一维纳米氧化锌的溶剂热法制备及其光致发光性能

以乙二胺为介质，利用溶剂热法合成出一维结构的纳米氧化锌，并通过透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等对产物的形貌和结构进行了表征。在反应过程中，纳米氧化锌通过“溶解-结晶”机制形成。实验制得纳米氧化锌的紫外-可见光谱体现出其纳米材料的小尺寸效应，在波长325nm处显示较强的激子吸收，与体相材料相比产生明显蓝移；荧光...     

苯乙烯-马来酸酐共聚物/氧化锌纳米粒子合成与表征

以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,乙酸锌为前驱物,苯乙烯-马来酸酐共聚物为大分子稳定剂,采用溶液化学法,制备了氧化锌纳米粒子。通过紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱(PL)、透射电子显微镜(TEM)等方法对合成的ZnO纳米粒子样品进行表征。结果表明,所合成样品具有量子尺寸效应,样品UV-Vis吸收光谱在350nm给出氧化锌纳米粒子的特征吸收峰,样品PL光谱显示在410nm处可产生明显的荧光发射。氧化锌纳米粒子的尺寸在50~100nm且粒径分布较窄,表明苯乙烯-马来酸酐共聚物对氧化锌纳米粒子的表面起到了良好稳定作用。     

聚乙烯吡咯烷酮表面修饰氧化锌纳米粒子的合成与表征

以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂,乙酸锌为前驱物,聚乙烯吡咯烷酮为表面修饰剂,采用溶液化学法,制备了氧化锌纳米粒子。通过紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)、荧光光谱(FL)和透射电子显微镜(TEM)等方法对合成的氧化锌纳米粒子进行表征。结果表明:所合成样品具有量子尺寸效应,样品UV-Vis吸收光谱在335~350 nm给出了氧化锌纳米粒子的特征吸收峰;FL光谱显示在400,550 nm处产生荧光发射;氧化锌纳米粒子的尺寸在100 nm左右且粒径分布较窄,表明聚乙烯吡咯烷酮对氧化锌纳米粒子的表面起到良好的修饰作用。     

魔力尺寸硒化镉纳米晶的压力稳定性研究

在极端条件下应用的耐压材料必须具有极高的结构和性能稳定性。魔力尺寸纳米晶体具有良好的结构、超小的粒子尺寸和精确的原子组成,逐渐成为研究的热点。采用胶体化学方法合成了硒化镉(CdSe)魔力尺寸纳米晶,其第一激子吸收峰位于463nm处,相应的光致发光光谱表现出窄的半高宽,仅为13nm。进一步利用金刚石对顶砧压机研究了所制备的CdSe魔力尺寸纳米晶在压力下的光学响应和稳定性。研究结果表明:随着压力的增大,CdSe魔力尺寸纳米晶的吸收和发光峰位保持不变,这种压力下的稳定行为与传统纳米材料在外界压力下所表现的敏感特性相反;压力卸下后,样品仍然保持CdSe魔力尺寸纳米晶的原始结构和形态。CdSe魔力尺寸纳米晶在加压过程中表现出的良好耐压性能,有助于极端压缩条件下的魔力尺寸纳米材料的研究。     

水解锌制备Zn/ZnO纳米结构及其光学性能研究

利用滚压振动磨在干法室温条件下将金属锌制备成尺度约为3~5nm的锌量子点,并使产物与水蒸气在250℃进行化学反应,得到纳米氧化锌或纳米氧化锌与锌的混合物。分别利用能量发射谱仪(EDS)、透射电镜(TEM)对样品成分和形貌进行了表征。结果表明,250℃反应温度下得到的产物具有良好的分散性,其特征是棒状和片状结构共存,而且纳米棒具有显著的沿[011 1]晶向生长的趋势。室温下光致发光(PL)谱显示,在360nm和388nm处有双紫外发射峰,属于激子态发光,双紫外发射峰可能与掺杂能级有关;同时,在496nm处有蓝光发射峰,在515nm处有绿光发射峰,这两种发射属于表面缺陷态发光。对各种发光峰的发光机制进行了讨论。UV-Vis吸收光谱表明,产物在紫外区有很强的紫外吸收,吸收峰出现了蓝移现象,验证了Zn纳米量子点的掺杂形成掺杂能级,也与测得的可见光发射一致。     

ZnO纳米线的气相沉积法自催化生长及发光性能研究

介绍了一种通过气相沉积法自催化生长氧化锌纳米线的方法。氧化锌纳米线的生长方向为〈001〉,其尺寸随反应温度的升高而增大。光致发光分析表明绿光发射强度随氧化锌纳米线尺寸而变化。当氧化锌纳米线直径小至5～10nm时,由于量子效应而表现出非常强的绿光发射。     

纳米氧化锌的性能及工业用途

纳米氧化锌是一种新型高功能精细无机产品,其粒径小于50nm,由于颗粒尺寸的细微化,比表面积急剧增加,使得纳米氧化锌产生了其本体块状物料所不具备的表面效应,小尺寸效应和宏观量子隧道效应等。因而纳米氧化锌在磁、光、电、敏感方面具有一般氧化锌无法比拟的特殊性能和新用途。     

多枝CdS纳米晶粒的溶剂热法制备及光学性能研究

本文以溶剂热法在乙二醇溶剂里制备了小尺寸的多枝权CdS纳米晶粒,通过溶剂、硫源的选择,使其直径接近激子的玻尔半径(6nm),分析硫源和溶剂对CdS粒子晶体结构、形貌和尺寸的控制作用.对多枝权粒子的形成机理进行探讨,初步得到一种可能的两相共存的生长机制.光学性能的测试显示样品具有良好的量子尺寸效应和发光性能.选择合适的反应源和溶剂可调整半导体纳米粒子的形貌和尺寸,对制备满足不同应用需要的纳米结构,尤其是复杂形貌的纳米量子器件的应用具有重要的意义.     

天线状ZnO纳米结构的光致发光特性及其生长机理

利用简单的碳热蒸发法在Si(100)衬底上成功制备了天线状的氧化锌纳米材料,并利用X光衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和光致发光谱对样品进行了结构表征和光致发光特性研究。实验结果表明:制备的单晶氧化锌材料具有纤锌矿结构,并且沿着[0001]方向择优生长;每个纳米结构有4个针足,每个针足的顶部直径约为5-50nm;室温光致发光谱中包含1个386nm附近的较强的近紫外发光峰和1个523nm附近的较弱的绿色发光峰,分别由自由激子复合和深能级发射引起。同时讨论了天线状的氧化锌纳米材料在高温低氧条件下的生长机理。     

纳米氧化锌的制备、表征和光催化性能分析

均匀沉淀法制备的纳米氧化锌是球形和类球形晶体颗粒,粒径介于21.729～50.553nm之间。研究分析了纳米氧化锌的光吸收能力、光致发光特性和催化能力之间的关系。结果表明,ZnO粒子尺寸越小,紫外吸收越好,光致发光特性越强,表面结构氧空位越大,光催化反应活性越高。初步揭示了纳米氧化锌的催化机制在于纳米颗粒的小尺寸效应和量子效应,以及表面丰富的吸附氧和结构缺陷。     

Co^2＋掺杂ZnO纳米线的制备与光学特性的研究

在十六烷基三甲基溴化铵表面活性剂辅助下,通过水热合成法制备了Co2 掺杂ZnO纳米线.纳米线的直径为100～160nm,长度约为10μm.纳米线沿(001)方向生长.Co2 掺杂ZnO纳米线紫外-可见(UV-vis)吸收光谱曲线,显示掺杂的ZnO纳米线在200～300nm波段之间都有很强的紫外吸收,在波长360～370nm处显示很好的激子吸收,与体相的激子吸收峰(373nm)相比产生了蓝移.纳米线分别在385、409、433、462和495nm波段表现出发光特性,简略的讨论了其发光机制.     

中科院纳米氧化锌材料研究取得重要进展

据有关媒体报导，中科院力学所科研人员利用气相沉积法，成功地合成了多种形貌的微纳米氧化锌材料，比如纳米线、纳米棒、纳米锥、四足纳米氧化锌等，还实现了纳米氧化锌在碳纳米管上的直接生长，并制备出多种独特形貌的氧化锌微纳米材料，通过这种方法合成出来的材料具有很强的发光性能和催化活性。准一维纳米材料由于量子尺寸效应具有许多特异的物理、化学特性，是研究电子传输行为、光学特性和力学性能等物理性质的理想系统，在构建纳米电子和光学器件方面具有很大的应用潜力，近年来受到各界的广泛关注。纳米氧化锌特有的量子尺寸效应、界面效应和耦合效应，使其在紫外激光器、光波导器件、发光元件、表面声波元件、太阳能电池窗口材料、压敏电阻及气体传感器等方面有着广泛的用途，被称为“第三代半导体材料”。     

退火对Ni/TiO_2纳米复合材料吸波性能的影响

采用机械化学法制备了Ni/TiO2纳米复合材料,制备态样品由六角形结构的金红石TiO2和面心立方结构的Ni组成。退火使样品晶格缺陷和内应力减少,Ni晶粒尺寸和饱和磁化强度明显增大。退火后,TiO2的本征发光峰、自由激子及束缚激子引起的发光峰都发生红移,其原因是能带结构的畸变。制备态样品在15 GHz产生强烈的非线性介电共振,并呈现明显的Cole-Cole半圆。当吸收厚度为8 mm时,在14-16 GHz范围内的反射损耗值(RL)都超过了-10 dB,且在15 GHz处出现最优RL值-32 dB。退火使制备态样品在2.8和5.2 GHz处的自然共振明显加强,2-6 GHz范围的吸波能显著提高。     

纳米ZnS/PVDF复合膜的制备及其光学性能

以醋酸锌(ZnAC₂ ·2H₂O)和聚偏氟乙烯(PVDF)为原料, N-N-二甲基甲酰胺为溶剂, 采用溶胶-凝胶原位复合的方法制备纳米硫化锌/聚偏氟乙烯复合膜。X射线衍射和透射电镜分析表明, 复合膜中的ZnS晶粒分布均匀, 平均尺寸在3~7nm之间, 具有明显的立方相结构。紫外-可见吸收光谱和荧光光谱分析表明, 随着ZnS晶粒度的减小, 复合膜的吸收边出现从310→270nm的蓝移, 该复合膜中同时存在368nm的激子复合发光和429nm自激活发光。分散剂的加入不会对复合膜的荧光性能产生本质的影响, 但可以使ZnS生长速度减慢, 分散更均匀。      

纳米石墨/天然橡胶复合材料的应力软化与动态性能

以不同尺寸的纳米石墨为原料,制备了纳米石墨/天然橡胶(NR)复合材料.研究不同尺寸(30、80、150 nm)的纳米石墨对复合材料的应力软化效应(Mullins效应)、Payne效应、动态生热和损耗因子的影响.结果表明:随着纳米石墨尺寸的增大,纳米填料对纳米石墨/NR复合材料体系的补强作用明显,应力软化效应增大、动态损耗因子增加,但Payne效应降低;纳米石墨/NR复合材料动态损耗因子越大,其动态生热越高;动态生热还与填料粒子网络形成紧密相关.SEM观察及Payne效应分析结果表明:采用不同尺寸的纳米石墨材料填充天然橡胶,大尺寸石墨在橡胶基体中易于分散均匀,片层的聚集程度小,而小尺寸纳米片层表现出较明显的团聚.     

室温固相法合成ZnO纳米棒及其光学特性

在氯化钠存在下,以硫酸锌和氢氧化钠为原料,采用一步室温固相法制备了纳米氧化锌.XRD、TEM分析结果表明:所得纳米氧化锌为棒状,直径约10nm左右,长度约100～160nm.利用紫外-可见分光光度计测试了光吸收性能,发现ZnO纳米棒对200～380nm波长范围的光有很强吸收性,在可见光范围内,也有较强的吸收.ZnO纳米棒在550nm左右具有较弱的荧光发光峰且ZnO纳米棒较普通氧化锌发光峰波长发生了明显的红移.     

非晶SiO2纳米线的气相合成及其发光

热蒸发法与溶胶-凝胶法相结合,成功制备出大量非晶SiO2纳米线.这些纳米线的直径在10～200nm范围内,长度可达几十或几百微米.借助于低温(14K)光致发光谱(PL),我们发现平均直径为150hm和15nm的非晶SiO2纳米线表现出极大的不同.前者的发光谱带可分解为峰值分别在494nm(2.51eV)和429nm(2.89eV)附近的两个蓝光发射带.而后者除了在496nm(2.5eV)有一个宽的蓝光带外,在375nm(3.32eV)、385nm(3.22eV)和395nm(3.13eV)处还表现出三个明显的紫外发光峰位.这些蓝光带的产生是由于非晶SiO2纳米线中的氧空位缺陷中心引起的,但紫外发光峰产生的原因尚需进一步研究.此外,直径为15nm的非晶SiO2纳米线的发光强度是直径为150nm的纳米线的6倍多,表现出明显的量子尺寸效应.     

模板渗透法制备氧化锌纳米管阵列

采用溶胶-凝胶法,以醋酸锌和氢氧化锂为主要原料制备了纳米氧化锌溶胶;再以其为构造单元在阳极氧化铝模板(AAO)中通过减压渗透法制备了氧化锌纳米管阵列.同时利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和能谱(EDS)对所得的氧化锌纳米颗粒、纳米管进行了分析.结果表明,所得的氧化锌纳米颗粒,粒径为2～5nm,分布较窄,属于纤锌矿型六方晶系;所得氧化锌纳米管,阵列结构规整,外径约为300nm,壁厚约为50nm,长度可以达到5μm以上.     

热氧化法制备纳米ZnO薄膜及其发光特性的研究

用热氧化ZnS薄膜方法制备纳米ZnO薄膜．并用X射线衍射谱．光致发光谱表征和研究纳米ZnO薄膜结构特征及热氧化温度对薄膜质量的影响。X射线衍射结果表明纳米ZnO薄膜具有六角纤锌矿结构．且随热氧化温度升高．薄膜晶粒尺寸逐渐增大。光致发光谱是由紫外激子发光和与氧空位有关的深能级缺陷发光组成的．且随热氧化温度升高，激子发光峰发生红移．激子发光和深能级缺陷发光强度之比逐渐增大．在热氧化温度为800℃时，其比值为10。     

原位复合法制备纳米ZnO/PES复合膜及表征

以聚醚砜(PES)和醋酸锌(ZnAC2·2H2O)为原料,N-N-二甲基甲酰胺为溶剂,采用溶胶-凝胶原位复合的方法制备聚合物-纳米氧化锌复合薄膜.应用x-射线衍射仪、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱仪对产物的结构、尺寸及发光特性进行表征.结果表明,复合膜中的ZnO晶粒尺寸可以控制,最小可以得到的晶粒尺寸为20nm左右的六角纤锌矿晶型无缺陷完整晶体,该复合膜中光致发光以ZnO的本征带间跃迁为主,聚合物的引入使复合发光等各种性能都有了很大的改善.