花形ZnO纳米片微球的合成、表征及光催化性能

以ZnCl2和尿素为原料,采用水热法合成了由纳米片组成的花形微球碱式碳酸锌前驱体,然后在300℃下煅烧0.5 h得到了形貌一致的ZnO产物。采用XRD、FTIR、TG、SEM、TEM、XPS对其进行表征,结果表明产物为六方纤维矿结构ZnO;组成3D花型微球的纳米片构筑单元厚度为10 nm,表面呈孔装结构,比表面积为72 m2.g-1。分别以花形ZnO纳米片、单分散ZnO纳米片和商用ZnO纳米颗粒为光催化剂,通过降解罗丹明B(Rh B)进行了光催化活性研究。结果表明,与商用ZnO纳米颗粒相比,水热法制备的花形ZnO纳米片显示了更好的光催化活性,可能是由于花形ZnO纳米片微球有较高的比表面积和3D花形形貌所致。     

纳米ZnO的制备及其光学性质的研究

采用均匀沉淀法，以尿素与硝酸锌反应制备纳米ZnO，通过TG-DTA、XRD、IR及TEM等手段对纳米粒子及中间体进行了表征，结果表明制得的纳米粒子粒度均匀，粒径分布窄。对纳米ZnO的发光特性研究表明，随焙烧温度升高，粒度的增大，可见绿色发射增强。同时对纳米ZnO与普通ZnO的发光性质进行了比较研究，指出纳米ZnO的绿色发光带有蓝移现象，这是由于纳米ZnO的量子尺寸效应引起的。BET测试表明，纳米ZnO的比表面为171．2m^2／g，有利于作催化剂。     

碳纳米管/ZnO纳米复合体的制备和表征

通过将不同直径的ZnO纳米颗粒与碳纳米管连接制备了碳纳米管/ZnO纳米复合体. 将团聚的ZnO纳米颗粒分散并用表面活性剂CTAB使纳米颗粒带正电. 化学氧化碳纳米管使其带负电. ZnO/CTAB微团通过碳管表面羧基与CTAB的静电作用与碳纳米管连接形成纳米复合体. 研究了复合体形成的不同实验条件, 表征了碳纳米管/ZnO纳米复合体的结构并研究了纳米复合体的光学特性. 研究表明, 与碳纳米管连接的ZnO纳米颗粒是互不连接的并保持量子点的特性. 光致发光研究表明ZnO纳米颗粒的激发在纳米复合体中有淬灭.     

ZnO纳米球的制备及性能研究进展

纳米ZnO以其独特的结构和性能,在建材、陶瓷、化妆品及电子领域具有广泛的应用。球形纳米ZnO与其他结构的纳米ZnO相比,具有结构的高度对称性、比表面积大、独特的光性能等优点,使其具有更广阔的应用前景。本文介绍了纯纳米ZnO球、掺杂及复合的纳米ZnO球等ZnO纳米球种类并综述了纳米ZnO球的主要制备方法及相关性能。     

焙烧温度对ZnO粉体结晶及光学性能的影响

以草酸铵和醋酸锌为原料,采用直接沉淀法制备ZnO粉体,考察了焙烧温度对粉体结晶和光学性能的影响。 采用热重分析（TGA-DTA）、X射线衍射、紫外-可见漫反射（UV-Vis）、荧光分光光度计（FS）和扫描电子显微镜（SEM）等方法对样品进行了分析。 结果表明,制备的前驱物为C2O4Zn·2H2O,最低焙烧温度400 ℃,随着焙烧温度的提高,粉体结晶度提高,一次粒径增大;600 ℃焙烧后有较强紫外发光峰,粉体由200 nm的粒子排列成层叠状;900 ℃焙烧后有较强可见发光峰,粉体粒子大于500 nm,团聚严重;粉体有较强的紫外吸收,吸收峰有蓝移。     

ZnO/ZnSe复合纳米结构的制备及可见光光催化性能

通过热水解法, 以氧化锌为模板, 成功制备出形貌均一的ZnO/ZnSe复合纳米结构. 为了对比不同O/Se比对光催化性能的影响, 保持其它反应参数不变, 调节还原剂水合肼的用量, 得到不同硒化程度的ZnO/ZnSe复合纳米结构. 采用场发射扫描电子显微镜、 X射线衍射仪和透射电子显微镜对样品的形貌及结构进行了表征, 通过测试该复合结构对亚甲基蓝的可见光催化降解评估了其光催化效率. 结果表明, 与纯ZnO比, ZnO/ZnSe复合结构在可见光区域和紫外光区域的光吸收范围变宽, 显示出较高的光催化效率. 原因在于ZnSe导带上的电子在扩散势能的作用下迁移到ZnO的导带上, 而空穴仍保留在ZnSe价带, 这样有助于光生电子和空穴对的分离, 降低其复合机率, 从而提高ZnO的光催化效率.     

金修饰ZnO纳米棒阵列制备及对甲醛气敏性能

通过两步溶液法在氧化铝陶瓷管上先制备出ZnO纳米棒阵列,再用真空蒸镀法在ZnO纳米棒表面形成一层均匀Au膜,于500℃下热处理得到Au纳米颗粒修饰的ZnO(Au-ZnO)纳米棒阵列体系。通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和X射线衍射仪(XRD)对ZnO纳米棒阵列和Au-ZnO纳米复合体系进行表面形貌表征和结构分析。气敏性能测试结果表明,Au-ZnO纳米复合体系在300℃下对1000μL·L-1甲醛的灵敏度为41.5,而在200℃下灵敏度仍能达到10.3,表明可以制备低工作温度下气敏性能良好的甲醛气敏传感器。     

焙烧温度对ZnO粉体结晶及其光学性能的影响

以草酸铵和醋酸锌为原料,采用直接沉淀法制备ZnO粉体,考察了焙烧温度对粉体结晶和光学性能的影响。采用热重分析(TGA-DTA)、X射线衍射、紫外-可见漫反射(UV-Vis)、荧光分光光度计(FS)和扫描电子显微镜(SEM)等方法对样品进行了分析。结果表明,制备的前驱物为C2O4Zn·2H2O,最低焙烧温度400℃,随着焙烧温度的提高,粉体结晶度提高,一次粒径增大;600℃焙烧后有较强紫外发光峰,粉体由200 nm的粒子排列成层叠状;900℃焙烧后有较强可见发光峰,粉体粒子大于500 nm,团聚严重;粉体有较强的紫外吸收,吸收峰有蓝移。     

ZnO纳米棒阵列的同步法制备及其PL性能研究

在较低温度下，采用化学法在Zn片和玻璃片上同步制备了ZnO纳米棒阵列。利用XRD、FESEM和HRTEM对样品进行了表征，并且通过光致发光谱研究了阵列的光致发光(PL)性能。结果表明，ZnO纳米棒阵列较为致密、取向性较好。纳米棒为六方纤锌矿相，沿c轴生长，平均直径约为60 nm。同步法制备的2种ZnO纳米棒阵列均具有较好的紫外和橙红色发光性能，但发光特性却存在一定差异，这可能主要是由于2种阵列中纳米棒的缺陷含量不同所致。     

具有核壳结构的ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物复合物纳米片阵列的制备及其电化学性能

通过两步水热合成法制备了具有核壳结构的ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物复合材料纳米片阵列.首先,以碳布为基底,水热法生成的ZnO沉积在碳布上形成ZnO纳米棒花簇.其次,以ZnO纳米棒为模板,水热法生成的Ni-Co双氢氧化物纳米片沉积在ZnO纳米棒表面,形成ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物纳米片复合材料阵列.形貌、结构分析和电化学性能测试表明,以碳布为基底,成功地合成了以ZnO纳米棒为模板并具有核壳结构的ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物复合材料纳米片阵列,该复合材料纳米片阵列具有较大的纵横比,且分散均匀.合成的ZnO纳米棒@Ni-Co双氢氧化物复合材料纳米片阵列具有良好的电化学性能,当电流密度为1 A/g时,其比电容值可达531.6 F/g,该复合材料在超级电容器电极材料领域具有良好的应用前景.     

V含量对ZnO薄膜结构及光学特性的影响

0引言氧化锌是一种六角纤锌矿结构的直接宽带隙半导体,其室温下禁带宽度为3.37eV。它具有多种优良的物理性能,在声表面波[1,2]、透明电极[3,4]、光电材料[5]、蓝光器件[6]等方面都有较大的应用潜力。氧化锌价格低廉,不仅能制成良好的半导体和压电薄膜,亦能够制成良好的透明导电薄膜。理论计算表明[7],氧化锌掺杂V、Cr、Fe、Co、N i元素能够产生自旋极化,形成高于室温的稀磁性透明半导体,是下一代微电子和光电子领域自旋电子学器件有重要价值的材料之一。根据理论计算,V掺杂的ZnO膜具有最高的居里温度。V yatkin实验小组[8]用钒离子注入…     

Synthesis and Optical Properties of Ce-doped ZnO

ZnO nanorods were synthesized using the sol-gel method, and the effects of annealing temperature and Ce doping on the morphologies and optical properties of ZnO nanostructures were investigated in detail. The XRD measurements showed that the as-synthesized ZnO nanostructures had a hexagonal wurtzite structure. SEM images showed that uniform nanorods formed at 900 °C. Photoluminescence measurements showed an ultraviolet emission peak and a relatively broad visible light emission peak for the samples sintered at different temperatures. The UV emission peak bathochromically shifted when the annealing temperature rose from 850 to 1000 °C. Ce doping decreased the synthesized temperature of the ZnO nanorods to 500 °C, and the UV peaks hypsochromically shifted.     

梨形核壳结构氧化锌/银亚微米球的制备、表征及光学性能

利用亚锡离子还原银离子生成的金属银沉积在合成的梨形氧化锌表面作为晶种,进一步生长银纳米粒子,制备了梨形的、核壳结构的、单分散的氧化锌/银亚微米球。利用X射线衍射、透射电镜、能量色散X射线谱、紫外可见吸收谱及光致发光谱对所制备样品的形貌、微观结构、组成和光学性能进行了表征。结果表明:(1)样品是由梨形亚微米氧化锌核和银纳米颗粒壳组成;(2)在氧化锌表面的银纳米粒子作为光激发产生的电子捕获剂提高了光产生的载流子的分离效率,在能量没有改变的情况下减少了紫外发射光的强度,淬灭了可见发射光。     

ZnO微结构调控及其光学性能的研究

氧化锌不同形貌的合成与控制可以通过一个简单的溶剂热反应来实现,其中乙醇作溶剂,酒石酸做添加剂。通过控制酒石酸的加入量,可以有效地控制ZnO的形貌、尺寸以及到更复杂结构的转变。同时提出了不同形貌ZnO可能的生长机制,并利用FTIR谱进一步证实了酒石酸对ZnO生长的影响。另外,由光致发光光谱可以看出,不同的ZnO形貌,发光性能会有所不同,总体上说,所得ZnO的发光区域主要集中在紫光波段和橙光波段。     

Sn掺杂ZnO半导体纳米带的制备、结构和性能

在无催化剂的条件下, 利用碳热还原反应气相沉积法制备出了高产率单晶Sn掺杂ZnO纳米带. XRD和TEM研究表明纳米带为结晶完好的纤锌矿结构, 生长方向沿[0001], EDS分析表明纳米带中Sn元素含量约为1.9%. 室温光致发光谱(PL)显示掺锡氧化锌纳米带存在强的绿光发射峰和较弱的紫外发射峰, 谱峰峰位中心分别位于494.8 nm和398.4 nm处, 并对发光机制进行了分析. 这种掺杂纳米带有望作为理想的结构单元应用于纳米尺度光电器件领域.     

ZnO光子晶体的制备和光学特征

通过制备过程中严格分离晶核的形成和生长两步骤, 成功获取了直径一致的单分散ZnO胶体球, 并通过控制晶核的数量来调节胶体球大小. 利用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对其进行了结构和成分表征. 通过加热条件下的重力场自组装, 把ZnO单分散胶体球的浓缩液滴到140 ℃下的各种不同的基底上, 随着溶剂蒸发, 胶体球自组装成光子晶体, 最后测量了光子晶体的光透过率, 胶体球直径为220、250 nm的光子晶体分别具有对应着中心波长为460、540 nm的光子带隙.     

Co-Y共掺杂ZnO光电性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波赝势法研究了本征ZnO、Co和Y单掺杂ZnO、Co-Y不同配位共掺杂ZnO的电子结构和光学性质。计算结果表明,在本文的掺杂浓度下,Co和Y单掺杂可以提高ZnO的载流子浓度,从而改善ZnO的导电性,Co-Y共掺时ZnO半导体进入简并状态,呈现金属性。Co掺杂ZnO会在可见光和近紫外区域发生吸收增强现象,而Y掺杂ZnO可以提高体系在紫外区域的吸收,其中由于Co离子和Y离子之间的协同效应,Co-Y共掺ZnO时体系对可见光和近紫外区域的光子能量吸收大幅增加,因此Co-Y共掺杂ZnO可以用于制作光电感应器件。     

Co-Y共掺杂ZnO光电性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波赝势法研究了本征ZnO、Co和Y单掺杂ZnO、Co-Y不同配位共掺杂ZnO的电子结构和光学性质。计算结果表明,在本文的掺杂浓度下,Co和Y单掺杂可以提高ZnO的载流子浓度,从而改善ZnO的导电性,Co-Y共掺时ZnO半导体进入简并状态,呈现金属性。Co掺杂ZnO会在可见光和近紫外区域发生吸收增强现象,而Y掺杂ZnO可以提高体系在紫外区域的吸收,其中由于Co离子和Y离子之间的协同效应,Co-Y共掺ZnO时体系对可见光和近紫外区域的光子能量吸收大幅增加,因此Co-Y共掺杂ZnO可以用于制作光电感应器件。     

Y-Cu共掺杂ZnO电子结构与光学性质的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波赝势法研究了本征ZnO、Y和Cu单掺杂ZnO、Y-Cu共掺杂ZnO的电子结构和光学性质. 计算结果表明, 在本文的掺杂浓度下, Y和Cu单掺杂可以提高ZnO的载流子浓度, 从而改善ZnO的导电性, Y-Cu共掺时ZnO半导体进入简并状态, 呈现金属性. Y 掺杂ZnO可以提高体系在紫外区域的吸收, 而Cu掺杂ZnO在可见光和近紫外区域发生吸收增强现象, 其中由于Y离子和Cu离子之间的协同效应, Y-Cu共掺杂ZnO时体系对可见光和近紫外区域的光子能量吸收大幅增加, 因此Y-Cu共掺杂ZnO可以用于制作光电感应器件.     

Ga-F共掺杂ZnO导电性和透射率的第一性原理计算

用基于密度泛函理论的第一性原理平面波超软赝势方法,对本征ZnO,Ga、F单掺ZnO和Ga-F共掺ZnO的几何结构进行优化后计算了各体系的相关性质.结果表明各掺杂体系有各自的优缺点,在制作透明导电薄膜时可根据具体要求采取不同的掺杂方案.Ga掺杂ZnO比F掺杂ZnO的晶格畸变小.相同环境下Ga原子比F原子更容易进入ZnO晶格,因此掺杂后结构更加稳定.Ga、F掺杂都改善了ZnO的导电性,掺杂ZnO的载流子浓度比本征ZnO增加了3个数量级,相同浓度的F掺杂比Ga掺杂能产生更多的载流子.Ga-F共掺杂ZnO折中了上述Ga、F单掺杂ZnO的优缺点.另外,掺杂后ZnO的吸收边蓝移,以Ga-F共掺杂ZnO在紫外区域的透射率最大,在280~380 nm范围内其透射率在90%以上.