納米氧化鋅及其復合材料的制備與表征.pdf

1、納米ZnO是一種新型Ⅱ～Ⅵ族寬禁帶半導體材料，而摻鋁氧化鋅(ZnO：Al，ZAO)納米材料以及納米ZnO的SiO<,2>基復合材料具有優(yōu)良的光電性能及廣泛的應用領域倍受研究人員關注。本論文主要對摻雜的氧化鋅納米材料和納米氧化鋅的復合材料的制備及其光學性能進行研究，并研究了它們的發(fā)光機制，探討材料的合成-結構-性能之間的關系。 研究工作主要內容有以下幾個方面： 1、綜述了摻鋁氧化鋅的光電性能、缺陷結構及能帶結構特征及其用途

2、。 2、以Zn(C<,2>H<,3>O<,2>)<,2>·2H<,2>O、AlCl<,3>和(COOH)<,2>·2H<,2>O為主要原料，利用溶膠-凝膠法制備了含Al量不同的ZAO粉末；以Zn(C<,2>H<,3>O<,2>)<,2>·2H<,2>O、APS(NH<,2>CH<,2>CH<,2>-CH<,2>Si(C<,2>H<,5>O)<,3>)等為原料制備了不同ZnO含量的復合樣品；并改變反應的煅燒時間和溫度。 3

3、、采用TG對樣品進行熱分解分析；采用FTIR、XRD和TEM等方法對不同反應條件的摻雜ZnO樣品和ZnO納米復合材料的組成、結構和形貌進行了研究；采用UV-Vis和PL對樣品進行了光學性能的測試，并討論了它們的發(fā)光機制。 4、對摻鋁氧化鋅粉末的結構和光學性能分析研究表明：當Alwt％=2、850℃下煅燒一小時的摻鋁氧化鋅晶體粒徑最大；該條件下獲得的樣品具有紫外吸收限位于367 nm(3.36eV)，相對體材料(～385nm)有較

4、大的藍移，可見光透射率平均值在80％以上及紫外和藍光的發(fā)射強度最強等特性。 5、對ZnO/Zn<,2>SiO<,4>/SiO<,2>復合材料的結構和光學性能分析研究表明：當ZnOwt％=20、850℃下煅燒兩小時的樣品中ZnO/ZneSiO<,4>達到最佳結構組合；該條件下獲得的復合材料紫外吸收限小于純ZnO吸收限(約378nm)而大于經過熱處理后的純SiO<,2>的吸收限(約268nm)，而且隨著ZnOwt％的增加，吸收限增大