试分析纳米氧化锌的制备及其光催化性能

纳米氧化锌是一种面向21世纪的半导体材料,在陶瓷、化工医药、生物等领域得到了广泛的使用。近年来,纳米氧化锌不断得到重视,对于纳米氧化锌的研究也逐渐增多,并且在试验中制备了不同结构的氧化锌材料,并研究了纳米氧化锌的性能。纳米氧化锌的重要作用使得对于纳米氧化锌的研究具有了非常重要的现实意义。本文将主要分析纳米氧化锌的特性、性质、应用和制备办法,以及它的光催化性能。     

纳米结构氧化锌的制备及其应用研究进展

综述了纳米氧化锌的主要制备方法,阐述了目前国内外制备各类形态纳米氧化锌的研究进展,对当前应用研究中存在的一些问题进行了讨论,进一步展望了未来应用研究的前景.     

纳米氧化锌的制备技术及其应用前景

综述了纳米氧化锌的主要制备方法,结构表征和材料特性.介绍了液相和气相合成法等不同制备方法的反应特征、产物形貌及其性能.分析了水热法、模板法、溶胶凝胶法和化学气相氧化法的生长机理.讨论了纳米氧化锌的应用前景,并对纳米氧化锌的后续研究重点提出了一些建议.     

纳米氧化锌/AC复合发泡剂在PVC糊和PP发泡中的应用研究

在AC发泡剂中添加纳米氧化锌，研究了纳米氧化锌对AC发泡剂分解的促进作用及在PVC糊和PP发泡中的应用．结果表明，在AC发泡剂中添加纳米氧化锌的样品，其初始分解温度明显低于未添加纳米氧化锌的AC发泡剂．添加纳米氧化锌的AC发泡剂，其分解速度明显高于未添加纳米氧化锌和洛加微米氧化锌的样品、在PVC糊和PP发泡中，添加纳米氧化锌的样品，发泡倍率明显高于未添加纳米氧化锌和添加微米氧化锌的样品．     

纳米氧化锌的抗真菌活性研究进展

【目的】基于纳米氧化锌的制备工艺简单、良好的生物相容性和抗菌活性等优点,全面阐述纳米氧化锌作为一种新型抗真菌添加剂应用于食品工业领域中的现有成果与潜在挑战。【方法】通过总结、归纳和比较现有研究报道,对纳米氧化锌的抗真菌活性研究进展进行全面综述。【结果】介绍了纳米氧化锌的制备方法及抗真菌性能,深入分析了氧化锌纳米颗粒对真菌生长、繁殖与代谢的影响机制,并总结了目前纳米氧化锌在食品领域中的主要应用,并对纳米粒子的生物安全性进行了评价。【结论】发展适合工业化生产的纳米氧化锌制备技术,加强纳米粒子对真菌生长代谢作用机制的深入研究,建立纳米材料生物安全性评价的方法与标准,将有助于规范和扩大纳米氧化锌等纳米材料在食品生产与食品安全领域中的进一步应用。     

高速剪切乳化机制备纳米氧化锌及形貌控制

提出了应用高速剪切乳化机制备纳米氧化锌材料的新方法,研究了反应时间、pH值、锌盐浓度、乳化机转速和搅拌方式等实验条件对氧化锌纳米材料形貌的影响.与其它方法相比,用该方法制备纳米氧化锌具有方法简单、条件易控、成本低廉、易于量产、纳米结构几何形状均一等优点.     

三维纳米结构氧化锌的制备

采用两步溶液法在硅片表面制备了新颖的三维纳米结构氧化锌,并采用SEM和XRD等手段对其进行了表征.两步溶液法制备实验表明:当氧化锌种子层的生长制备时间在48 h、种子层外延生长时间超过7 h,在硅片表面就能得到三维纳米结构氧化锌.对三维纳米结构氧化锌的生长机理进行了初步探究.     

影响氧化锌纳米材料场发射性能的因素

采用物理气相沉积的方法通过控制生长参数,在硅衬底上获得不同形貌的氧化锌纳米阵列.在金属场发射系统中测量了它们的场致电子发射性能,发现阴极发射电流不稳定主要是由于氧化锌纳米阵列的不均匀性造成的.采用高压励炼技术可以增强氧化锌场发射的稳定性,使电流波动明显降低.此外,形貌对氧化锌纳米阵列的场发射电流密度和阈值电压有明显影响,而且不同形貌的氧化锌纳米阵列的抗溅射能力也不相同.     

外电场对氧化锌结构及性能的影响

用沉淀法制备了氧化锌前驱物,研究了外电场条件下前驱物结晶为纳米氧化锌的特征.以X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱仪对合成产物进行了结构形貌和发光性能表征.测试了纳米氧化锌极化产物在金黄色葡萄球菌中的抗菌性能.结果表明:外电场条件会明显影响氧化锌的结晶度和显微形貌,并调控氧化锌的极性生长.随着电场强度的增加,纳米氧化锌在391 nm处的紫外荧光光谱增强,且略有蓝移.电场极化对氧化锌抗菌性能具有一定的调控作用,极化电压为1.5 kV时,氧化锌极化试片具有最大的抑菌圈宽度(4.65 mm).     

ZnO纳米棒/PVC复合材料的光催化性能研究

用水热法制备了氧化锌纳米棒,在此基础上通过溶液共混制备了氧化锌纳米棒/PVC复合材料前驱体,适当温度下煅烧得到了氧化锌纳米棒/PVC复合材料.借助XRD,TEM,SEM,IR,UV-Vis和ESR等测试手段对氧化锌纳米棒及其复合材料进行了表征.以甲基橙为目标降解物,研究了氧化锌纳米棒和复合材料在可见光下的光催化性能和复合材料制备条件对光催化的影响.实验结果表明,复合材料的最佳制备条件为：氧化锌和PVC的质量比1∶1,煅烧温度250 ℃,煅烧时间1 h.在光催化剂用量为0.5 g/L,甲基橙浓度为10 mg/L,采用15 W家用照明荧光灯做光源的光催化体系下,复合材料对甲基橙的降解率达到88%,表明了制备的氧化锌纳米棒/PVC复合材料具有良好的可见光光催化性能.     

纳米ZnO的制备及其光催化活性研究

采用直接沉淀法、微乳法及乙醇锌合成法制备了不同晶粒尺寸的ZnO纳米粒子,用XRD和TEM技术对样品进行表征.取粒径最小的纳米ZnO作光催化剂,以太阳光为光源,并以光催化降解罗丹明-B为模型反应,探讨用纳米ZnO光催化降解有机污染物的途径.     

柱状和蝌蚪状ZnO纳米结构的制备方法研究

本研究中采用直接蒸发锌粉的方法,在硅基底上制备了ZnO纳米结构。实验结果表明,温度条件分别为550℃和n600℃时可以得到ZnO纳米柱和ZnO纳米蝌蚪。Raman光谱分析知,所得的两种ZnO结构均为六角纤锌矿结构。实验中制备的纳米结构的纯度很低,缺陷很少。     

ZnO薄膜的制备和研究进展

ZnO作为一种新型的宽禁带半导体材料，具有很好的化学稳定性和热稳定性，抗辐射损伤能力强，在光电器件、压电器件、表面声波器件等诸多领域有着很好的应用潜力．本文介绍了ZnO薄膜的基本性质以及喷雾热分解、脉冲激光沉积、金属有机物化学气相沉积等制备ZnO薄膜的技术和方法，并着重介绍了在ZnO紫外受激发射和p型掺杂等方面的研究进展．     

Recent progress in ZnO-based heterojunction ultraviolet light-emitting devices

Wide bandgap(3.37 eV)and high excitonbinding energy of ZnO(60 meV)make it a promising candidate for ultraviolet light-emitting diodes(LEDs)and low-threshold lasing diodes(LDs).However,the difficulty in producing stable and reproducible high-quality p-type ZnO has hindered the development of ZnO p–n homojunction LEDs.An alternative strategy for achieving ZnO electroluminescence is to fabricate heterojunction devices by employing other available p-type materials(such as p-GaN)or building new device structures.In this article,we will briefly review the recent progress in ZnO LEDs/LDs based on p–n heterostructures and metal–insulatorsemiconductor heterostructures.Some methods to improve device efficiency are also introduced in detail,including the introduction of Ag localized surface plasmons and single-crystalline nanowires into ZnO LEDs/LDs.     

邻苯二酚螯合生长氧化锌棒状结构光致发光增强

通过水热合成方法,研究了邻苯二酚作为螯合剂对氧化锌(ZnO)一维棒状材料结构及其光致发光的作用.实验发现,通过调节邻苯二酚的浓度,可以显著改变ZnO一维棒状材料的形貌特征与长径比.结合XRD测试发现随着邻苯二酚的加入,ZnO一维棒状材料的晶化程度显著提高.随着邻苯二酚加入量增大,ZnO晶体沿(100)面方向呈现择优生长的趋势,当邻苯二酚加入量为1 g/L时,ZnO晶体晶化程度最高.另外,光致发光光谱测试发现,ZnO一维棒状材料在紫外以及可见光波段均存在显著的光致发光增强.结合ZnO一维棒状材料的形貌及物相分析,揭示了螯合剂引入后造成的ZnO材料表面缺陷量与晶化程度对光致发光增强的影响.本工作不仅揭示了邻苯二酚在ZnO材料生长中的螯合作用,同时通过邻苯二酚加入量的调控进一步提高了ZnO的光致发光性能.     

溶胶- 凝胶前体法制备纳米ZnO

分别采用硬脂酸、柠檬酸及草酸盐Sol-Gel 法合成了干凝胶前体粉末,并以其热分析结果为依据,在指定温度下热处理2 h得ZnO粉体. 经XRD和SEM分析表明,三种方法均可制得具有六方晶系结构的纳米ZnO, 其中第一种方法所得粉体的结晶度好,团聚较轻, 粒子大小均匀,外貌呈球形.     

无镉ZnO缓冲层的柔性CZTSSe太阳电池

针对铜锌锡硫硒（CZTSSe）薄膜太阳电池中CdS缓冲层带隙较小造成光损耗和Cd元素的毒性问题,提出无镉环保型CZTSSe太阳电池,分别采用溅射法和旋涂法来制备ZnO薄膜以替代CdS缓冲层.薄膜形貌表征及器件性能测试表明,相比旋涂法,溅射法制备的ZnO的薄膜质量及其CZTSSe器件性能明显更好,器件的光电转换效率（PCE）从1.0%提升到4.5%.同时,相比于CdS（E_g=2.4 eV）, ZnO具有更大的带隙（E_g=3.3 eV）,去除CdS膜层后,薄膜和器件在蓝光区具有更高的透光率和更好的光吸收.该设计为制备柔性CZTSSe太阳电池提供了一种新策略.     

改性ZnO空心球光催化性能的研究进展

近年来,有机染料大量使用引起的水污染问题日益严重,因此迫切需要一种绿色、高效的技术来去除废水中的持久性有机污染物。ZnO作为一种廉价、无毒、储量丰富的半导体光催化剂,被认为是TiO₂的最佳替代品。ZnO空心球由于其独特的结构,拥有良好的光吸收能力和光催化稳定性,具有很好的应用前景,但是纯的ZnO空心球的禁带宽度较大,只能对紫外光或近紫外光作出响应。综述了ZnO空心球的制备方法以及其改性材料的光催化性能。并在提升ZnO空心球光催化性能方面做出了详细的阐述,包括掺杂、金属沉积、构建异质结等。讨论了增强ZnO空心球光催化活性的机制。     

ZnO纳米材料的制备方法及应用

纳米ZnO作为一种宽禁带直接带隙半导体材料因其具有发光性、压电性、导电性、气敏性、光催化性等诸多的优异性能而被广泛应用。ZnO材料来源广泛、价格低廉、无毒无害、制备方法多样，这些优点使ZnO越来越受到人们关注。本文总结了ZnO纳米材料多种制备方法的实验概况及特点，科研人员可以根据具体需要选择合适的制备方法。并对纳米ZnO的主要应用进行了介绍。     

表面活性剂对纳米氧化锌合成及分散性的影响

在比较了各种合成方法后,我们采用固相合成法来制备纳米氧化锌,并对其提出了改进．通过在固相反应过程中加入表面活性剂对纳米氧化锌进行了表面改性,制备出了粒径更小、分散性更好的氧化锌．用X-射线粉末衍射仪、扫描电镜表征产物的结构和形貌,用分光光度计研究其分散性．结果表明,改性后产物的分散性得到了显的改善,较之未改性样品,其吸光度均有不同程度的增加,且在不同极性溶剂中的分散性随表面活性剂种类和用量的不同而不同．