纳米ZnO的阳极消耗法制备和表征

采用阳极消耗法制备了纳米ZnO粉体,并利用XRD,TEM,XPS,UV-V is和PL测试技术对样品进行了表征.结果表明,所制样品为纤锌矿结构的纳米ZnO,颗粒呈类球形,平均粒径15 nm,具有很强的紫外吸收能力.位于531.44 eV的O1 s峰和PL谱上的绿带共同证明了氧空位存在,纳米ZnO的绿光发射带来自氧空位电子与价带空穴的辐射复合.     

铸型尼龙/纳米ZnO复合材料的制备与表征

采用原位聚合反应制备MC尼龙6/纳米ZnO复合材料并对其性能、形貌和结晶形态进行了分析.分析结果表明:MC尼龙6/纳米ZnO复合材料中ZnO达到了纳米级分散,并且粒子分布比较均匀,粒子的粒径在30~50 nm左右.纳米ZnO没有改变尼龙6的结晶形态.纳米ZnO的加入起到同时增强增韧的作用;使体积电阻系数降了8×104倍、表面电阻系数降了5.7×104倍、摩擦系数降低了29%,MC尼龙6/纳米ZnO复合材料摩擦磨损性能和抗静电性能明显优于MC尼龙6;经过力学拉伸试验的破坏,引起MC尼龙6结构发生宏观应力变化,造成(002 202晶面)产生明显的择优取向.     

氧化锌及纳米氧化锌研究进展

ZnO是一种重要的直接宽带隙半导体,室温下禁带宽度为3.37eV,激子束缚能为60meV,对于开发蓝绿、蓝光、紫外等多种发光器件有巨大潜力.纳米ZnO表现出与体材料明显不同的电学、磁学、光学、化学等性质,是目前纳米材料的研究热点之一.本文介绍了ZnO和纳米ZnO的一些基本性质,综述了近年来纳米ZnO的合成以及应用等方面研究的一些进展.     

热氧化法制备ZnO纳米晶体、纳米线

以高纯Zn块为源材料,通过热氧化法制备了纳米ZnO薄膜。在950℃的温度和一定的压力条件下,通过改变生长时间,分别制备了ZnO纳米晶体、纳米纤维和纳米线。应用扫描电镜观察发现,在恒温生长条件下,纳米ZnO具有定向生长的趋势。随生长时间的延长,纳米晶体定向生长为纳米纤维,最后生长为超长的纳米线。     

纳米氧化锌填充超高分子量聚乙烯复合材料的摩擦磨损性能研究

采用热压成型工艺制备了纳米ZnO填充超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,采用销-盘式摩擦磨损试验机考察了纳米粒子对复合材料摩擦磨损性能的影响;采用扫描电子显微镜观察复合材料磨损表面形貌.结果表明:填充15%～20%的纳米ZnO可以显著改善UHMWPE的摩擦磨损性能;复合材料的磨损机理随纳米粒子含量的增加而变化,纯UHMWPE的磨损机理主要为粘着磨损和疲劳磨损,随着复合材料中纳米粒子含量增加,疲劳磨损特征逐渐消失,当其纳米粒子含量大于15%时,其磨损机理主要为粘着磨损;复合材料磨损表面出现了贫ZnO区和富ZnO区,且富ZnO区以"岛"的形式分布在贫ZnO区中.     

石墨烯掺杂纳米氧化锌用于检测三乙胺的增强气敏性能

通过简单研磨实现固相反应的方法制备了纳米氧化锌材料,并利用石墨烯掺杂对氧化锌进行改性,研究了氧化锌材料的气敏性能。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、红外光谱仪(IR)对合成的样品进行了结构和形貌表征,考察了原料比例和石墨烯掺杂量对氧化锌形貌和气敏性能的影响。结果表明:合成的氧化锌均为纳米颗粒,随着柠檬酸量增加,得到许多有气孔的氧化锌;石墨烯掺杂后,均得到纳米颗粒的氧化锌;气体检测表明,石墨烯掺杂后的氧化锌,其最佳工作温度由400℃降为280℃,对三乙胺表现出较高的选择性;掺杂3%石墨烯的氧化锌对浓度为0.1 mmol/L三乙胺的响应值(S=Ra/Rg)达到18,是掺杂前的4倍。石墨烯掺杂纳米ZnO可作为检测三乙胺气体的新型传感材料。     

Nano-ZnO微叉指电极生物传感器检测大肠杆菌

设计了一种基于纳米ZnO材料检测大肠杆菌(E.coli O157:H7)的微叉指阻抗生物传感器,利用电化学方法在氧化铟锡(ITO)叉指电极表面沉积上纳米ZnO,然后将链霉亲和素固定在纳米ZnO表面,利用生物素亲和素的高亲和性原理将大肠杆菌抗体绑定在传感器表面,完成传感器的构建。实验表明,传感器检测E.coli O157:H7线性范围为40~4×10^6cfu/mL,检出限为40 cfu/mL,传感器的特异性、重现性、实用性较好。     

Preparation and characterization of nano-ZnO flakes prepared by reactive ion exchange method

Nano-ZnO flakes were synthesized by calcination of the precursor of Zn(OH)₂ obtained via the reactive ion exchange method between an ion exchange resin and ZnSO₄ solution at room temperature. Scanning electron microscopy, X-ray diffraction, energy dispersive X-ray spectroscope, UV-Vis diffuse reflection spectrum and Na₂EDTA titration were used to characterize the structure features and chemical compositions of the as-prepared ZnO. The results show that the as-prepared ZnO flakes have uniform structure and high purity. Heat capacities in the temperature range of 83 to 396 K were measured. The measured heat capacities values were compared with those of coarse crystal powders and the difference between this two heat capacity curves was analyzed.     

纳米氧化锌在模拟煤气下吸附单质汞的实验研究

采用均匀沉淀法制备纳米氧化锌吸附剂,并采用BET、XRD、XPS等分析手段对其进行表征。在固定床吸附实验台上,研究了吸附剂在N₂和模拟煤气气氛下对单质汞的吸附特性,分析气体成分对纳米氧化锌脱汞性能的影响。结果表明,纳米氧化锌在纯N₂气氛下的脱汞效率较低,以物理吸附为主;H₂S的加入可以显著提高纳米氧化锌对汞的吸附,停止通入H₂S后,脱汞效率仍能维持较长时间;CO和H₂通过促进纳米氧化锌脱硫进而促进对汞的脱除。随着温度的提高,纳米氧化锌表面形成的单质硫逐渐减少,抑制了吸附剂对单质汞的吸附脱除。     

纳米ZnO墨水的溶剂及浓度优化及其在钙钛矿太阳能电池中的应用

纳米金属Zn O作为界面缓冲材料能够有效提高基于有机金属卤化物-甲基碘化铵的钙钛矿(PVSK)太阳能电池的水氧稳定性,是溶液制备高稳定性钙钛矿太阳能电池的一个关键技术。而在器件的制备过程中,Zn O分散溶剂的渗透可能导致下层钙钛矿薄膜的结构物性发生变化,从而对器件性能造成显著的影响。为解决该问题,本文详细分析了不同极性有机溶剂对Zn O分散性的影响,研究了不同溶剂对PVSK/PCBM薄膜的吸收光谱和晶体结构的影响,最终获得了甲醇-正丁醇混合溶剂的体积比为1∶1、Zn O质量浓度为10 mg·m L-1的优化分散体系,为进一步开展全溶液法制备钙钛矿太阳能电池提供了重要指导。