Cu衬底上ZnO纳米结构及其光催化性能分析

采用两步电化学沉积法在Cu衬底上沉积得到ZnO纳米结构薄膜。用X-射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对其结构及形貌进行表征,发现先在Cu衬底上沉积一层Zn致密膜,更有利于在其表面上得到附着力强、形貌较好的ZnO纳米结构膜。系统考察了沉积温度和沉积时间等工艺参数对ZnO纳米结构的影响。结果表明,沉积温度和沉积时间对晶体结构和形貌有显著影响,通过对工艺进行适宜控制可以得到结晶性良好的六方纤锌矿型ZnO纳米结构膜。以罗丹明B为目标有机污染物,分析了ZnO膜的光催化性能,表明所制备的ZnO膜可以作为光催化剂,其光催化效率可达到72.4%。     

球形花状ZnO微-纳分级结构的制备及其光电化学性能

文章采用一种热蒸发的方法在镀有Zn膜的掺F的SnO2(FTO)导电玻璃上制备出球形花状ZnO微-纳米分级结构,利用SEM、XRD、PL等手段对球形微-纳米结构的形貌、成分和发光性能进行了分析。分析结果表明,球形花状六方纤锌矿ZnO微-纳米分级结构具有表面多孔特征,有利于染料的吸收。球形花状ZnO微-纳米结构存在近带边发射的近紫外发光(402nm)和来自于深能级缺陷的可见发光(460nm和500nm)。将所制备的样品作为光阳极组装成染料敏化太阳能电池(DSSC),该电池的转换效率η=0.67%,比以纳米棒、树枝状纳米结构、纳米梳作为光阳极材料的DSSC的转换效率要高,但是整体转换效率不高,这是由于晶体内部较多缺陷引起的。     

沉积电位对ZnO薄膜结构及光电性能的影响

以硝酸锌溶液为电解液,采用电化学沉积方法,在导电玻璃(ITO)上制备ZnO薄膜.使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对制备的ZnO薄膜结构和形貌进行表征,并研究薄膜的光电性能.结果表明,通过该方法制备的ZnO具有标准的六方纤锌矿纳米柱状结构,沉积电位为-0.75、-0.80、-0.85 V时,制备的ZnO纳米柱的直径分别为250、400、500 nm,禁带宽度分别为3.12、3.27、3.29 eV,光电流密度分别为1.18、1.07、0.89μA.cm-2.     

沉积电位对ZnO薄膜结构及光电性能的影响

以硝酸锌溶液为电解液,采用电化学沉积方法,在导电玻璃(ITO)上制备ZnO薄膜.使用X射线衍射仪、扫描电子显微镜对制备的ZnO薄膜结构和形貌进行表征,并研究薄膜的光电性能.结果表明,通过该方法制备的ZnO具有标准的六方纤锌矿纳米柱状结构,沉积电位为-0.75、-0.80、-0.85 V时,制备的ZnO纳米柱的直径分别为250、400、500 nm,禁带宽度分别为3.12、3.27、3.29 eV,光电流密度分别为1.18、1.07、0.89μA.cm-2.     

花状Ag/ZnO复合物的制备及光催化性能

采用水热合成法制备ZnO微米花状粉体,利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作为还原剂和分散剂,在ZnO微米花状粉体表面还原不同浓度的银氨溶液,获得花状的Ag/ZnO复合物。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及透射电镜(TEM)对它们的物性结构和晶粒形貌进行了表征,显示Ag纳米晶分散地附着在ZnO的表面。对亚甲基蓝溶液进行紫外光催化降解实验,结果表明该复合物具有很高的光催化活性。     

溶剂热制备Co掺杂ZnO纳米花及其光催化降解甲基橙

采用简单的溶剂热法制备了ZnO纳米花状枝晶,枝晶主干长约400～500 nm,晶枝长约500～700 nm.利用XRD、SEM及EDS测试手段对ZnO纳米花进行物相、结构、形貌和成分表征的结果显示,ZnO纳米花为六方相纤锌矿结构,其中有少量钴的掺杂.所制备的ZnO纳米花对甲基橙溶液具有很好的光催化性能,在1.5 h光催化实验后,其降解率达到91.1%.     

水热合成Co-Ni合金链及其磁性能研究

我们报道了一种简单的水热法合成具有花状微球组成的钴镍合金链.通过XRD,SEM,TEM和EDS对产物的形貌、结构及性质进行了表征,实验结果表明反应温度和表面活性剂PVP均对产物形貌产生了重要影响.提出了这种合金可能的形成机理.我们利用不同比例的CoCl2和NiCl2反应物来制备配比不同的钴镍合金链,发现高钴的成分高倾向于形成花状的纳米链.室温条件下,对所制备的材料进行了磁学性质测试,测试结果表明饱和磁化强度随着合金中钴含量的增加而增加,矫顽力却呈现不同的趋势.     

一维β-FeOOH的制备及其自组装

以FeCl3·6H2O水溶液为前驱体,通过恒温水浴水解、表面活性剂组装和水热法强迫水解两种方法制备出了两种不同形态的β-FeOOH纳米棒自组装聚集体.采用XRD、FTIR和SEM等对产品的结构和形态进行了表征.实验表明:产品为结晶性良好的四方相结构,以一维的纳米棒自组装而成的有序聚集体.并讨论了表面活性剂的浓度和反应温度对纳米粒子组装的影响.     

反相乳液法制备银纳米粒子

在水/Span80-Op10/甲苯反相乳液体系中制备出了粒径小且分布较窄的银纳米粒子,利用TEM和XRD对所制备的银纳米粒子的形态和晶体结构进行了表征.研究结果表明,此种方法得到的银的存在形式与反应条件,例如,油水比、表面活性剂用量、搅拌速度及温度有着密切的联系,可望达到对金属银纳米粒子的可控制备与性能调控.     

溶剂热法合成ZnO微米棒及其光催化性能

以ZnCl2和过氧化氢为反应前驱物,CTAB为表面活性剂,在碱性溶液中180℃反应12h,合成ZnO微米棒。利用X-射线粉末衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),紫外可见吸收等手段对产物进行表征。通过扫描发现ZnO结构为具有六方纤锌矿结构,主要是由直径约在1μm左右粗细的单晶微米棒组成的花状ZnO微米团簇,并简单探讨了微米棒的组装过程。紫外吸附实验说明ZnO对有机染料,如甲基橙有催化作用,表明他们在光催化方面有潜在应用。     

ZnO/V_2O_5纳米管阵列的合成及其光电化学性能研究（英文）

通过简单直接的两步电化学沉积法成功制备了核壳结构的ZnO/V2O5纳米管阵列.通过采用XRD,SEM,TEM和XPS等表征手段对这些制备的ZnO/V2O5核壳纳米管结构的物相和微结构进行分析.光电化学测试结果表明:ZnO/V2O5核壳纳米管阵列相比于单一的ZnO纳米棒阵列具有明显增强的光电化学性能,使其有望在光解水领域得到广泛的应用.     

ZnO/V2 O5纳米管阵列的合成及其光电化学性能研究

通过简单直接的两步电化学沉积法成功制备了核壳结构的 ZnO／V2 O5纳米管阵列。通过采用 XRD, SEM,TEM和 XPS 等表征手段对这些制备的 ZnO／V2 O5核壳纳米管结构的物相和微结构进行分析。光电化学测试结果表明：ZnO／V2 O5核壳纳米管阵列相比于单一的 ZnO 纳米棒阵列具有明显增强的光电化学性能,使其有望在光解水领域得到广泛的应用。     

水热法制备Co掺杂ZnO纳米棒的及其光学性能分析

采用水热法制备了不同Co掺杂浓度的六方纤锌矿结构的ZnO纳米粉体材料,通过X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和(光致发光)PL谱对样品的形貌、结构、光学性能分别进行了表征和测试. XRD分析结果表明:Co掺杂并未改变纤锌矿ZnO的晶体结构;SEM可以看出随着Co掺杂浓度的增大,花状ZnO纳米棒的均匀性变差,而且不同浓度Co掺杂ZnO纳米棒中均出现了少量的且尺寸较小的单根纳米棒;而PL光谱显示样品在381 nm附近具有微弱的紫外发光峰,在位于579 nm附近具有较强的可见光发光峰.特别是Co掺杂ZnO纳米棒的紫外发光峰强度同本征样品相比没有明显的变化,而可见光发光强度同本征样品相比具有明显的下降.随着Co掺杂浓度增大,样品可见发光峰的强度先减小再增大,说明样品的结晶质量先提高再降低.当Co掺杂的浓度为2.0%时,所制备的ZnO花状纳米棒具有良好的结晶质量,具有优异的光学性能.     

水热法制备BaF2纳米颗粒

采用水热合成法,以BaCl2和KF为反应物,在聚乙烯吡咯烷酮(PVP)作表面活性剂的水-醇体系中制备了结晶良好的BaF2纳米颗粒.考察了PVP用量对纳米颗粒生成的影响.利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和红外光谱(IR)等测试手段对样品进行了表征.结果表明,以PVP为表面活性剂可以完善BaF2的结晶质量,以形成立方结构的BaF2纳米颗粒.     

枝状Ag/Au双金属纳米材料的合成及表征

利用Au离子与树枝状纳米Ag的置换反应,以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为表面活性剂,制备了树枝状Ag/Au双金属纳米材料.利用扫描电子显微镜、能量散射X-射线光谱、紫外可见光光谱仪对样品的形貌、成分进行了表征分析,研究了反应温度对产物的影响.结果表明,当反应温度为180℃,反应时间为30min时,可以得到形貌保持较好的纳米枝状结构.产物的UV-Vis光谱中只观察到一个位于单金属Ag和Au之间的吸收峰,表明形成了Au/Ag合金纳米结构.随着温度升高,置换速度加快,有利于Au的生成.     

不同形貌纳米结构的氧化亚铜薄膜的制备及光电性能研究

采用铜阳极氧化法生成了各种形貌的氧化亚铜薄膜材料.通过X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、开路电压(open circuit)等测试方法对样品的结构及光电化学性能进行了表征.结果表明：反应时的面电流密度及表面活性剂对氧化亚铜形貌有比较大的影响.当CTAB为表面活性剂时,随面电流密度增大,氧化亚铜的形貌从网状、片状到棒状转化.当阳极液中表面活性剂为CTAB、PVP、PEG时,可以分别得到纳米带状、枝桠状及纳米线状的氧化亚铜,并且纳米线状的氧化亚铜具有最好的光电性能.     

单分散MnO纳米粒子的可控制备

研究了不同实验条件对MnO纳米粒子尺寸和形貌调控的影响.采用高温分解法以油酸锰为前驱体成功可控制备了3nm、6nm、10nm、20nm等多种粒径的MnO纳米粒子,并通过透射电子显微镜对其进行了表征.结果表明:反应温度、表面活性剂用量、溶剂用量等对纳米粒子的大小都有一定的影响.随着反应温度的升高,MnO纳米粒子的尺寸逐渐增加,而表面活性剂的用量增大则导致MnO纳米粒子的尺寸变小,增加溶剂用量有利于合成较大尺寸的MnO纳米粒子.此外,还分别用CTAB、DMSA、多巴胺等对MnO纳米粒子进行修饰,结果显示表面经亲水性处理后纳米粒子增加了水溶性,使其更好地用于生物成像和载药.     

Au对于ZnO(0001)面上Zn空位的影响

ZnO因其独特的光学性能和良好的电学特性,成为近几年来半导体研究领域中人们关注的热点材料.而在纳米尺度下,ZnO材料的热学、光学、磁学和电学性质更是表现出许多奇异特性,在许多领域有着重要应用,产业化前景看好,成为目前极具开发潜力的材料.如何制备、生长、利用功能型纳米ZnO材料组装高性能的微电子器件已成为当今人们研究的焦点课题.气相沉淀法(VLS)法是目前制备ZnO纳米结构的常用方法,利用活性剂对ZnO纳米结构生长进行控制是其显著特点.如Au,Cu,In等作为活性剂在制备ZnO纳米结构中起着重要作用,深入地了解这些元素在ZnO纳米结构生长过程中的作用,对于了解表面活性剂控制下的ZnO纳米结构的生长机理有重要意义.Meyer作了关于Cu在ZnO表面的研究[1],Northup和Neugebauer研究了In/ZnO体系[2],我们小组也进行了Au在ZnO极性面上吸附的第一性原理研究[3].     

纳米ZnO的温和液相法制备及其光催化性能

以ZnCl₂作为锌源,采用液相法制备了由粒径约17 nm的氧化锌粒子组合而成的花状六方纤锌矿晶体结构的氧空位缺陷型ZnO纳米材料,对制备的ZnO纳米材料的结构、形貌和成分进行了表征,计算了其禁带宽度,并通过光催化降解亚甲基蓝研究了其光催化性能.结果表明:氧空位缺陷型ZnO纳米材料具有很好的结晶度和形貌,且禁带宽度为3.17 eV,低于普通ZnO的禁带宽度.当光催化降解亚甲基蓝溶液0.5、2.5 h时,降解率分别为20%和80%,降解速度是普通Ag纳米颗粒掺杂氧化锌的4倍,表明制备的氧空位缺陷型ZnO纳米材料具有优异的光催化性能.     

聚苯胺/硫化铜复合材料的制备及其近红外吸收性能

以五水硫酸铜(CuSO_4·5H_2O)与硫粉(S)为原料,采用溶剂热法制备了花状硫化铜,通过正交实验法对PVP的用量、Cu∶S(摩尔比)、反应时间以及反应温度等参数进行了优化;采用原位聚合复合制备了聚苯胺/硫化铜复合材料.利用FT-IR、XRD、SEM、固体漫反射紫外-可见-近红外光谱对样品进行了表征和性能测试.结果表明,在1.0 mL CuSO_4·5H_2O(1.0 mol/L)溶液和0.064 g(2.0 mmol)硫粉(即Cu∶S(摩尔比)为1∶2)、0.25 g PVP、反应温度200℃、反应时间6 h条件下,制备了颗粒平均直径为5～8μm的花状硫化铜;当硫化铜用量为30 wt%时,聚苯胺/硫化铜复合材料的近红外吸收性能在650 nm处达到最强2.12 a.u..