Zn基ZnO纳米棒阵列的制备和发光特性

N2H4.H2O水热体系中,在Zn基底上制备出了ZnO纳米棒薄膜。采用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)及发致发光谱(PL)等分析测试手段,研究了ZnO薄膜的形貌结构和发光特性。结果表明,预处理工艺不同,Zn基底表面状态不同,ZnO薄膜形貌也不同。在经预氧化形核的Zn基底上易于制备ZnO纳米棒薄膜。在单一取向的Zn基面上,易于制备ZnO纳米棒阵列。PL测试分析表明,ZnO纳米棒有强的近带边紫外光发射峰和弱的缺陷发射峰。阵列棒本征发射峰强度最高、缺陷峰最弱,反映了该ZnO纳米棒结晶质量高。     

纳米ZnO对大型潘的急性毒性效应研究

以大型蜃为模式生物,研究了自然光照（光暗比为12h：12h）和黑暗条件下纳米ZnO对水生生物的急性毒性效应．实验结果表明,在自然光照条件下,不同粒径纳米ZnO对大型潘的毒性顺序为（25±5）和（10±1）〉（90±10）nm,其EC50分别为12．21,9．96和167．36mg／L;黑暗备件下,（10±1）,（25±5）和（90±10）nm ZnO对大型潘抑制的EC50分别为19．64,206．70和409．84mg／L．由此可以看出,纳米ZnO在光照条件下对大型潘的影响大于黑暗条件,且粒径大小影响其毒性强弱．     

K5H11[WO2（PW9O34）2]·33H2O和K6Na2H2[Ni4（H2O）2（PW9O34）2]·23H2O的合成与表征

在常规条件下合成了2种具有一维链状结构的多金属钨酸盐K5H11[WO2（PW9O34）2]·33H2O（1）和K6Na2H2[Ni4（H2O）2（PW9O34）2]·23H2O（2）．采用X射线单晶结构分析、元素分析和红外光谱对其进行了表征．结果表明：化合物1属于正交晶系,Fddd空间群;晶胞参数a=2．9063nm,b=3．1790nm,c=3．9148nm,α=90．00°,β=90．00°γ=90．00°,V：36．1940nm^3,Z=2,R1=0．0706,ωR2=0．1621．化合物2属于单斜晶系,P2（1）／n空间群;晶胞参数a=1．1916nm,b=1．6547nm,C=2．1211nm,α=90．00°,β=100．66°,γ=90．00°,V=4．1098nm^3,Z=16,R1=0．0638,ωR2=0．1432．     

二维配位聚合物Co（PDC）·2H2O的水热合成与热性能研究（PDC=3，5-二羧酸吡啶）

在413K下,3,5-二羧酸吡啶和CoCl2·6H2O的混合物在水热条件下反应得到标题化合物Co（PDC）·2H2O（PDC=3,5-二羧酸吡啶）。单晶X射线衍射表明该配位聚合物属于单斜晶系,空间群为C2／c,晶胞参数为a=0．9902（2）nm,b=1．1981（2）nm,c=0．73997（15）nm,β=105．18（3）°,Z=4。具有2-D层状结构的Co（PDC）·2H2O中包含钴阳离子和3,5-二羧酸吡啶,其中每个钴阳离子被1个吡啶环上的氮原子、2个羧基上的氧原子以及2个水分子上的氧原子配位。热分析结果表明该化合物在330℃以下保持热稳定。     

Na3H3[C4FN3OH4]6[TeMo6O24]·8H2O和Na2H[C4FN3OH4]2[Al（OH）6Mo6O18]·13H2O的合成与晶体结构

采用常规方法合成了2个Anderson型多金属氧酸盐Na3H3[C4FN3OH4]6[TeMo6O24]·8H2O（Ⅰ）和Na2H[C4FN3OH4]2[Al（OH）6Mo6O18]·13H2O（Ⅱ）．通过元素分析、红外光谱、热重分析、X射线单晶衍射对其进行了表征．结果表明：2个化合物均属于三斜晶系,P-1空间群;化合物Ⅰ的晶胞参数a=1．10691（10）nm,b=1．14899（10）nm,c=1．35807（12）nm,a=71．63（2）°,β=66．25（10）°,γ=67．44（2）°,V=1．4334（2）nm^3,Z=1,R1=0．0748,wR2=0．1279;化合物Ⅱ的晶胞参数a=0．68788（4）nm,b=1．16845（7）nm,C=1．30690（8）nm,a=81．3390（10）°,β=77．8900（10）°,γ=79．5480（10）°,V=1．00307（10）nm^3,Z=1,R1=0．0314,wR2=0．0995．     

掺钕钛酸铋纳米结构的水热合成研究

以Bi（NO3）3·5H2O,Nd（NO2）3·6H2O和Ti（OC4H9）4为原料,NaOH为矿化剂,采用水热法合成铋层状钙钛矿掺钕钛酸铋（Bi3.15Nd0.85Ti3O12,BNdT）纳米结构．利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）表征产物的晶相和形貌．研究反应温度、矿化剂浓度和反应时间对水热合成BNdT纳米结构的影响．结果表明,在适当的水热反应条件下能有效合成BNdT纳米结构,在反应温度为150℃、175℃、200℃和220℃时分别形成球状、球状与片状共存、棒状和片状产物．     

CeO2/ZnO纳米复合粉体的制备及抗紫外线性能研究

以Ce（NO3）3·6H2O和（CH3COO）2 Zn·2H2O为原料,采用超声—沉淀法制备了纳米CeO2,ZnO粉体,CeO2/ZnO纳米复合粉体。研究了不同的铈锌摩尔对复合粉体紫外吸收性能的影响、通过正交实验确定了制备CeO2/ZnO纳米复合粉体的最佳工艺条件,并采用XRD、IR、TG-DTA、UV-Vis以及激光粒度等测试手段对复合粉体进行了表征。结果表明,在最佳工艺条件下制得的CeO2/ZnO纳米复合粉体,属于原子级混合,其紫外吸收性能优于单一粉体。     

氢等离子体处理对ZnO纳米棒光学性能的影响

用水热法在石英玻璃衬底上制备出ZnO纳米棒,并对其进行氢等离子体处理。用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计和光致发光光谱仪对氢等离子体处理前后ZnO纳米棒的形貌、结构和光学性能进行了表征。结果表明,氢等离子体处理未对ZnO纳米棒的形貌和晶体结构产生影响,但随着氢等离子体处理时间的增加,ZnO纳米棒的光吸收带边发生蓝移,同时其近带边紫外发光峰逐渐增强,可见发光峰逐渐减弱。     

（NH_3CH_2CH_2NH_3）_4[CuV_6O_8（HPO_4）_6（PO_4）_2（H_2O）_2]·4 H_2O的水热合成及晶体结构

利用中温水热技术合成了新型层状磷钒铜多金属氧酸盐（NH3CH2CH2NH3）4[CuV6O8（HPO4）6（PO4）2（H2O）2].4 H2O,采用元素分析、红外光谱、热重分析和X射线单晶结构分析对其进行了表征.结果表明：该化合物属于单斜晶系,C2/c空间群;晶胞参数a=2.0760 nm,b=1.0030 nm,c=2.3784 nm,α=90°,β=101.17°,γ=90°,V=4.8586 nm3,Z=8,R1=0.0719,wR2=0.1432.     

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.     

溶剂热法制ZnO纳米棒及其气敏性能

以乙酰丙酮锌为原料,采用溶剂热法首次合成了棒状ZnO纳米粉体,并对该材料在不同工作温度下的气敏性能进行了研究。通过XRD、SEM和TEM等测试手段,表征其物相与结构。该粉体为六方晶系的ZnO纳米棒,直径约为30 nm,长度约为100 nm,结晶良好。通过静态配气法发现:采用N型氧化锌纳米棒所制得的元件在270℃下,对体积分数为5×10-4的乙醇有较好的气敏性能,灵敏度为75,响应时间及恢复时间分别为30、60 s,说明制备的ZnO纳米棒是具有潜力的探测乙醇气体的气敏传感器材料。     

直流反应磁控溅射预制ZnO晶种层工艺参数优化

采用直流反应磁控溅射法,在不同O2/Ar分压比(1∶3、1∶4),不同溅射功率密度(24、40、48W/cm2)及不同热处理温度(400、800℃)条件下制备出ZnO晶种层,研究O2/Ar分压比、溅射功率及热处理的最佳工艺,对制备的晶种层微观形貌和结构进行SEM、AFM、XRD表征,分析磁控溅射相关工艺参数对预制ZnO晶种层的影响机理,发现在O2/Ar分压比为1∶4,溅射功率密度为40W/cm2及800℃热处理条件下制备的ZnO晶种层质量最优.     

ZnO纳米线膜的可控生长及其量子限域效应研究

针对ZnO半导体低维纳电子/光电子器件中纳米线膜的可控性差及其所导致的特性不稳定问题,利用ZnO纳米籽晶层作为引导层,以实现ZnO纳米线膜的垂直取向生长和尺度分布可控制备,并研究低维量子限域效应对ZnO纳米线膜光电特性的影响机制,利用湿化学法在氧化铟锡导电玻璃上制备ZnO籽晶层,随后利用低温水热法进行ZnO纳米线膜的引导生长,样品的显微结构和物相分析表明,通过调节籽晶热处理温度和生长液浓度能够实现ZnO纳米线直径在10～100nm内可调,籽晶热处理温度对纳米线尺度分布影响尤其显著.室温光致发光(PL)谱测试及分析表明,直径小于20nm的ZnO纳米线薄膜样品的PL谱的近紫外带边发射峰相比于更大直径的纳米线样品发生了明显的蓝移,而且半高宽显著减小.利用量子限域效应理论对PL谱带边发射峰随纳米线的尺度分布发生变化的规律进行了合理分析.     

Vertically aligned ZnO nanorods on porous silicon substrates: Effect of growth time

Vertically aligned ZnO nanorods were successfully grown on porous silicon(PS) substrates by chemical bath deposition at a low temperature.X-ray diffraction, field-emission scanning electron microscopy(FESEM), transmission electron microscopy(TEM), and photoluminescence(PL)analyses were carried out to investigate the effect of growth duration(2 h to 8 h) on the optical and structural properties of the aligned ZnO nanorods. Strong and sharp ZnO(0 0 2) peaks of the ZnO nanorods proved that the aligned ZnO nanorods were preferentially fabricated along the c-axis of the hexagonal wurtzite structure. FESEM images demonstrated that the Zn O nanorod arrays were well aligned along the c-axis and perpendicular to the PS substrates regardless of the growth duration. The TEM image showed that the top surfaces of the ZnO nanorods were round with a smooth curvature. PL spectra demonstrated that the ZnO nanorods grown for 5 h exhibited the sharpest and most intense PL peaks within the ultraviolet range among all samples.     

Synthesis and Optical Property Study on ZnO Nanostructures Via Vapor Phase Growth

Nanostructural zinc oxide films have been synthesized via vapor phase growth by heating pure zinc powder. Scanning electron microscopy (SEM) images and X-ray diffraction (XRD) results showed that four kinds of morphologies ZnO nanostructures namely nanowires, well-aligned nanorods, nanofeathers and hexagonal nanorods were formed and all of wurtzite structural crystals. The results indicated that the temperature and substrate play an important role in the formation of different morphologies of ZnO nanostructures. The photoluminescence (PL) measurement was carried out for the wellaligned nanorods ZnO sample and blue emission peaks at 420 and 444 nm have been observed at room temperature. And the blue emission mechanism is discussed.     

ZnO纳米管阵列/p-Si异质结构的低温控制合成及其光电性能

通过选择性腐蚀ZnO纳米棒,在p型Si衬底上低温合成了ZnO纳米管阵列,构成ZnO纳米管阵列/p-Si异质结构(n-ZnONT/p-Si).ZnO纳米管阵列光致发光谱显示,在378 nm处出现了很强的紫外发射峰,而在500 nm左右有一个较宽的绿色发光峰,表明ZnO纳米管具有较好的结晶性.电流-电压曲线显示,n-ZnONT/p-Si异质结构在光暗两种条件下都表现出了较好的整流特性.在紫外光照射下,反向偏压区电流出现了较大的变化,反映出n-ZnONT/p-Si异质结构有较强的紫外光响应,有望成为潜在的紫外光探测器件.     

掺杂量对ZnO∶Tb复合薄膜的形貌和光学性能的影响

采用的两步法——先溅射成膜,后退火处理的工艺成功制备了ZnO:Tb复合薄膜,结合XRD、SEM、PL等手段研究了掺杂量对薄膜结构和形貌的影响.发现掺杂量为4.16%时,ZnO:Tb薄膜表面形成新奇T-A-ZnO结构以及不同直径和长度的螺纹状纳米棒;同时出现378 nm和387 nm两个较强的紫外发光峰,以及中心波长位于515 nm的强绿光峰.     

退火温度对纳米ZnO结构和形貌的影响

通过溶胶-凝胶法制备出不同形貌的ZnO纳米结构.详细研究了退火温度对ZnO纳米结构形貌的影响.结果表明退火温度对ZnO纳米结构的形貌有很大的影响.从扫描电镜结果看,900℃可以形成ZnO纳米棒,长度在2～3 gm,直径在200 nm左右.而且还讨论了ZnO纳米结构的生长机制.     

基于ZnO纳米棒的太阳电池表面陷光技术研究

采用溶胶-凝胶法在SiO2/Si（100）衬底进行ZnO纳米棒结构制备实验研究。所制备的纳米棒结构直径约20-200nm,长度约几个微米。通过分析影响＂陷光＂性能的结构参数,调整制备工艺条件,可获得符合太阳电池表面＂陷光＂要求的结构。     

Ag纳米颗粒修饰对La掺杂ZnO纳米棒光催化性能的影响

采用水热法和光沉积制备Ag纳米颗粒修饰的La掺杂ZnO纳米棒,并通过光催化降解甲基橙(MO)溶液,考查了La掺杂浓度和Ag修饰对ZnO纳米棒光催化性能的影响.结果表明:La掺杂和Ag修饰能够提高ZnO纳米棒的光催化性能.La掺杂改变了ZnO纳米棒的结晶质量,La—O键的形成使ZnO晶体的本征吸收边红移且吸收强度增加,同...