纳米ZnO的制备方法简述

纳米ZnO粒子尺寸小,比表面积大,具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等,在众多领域有着广泛的应用,本文对纳米ZnO的各种制备方法及特点进行了综合评述。     

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.     

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.     

掺杂对纳米ZnO薄膜结构的影响

采用真空蒸发法和热氧化制备纳米ZnO薄膜,分析掺杂对薄膜结构的影响。实验发现,掺入一定比例的In,可以得到沿c轴择优取向的纳米ZnO薄膜,薄膜结晶度有所下降,影响薄膜沿c轴的择优取向。掺Sb可以得到沿c轴择优取向的纳米ZnO薄膜掺。Bi可以改善结晶度,获得强烈沿c轴的择优取向的薄膜。实验发现随In含量的增加,薄膜晶粒尺寸逐渐减小,随Sb含量的增加,晶粒尺寸逐渐增加,而Bi含量的变化对晶粒尺寸基本没有影响。     

柱状纳米羟基磷灰石的制备和结构表征

以P2O5,Ca(NO3)2.4H2O为原料,无水乙醇为溶剂,通过调节pH值控制凝胶的形成,利用溶胶-凝胶/水热法制备柱状纳米羟基磷灰石(HAP).通过XRD、FTIR、电镜(TEM、SEM)等检测手段,对凝胶燃烧产物和经水热处理后的粉体相组成、形貌进行分析,探讨HAP晶体形成的原因.结果表明,利用溶胶-凝胶经低温燃烧后形成主晶相为纳米级的HAP,形状以柱状为主,经水热处理后,可得高纯度的HAP柱状晶体(100 nm×1800 nm),杂以少量粒状纳米粒子(30 nm×60 nm).     

纳米ZnO的研究现状

纳米氧化锌作为一种功能材料，有着许多优异的性能和广泛的应用价值．对纳米氧化锌的制备和应用研究状况进行了评述．     

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.     

掺杂对纳米ZnO粉末晶粒度和结构的影响

研究了用化学共沉淀方法分别制备的掺杂Bi,Sb,Co,Cr,Mn和多元掺杂对纳米ZnO粉末晶粒度和相结构的影响,发现经500℃／h热处理后,掺Bi,Mn,Co和Cr的粉末晶粒度没有明显变化,而掺Sb的ZnO粉末晶粒度随Sb含量的增加而减小;掺Bi的粉末除主晶相ZnO外还有BiOCl相,掺Sb的粉末有主晶相和尖晶石相,所掺Mn,Co,Cr均固溶于主晶相ZnO;多元掺杂晶粒度均为30nm,相为主晶相和尖晶石相。     

ZnO∶Ga和ZnO∶Co纳米结构双光子荧光特性

利用化学气相沉淀法(CVD),以Au为催化剂,在硅片衬底上制备出了纯ZnO与Ga掺杂ZnO和Co掺杂ZnO的纳米结构产物.对产物进行了物相分析与微观表征,并研究了双光子荧光特性.结果表明:样品均体现了较好的双光子光致发光性能;与纯ZnO纳米棒相比,Ga掺杂ZnO纳米棒在385nm波长处具有很强的紫外发射峰,在520nm波长处具有较强的绿光发射峰;Co掺杂ZnO纳米片在540nm波长处具有很强的绿光发射峰,在385nm波长处具有非常弱的紫外发射峰,且可见光发射强度增高.     

四角状和线状氧化锌纳米结构的制备及场发射特性

700 ℃下,利用热蒸发方法制得四角状和线状氧化锌纳米结构.实验中通过采用不同的反应源以及改变反应时氧气的相对含量来研究这些因素对氧化锌产物的影响.场发射测试展示并比较了这两种不同形貌和尺寸氧化锌的场发射特性.     

铝片衬底上氧化锌纳米结构的水热合成

以氯化锌溶液和氨水为原料,采用水热合成方法,在铝片衬底上制备出多种氧化锌纳米结构.X射线衍射和扫描电镜分析结果表明:铝衬底上的氧化锌为纤锌矿结构,所得氧化锌结构包括六边形片状结构叠合而成的花形、棒状、管状结构等.随着反应时间的增加,产物中会同时出现大量棒状及管状氧化锌;pH值对氧化锌纳米结构的尺寸、形貌有较大的影响.     

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.     

纤维模板合成ZnO分级纳米结构

在低温条件下,以纤维（棉纤维、尼龙纤维、铜丝、银丝、头发）为模板,通过简单的化学溶液生长,合成由ZnO纳米棒组成的分级结构,ZnO纳米棒竖直包覆在纤维表面,生长密集,棒的直径约几百纳米,长度为2～3μm．该方法可以以织物纤维（棉纤维、尼龙纤维）、金属细丝（铜丝、银丝）和动物毛发（头发）为模板合成由ZnO纳米棒组成的分级结构,具有一定的普适性．该分级结构比表面积较大,同时可以通过组合构成二维或三维结构,在传感器和太阳能电池等方面具有重要的潜在应用价值．     

定向凝固制备多晶硅柱状晶的研究

为了控制定向凝固过程中柱状晶的稳定生长,结合真空定向凝固技术,在一定的工艺参数下,利用真空定向凝固设备成功制备出具有单向凝固组织的多晶硅材料,通过对制备的多晶硅锭从纵截面和不同位置横截面的微观组织进行研究,分析得出了定向凝固过程中多晶硅垂直于底部的柱状晶和大晶粒形成的最佳工艺参数,通过X射线衍射检测,显示晶体择优取向为<111>面,文章还利用晶粒淘汰机制和柱状晶合并机制合理解释柱状晶体长大过程.     

ZnO-Sm纳米复合物制备及可见光催化降解RhB

采用简单的水热反应后于400℃煅烧3h,制备出正六边形柱状ZnO-Sm纳米颗粒.合成的ZnO材料用紫外-可见光谱仪(UV-vis)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDX)和傅氏转换红外线光谱分析仪(FTIR)表征.SEM扫描图片显示合成的ZnO材料为柱状正六边形纳米颗粒,且随着Sm的掺杂ZnO纳米颗粒的晶体体积变小,但并未改变ZnO晶体形态.EDX图谱证明Sm成功掺杂进入ZnO晶体.光催化实验显示在可见光照射下原子分数2.0%ZnO-Sm纳米材料比纯ZnO纳米材料对玫瑰红B(RhB)的降解效果提高了近30%,并探索了最佳实验条件以获得更好的光催化效果.结果表明ZnO-Sm纳米材料在废水处理中具有潜在的应用价值.     

微乳液法提取ZnO超细粉末

在Triton X-100 正己醇/环己烷/水溶液（硝酸锌）体系W/O微乳液中滴加氨水,在不同的焙烧温度下处理得到ZnO超细粉末,用差热分析、X-Ray衍射和透射电镜对ZnO微粉进行了分析,实验结果表明,乳化温度、表面活性剂与助表面活性剂之比及水相的性质对体系相图有影响,焙烧温度影响粒子的大小。     

溶剂热辅助法控制合成ZnO纳米结构及其光学性质研究

用溶剂热方法合成了znC2O4&#183;2H2O纳米棒的中间体,在不同热处理条件下获得ZnO的玉米棒、颗粒片、链结构等不同形貌,从而实现对ZnO的形貌进行控制．室温下．ZnO在250nm的紫外光激发下,在400nm处出现一个近带发射峰．这种发光峰属于ZnO中的缺陷发光．对ZnO的形成机理做出了热重和红外分析,并对ZnO的形成机理提出了一种可能的解释．溶剂热方法获得的ZnC2O4&#183;2H2O纳米棒在高温下分解成ZnO．在退火过程中,中间体会先形成空洞,然后形成带颗粒的纳米棒;但是这种纳米棒开始会粘接在一起形成片状,然后纳米片会卷曲成玉米棒结构,最终玉米棒散掉,形成纳米链．     

中频等离子体化学气相沉积法制备ZnO薄膜

ZnO是一种多功能材料,目前处于世界范围的研究热潮中。为了拓展和改善ZnO的应用,采用中频等离子体化学气相沉积法(MF-PCVD)制备了ZnO薄膜,并研究了衬底温度对晶型和成膜速率的影响．     

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.