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%.     

化学气相沉积法合成梳状纳米ZnO及其发光性能研究

在600~700 ℃,无催化剂条件下热蒸发Zn及Zn与醋酸锌(Zn(Ac)2)的混合物,成功合成了梳状纳米ZnO.通过场发射扫描电镜(FESEM)及高分辨透射电镜(HRTEM)对各类反应条件下所制备的ZnO纳米形貌进行了观察,结果表明,ZnO纳米结构具有规整的梳状,且为单晶结构,同时对梳状纳米结构体系的生长机理进行了探讨.室温光致发光谱显示,梳状ZnO的紫外发射峰位为397 nm,有明显的红移,同时半高宽(FWHM)变大,而绿光发射峰位在453~493 nm之间分裂为4个次级峰,有明显的蓝移.     

氧化锌纳米晶敏感材料的制备

用柠檬酸盐法合成了ZnO纳米晶,研究了不同灼烧温度及同一温度不同灼烧时间对ZnO纳米晶晶化过程的影响,探讨了合成ZnO纳米晶的最佳实验条件.用X射线衍射、红外光谱、热失重、差热、透射电镜等实验手段对ZnO纳米晶进行了研究.实验结果表明,用柠檬酸盐法制得的ZnO纳米晶属立方晶系,形貌为球形,纯度高,粒径分布均匀,平均粒径20nm.     

负载型ZnO纳米晶的合成、表征及光催化特性

先通过射频磁控溅射技术在石英玻璃衬底上得到ZnO种子层,再采用水热合成的方法制备出负载型ZnO纳米晶,并通过X射线衍射(XRD)、室温光致发光谱(PL)及冷场发射扫描电子显微镜(FESEM)对ZnO纳米晶的物相结构、结晶质量及晶粒形貌进行表征.以亚甲基蓝(Methylene Blue, MB)为模型污染物,在紫外光的照射下考察了负载型ZnO纳米晶的光催化特性.实验结果表明负载型ZnO纳米晶粒径基本分布在(10-30) nm 范围内,具有良好的结晶质量且为六方纤锌矿结构.该体系对10 mg/L 的MB溶液,4 h 的降解率可达71%,外加适量的H2O2溶液,其降解率可提高到94%.     

ZnSe/SiO2复合材料光学吸收特性的研究

采用溶胶-凝胶原位析晶法和高温还原热处理工艺制备了ZnSe/SiO2纳米复合材料.通过吸收光谱和Z-Scan技术对材料的光学吸收特性进行了表征.在吸收光谱中,不同ZnSe摩尔分数的样品的吸收边相对于ZnSe体材料发生了不同程度的蓝移,蓝移量与复合材料中ZnSe纳米晶粒的尺寸有关,根据量子尺寸效应估算了复合材料中ZnSe纳米晶粒的平均尺寸大约为3~4 nm.利用Z-Scan技术测定了ZnSe摩尔分数为0.01和0.03的ZnSe/SiO2纳米复合材料的双光子吸收系数.ZnSe/SiO2纳米复合材料在不同强度的入射光的激发下其出射光强度与入射光强度之间的关系呈现光学限幅特征,ZnSe摩尔分数为0.01的样品的限幅阈值为5 962 GW/m2,嵌位输出值约为4 800 GW/m2,限幅的破坏阈值为12 400 GW/m2.     

石墨烯/ZnSe纳米复合物的制备及电化学发光性质

将还原的氧化石墨烯加入合成的ZnSe纳米粒子溶液中,在超声作用下形成石墨烯/ZnSe纳米复合物.通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)等分析测试手段对所得产物的形貌、晶型进行了表征,测试了所得产物的紫外吸收光谱和电化学发光行为,研究了影响复合物电化学发光性质的因素,探讨了复合物分析应用的可行性.     

中孔Ag微米盘/ZnO纳米棒阵列异质结的构筑及光催化研究

利用简单的两步合成法制备得到新颖的中孔Ag微米盘（HMDs）/ZnO纳米棒（NRs）异质结,主要包括上晶种和异质外延生长.通过简单的合成参数调控,可以制备不同纳米直径、不同长度、不同形状的ZnO NRs,进而制成不同形貌的Ag/ZnO异质结.结构新颖的Ag/ZnO异质结由一维（1D）半导体和二维（2D）纳米结构元构成,Ag/ZnO异质结具有高比表面积和开放的空间结构,在光电领域具有很重要的应用潜力.在光催化测试中,Ag/ZnO异质结表现出优越的催化活性,主要归因于结构独特的Ag/ZnO异质结的协同效应.     

特殊形貌纳米氧化锌的吸波性能研究

纳米ZnO作为一种新型吸波材料受到广泛关注,但对非c轴生长的ZnO纳米结构材料的吸波性能还缺乏系统研究.为了探讨ZnO纳米晶体的形貌对其吸波性能的影响,在熔盐、类离子液体等强极性介质中,合成了枝晶状、片状、锥状等非c轴生长的ZnO纳米结构材料,用XRD、SEM、TEM等对其物相、形貌进行了表征,对不同形貌的ZnO纳米结构材料的电磁性能与吸波性能进行了系统的分析,并与商品ZnO微粉的吸波性能进行了比较.结果表明,ZnO纳米片的吸波效果较好.复合了磁性材料后,ZnO的吸波性能有明显提高.     

Mg掺杂对ZnO纳米棒阵列的形貌及光学性能的影响

采用水热法在AZO(Al掺杂ZnO)衬底上制备ZnO纳米棒阵列.探讨了Mg掺杂物质的量浓度对ZnO纳米棒形貌及光学性能的影响,采用XRD、SEM、PL分别对样品的结构、形貌、光致发光性能进行了表征.结果表明:Mg的掺入使ZnO纳米棒的直径减小,端面由六棱柱状结构转变为尖锥状结构,在Mg与Zn的原子比为6∶100时,纳米棒顶端已全部转变为锥状结构,纳米棒长度达到最大值2.32μm,且(002)晶面的衍射峰强度及紫外发射峰强度都达到最大值.     

高分子络合法自组装ZnO纳米结构和形貌调控

研究采用高分子络合法工艺制备ZnO纳米结构材料时晶体尺寸、形貌和质量的控制影响因素和机理.发现ZnO纳米结构的自组装生长由其极性生长特征和高分子网络骨架限域所决定.采用不同络合材料可调控ZnO纳米结构的形貌,如以聚乙烯醇、聚丙烯酰胺等高分子材料作为络合剂时,分别可以得到均匀直径的ZnO纳米棒、纳米线,而作为对比,当以氨水、柠檬酸钠和六亚甲基四胺等小分子材料作为络合剂时,则分别得到ZnO纳米花、纳米片和棒槌状纳米棒;控制适度弱碱性的络合溶液pH值有利于ZnO纳米结构沿［0001］取向生长,在弱碱性溶液中易得到长柱状ZnO纳米线,而在强碱性溶液中易形成短的ZnO纳米棒以至颗粒.     

ZnSe/5B2O3-95SiO2纳米复合材料的制备及性能表征

采用溶胶凝胶工艺在室温合成合有Zn、Se成分和玻璃相成分的均匀透明凝胶，并通过CO还原气氛热处理，在凝胶玻璃中原位生长出ZnSe纳米晶体．利用BET比表面积、透射电镜、吸收光谱、荧光光谱等分析手段对ZnSe纳米复合材料的组成结构及量子尺寸效应影响下的光学性能进行了表征，结果表明：5B2O3—95SiO2凝胶玻璃的多孔结构可有效地分散ZnSe纳米晶粒；纳米复合材料中ZnSe纳米晶粒呈球形，粒径约为3．5nm；吸收光谱中，ZnSe纳米复合材料的吸收边相对于ZnSe体材料发生蓝移，随着ZnSe在凝胶玻璃中摩尔分数的增大，蓝移量减小，相应ZnSe纳米晶粒尺寸增大；在荧光光谱中，500nm附近的发光带是凝胶玻璃中的ZnSe纳米晶体表面态复合和缺陷发光，当ZnSe的摩尔分数达到0．07时，观测到了浓度的荧光淬灭现象．     

ZnO微纳米盘的制备与光激射

本文采用简单的方法制备出ZnO微纳米盘.利用在空气气氛下,锌原子扩散距离短,有利于形成高的蒸气压,通过控制Zn源的质量和蒸发温度,在自催化生长机制下,获得了直径为微米量级和厚度从几百纳米到几微米的ZnO盘.XRD谱和扫描电子显微镜(SEM)照片表明样品为六方晶系纤锌矿ZnO微纳米盘,盘的排列具有高度的取向性,即择优生长方向为100晶向.样品在500 nm处有较强的缺陷发光峰和380 nm处较弱的激子发光峰.在355 nm脉冲激光泵浦下,实现了ZnO微盘的受激辐射行为.     

ZnSe纳米棒的一步水热法制备及其表征

采用一步水热法,由氢氧化钠、单质硒粉与乙酸锌反应,在EDTA存在的条件下,成功制备了立方相ZnSe纳米棒.对所得样品分别通过X射线衍射和透射电子显微镜进行了物相鉴定与形貌观察.在190 ℃,1.2 MPa条件下得到的纳米棒直径约为40～70 nm,长度为360～460 nm.温度超过200 ℃时,形成的为ZnSe纳米颗粒.讨论认为在纳米棒的形成过程中,EDTA起络合剂的作用,并形成了胶束状软模板.该方法为ZeSe及其它半导体纳米棒的合成提供了一种简单易行的方法.     

ZnO纳米棒对倒序Cu_2ZnSnS_4薄膜太阳能电池光电性能的影响

为了提高光生电子在半导体纳晶薄膜的输运速度,在导电玻璃基底上通过先沉积种子层、再生长ZnO薄膜的方法,制备了结构均匀、垂直基底的ZnO纳米棒.采用溶液法并经硫化在ZnO纳晶薄膜上制备铜锌锡硫(CZTS)薄膜,分别以聚噻吩和铜为空穴传输层和对电极组装倒序结构CZTS薄膜太阳能电池.通过改变ZnO纳米薄膜的微观形貌,研究用于电子传输的纳晶薄膜的微观结构对倒序结构CZTS薄膜光电性能的影响.实验结果表明:与ZnO纳米颗粒相比,由于Zn O纳米棒有利于CZTS吸收层电子空穴的分离和光生电子在ZnO纳晶薄膜内的输运,减少光生电子和空穴的复合,倒序CZTS太阳能电池的光电转换效率从0.04%提高到0.31%.     

一种新型ZnO基微型电极的设计研究

本文提供了一种新型ZnO基微型电极的设计方案,即将半导体材料ZnO纳米棒阵列作为电极材料,它能够保证电极无毒无害的基础上实现其微型结构的设计,其关键技术在于如何控制纳米棒的尺寸和取向.文中采用不同的化学方法(水热法、化学溶液沉积法等)生长ZnO纳米棒阵列,并通过改变实验条件控制纳米棒的尺寸和取向.研究结果表明,采用冰水CBD和两步CBD法可以有效地控制纳米棒的尺寸和取向.     

不同形貌纳米ZnO、ZnO2的制备及紫外光下光催化性能的表征

以Zn（CH3COO）2及NaOH为原料分别运用超声法和水热法制备两种不同形貌的纳米氧化锌颗粒,通过进一步反应制得了相应形貌的过氧化锌,并经过将过氧化锌进行180℃高温处理.运用X射线粉末衍射、紫外—可见漫反射吸收光谱等技术对所得产物基本物理性质进行了表征;同时以液相中的罗丹明B作为目标物,考察了所合成的光催化剂在紫外光下的光催化性能,发现两种不同形貌的ZnO纳米晶体和进一步合成的纳米ZnO2及高温处理后晶体都具有光催化活性,但不同形貌同一物质光催化活性不同,且在紫外光下用超声法得到的花状纳米ZnO对有机染料的降解效果更显著.     

ZnO纳米棒阵列的可控制备、改性及其光催化性能研究

通过一步电沉积法在不锈钢网基底上制备ZnO纳米棒阵列,然后采用水热法在ZnO纳米棒上包覆C,制得C/ZnO纳米复合结构。借助SEM、XRD、TEM、UV-Vis等对相关样品的形貌、结构、物相组成及光催化性能进行表征。结果表明,在沉积电压为-1.0 V的条件下所制备的ZnO纳米棒阵列具有长度适中、分布均匀及垂直取向的结构特点,纳米棒平均直径和长度分别为150 nm和1.35μm,在紫外光照射下其对亚甲基蓝的降解效率可达95.1%,催化稳定性良好;制得的C/ZnO纳米复合结构在可见光照射下对亚甲基蓝的降解效率相比ZnO纳米棒阵列有明显提升,并具有较高的催化稳定性。     

空心CdS纳米晶的合成及发光性能研究

以氯化镉和硫化钠为原料,在水相体系中合成CdS纳米晶,通过透射电子显微镜观察发现,在100℃下合成的CdS纳米晶具有空心结构,粒径为20～30nm,且壁厚均匀,约为3～5nm;在70℃下合成的CdS纳米晶为实心结构,粒径约为20nm,存在较严重的团聚现象.紫外-可见吸收光谱表明：空心CdS纳米晶的吸收波长与实心CdS纳米晶相比蓝移136.74nm,这表明其禁带宽度增大0.11eV.光致发光光谱表明：空心CdS纳米晶的表面缺陷态发射较实心CdS纳米晶有所增强,这是其存在内表面的结果.     

ZnO纳米网状结构的制备

采用热蒸发技术在镀金Si衬底上实现了ZnO纳米网状结构制备.利用扫描电子显微镜、X射线衍射及光致发光技术对ZnO纳米结构的形貌、晶态结构及发光特性进行了分析.结果表明,源材料ZnO和C的质量比为6∶1时有利于ZnO纳米网状结构的形成,该结构由一维纳米线和二维纳米片状结构组成.纳米网状结构主要由晶态ZnO组成.室温的光致发光谱分析结果显示,所制备的纳米ZnO网状结构呈现出了较强的紫外光发射的特征.     

ZnSe-Au杂化纳米晶的制备与表征

为研制新型ZnSe基杂化纳米晶,确定ZnSe-贵金属杂化纳米晶组元间的作用机制,制备出了ZnSe-Au杂化纳米晶.利用X射线衍射仪(XRD)和高分辨透射电子显微镜(TEM)研究了杂化纳米晶的物相组成、形貌和生长机制.利用紫外可见分光光度计及荧光分光光度计对杂化纳米晶的光学性能进行了表征.结果表明:ZnSe-Au杂化纳米晶生长机制为异相形核、外延生长的机制;相对于单独的Au纳米颗粒,杂化纳米晶中Au的局域表面等离子共振吸收被显著红移.由于界面电子转移过程的存在,ZnSe的光致发光猝熄.