入系統(tǒng)的分析,揭示了納米樹中傾斜的納米刀片狀ZnO“枝”是由于ZnO的(10-1-1)和(0002)面的較小的扭曲融合作用生成的,這種結(jié)構(gòu)可能是復(fù)雜的纖鋅礦半導(dǎo)體枝晶結(jié)構(gòu)中的新的結(jié)構(gòu)。另外,提出了ZnO納米樹的可能生長(zhǎng)機(jī)理,并對(duì)室溫條件下ZnO納米樹的發(fā)光及光催化性能進(jìn)行研究。 (2) 在成功合成ZnO納米樹的基礎(chǔ)上,通過改變水熱反應(yīng)介質(zhì),合成出雙面的ZnO納米梳陣列,通過XRD、SEM、TEM、HRTEM、FFT等測(cè)