垂直生长于锌基底的Co掺杂ZnO纳米棒阵列显著室温铁磁性能

通过简单的水热合成法在锌片基底上一步制备了Co掺杂的ZnO纳米棒阵列。纳米棒在基底上均匀分布,取向一致,垂直于基底大面积生长。样品结构均为六方纤锌矿结构,具有高结晶质量,不含其它杂相。随着Co掺杂浓度的增加,紫外发射峰强度逐渐下降,近带隙发射峰的半峰宽也较纯ZnO变宽。拉曼光谱显示Co的掺杂使纳米棒出现了氧空位和锌填隙本征缺陷。随着Co浓度的增加这些缺陷也随之增加。掺杂纳米棒阵列的磁滞回线表明样品具有明显的铁磁特征,并有较大的矫顽力Hc~660 Oe。这种ZnO基稀磁半导体纳米棒阵列是一种在自旋电子器件中具有应用潜力的纳米材料。     

水热法制备Co掺杂SnO_2纳米棒的室温铁磁性

采用水热法制备了Co掺杂的SnO_2纳米棒.随着Co掺杂浓度的增加,样品的室温铁磁性先增加后降低,当Co掺杂浓度为4%时,样品的饱和磁化强度达到最大值.纳米棒呈花簇状生长,单根纳米棒长度约300 nm,为单晶金红石型SnO_2相.X射线光电子能谱和X射线近边结构谱分析表明,Co在SnO_2样品中以+2价态存在,替代了Sn~(4+)离子的位置,并未与其它元素形成杂质相,从而证明室温铁磁性为Sn_(1-x)Co_xO_2纳米棒的本征性能.同时,采用自旋分裂杂质带模型,解释了Co掺杂浓度对样品室温铁磁性的调节作用.     

垂直生长于锌基底的Co掺杂ZnO纳米棒阵列显著室温铁磁性能（英文）

通过简单的水热合成法在锌片基底上一步制备了Co掺杂的ZnO纳米棒阵列。纳米棒在基底上均匀分布,取向一致,垂直于基底大面积生长。样品结构均为六方纤锌矿结构,具有高结晶质量,不含其它杂相。随着Co掺杂浓度的增加,紫外发射峰强度逐渐下降,近带隙发射峰的半峰宽也较纯ZnO变宽。拉曼光谱显示Co的掺杂使纳米棒出现了氧空位和锌填隙本征缺陷。随着Co浓度的增加这些缺陷也随之增加。掺杂纳米棒阵列的磁滞回线表明样品具有明显的铁磁特征,并有较大的矫顽力H c=52.8 k A/m。这种ZnO基稀磁半导体纳米棒阵列是一种在自旋电子器件中具有应用潜力的纳米材料。     

Zn1-xCoxO纳米稀磁半导体的光催化性能

通过水热法合成了不同掺杂比例的一维Zn1-xCoxO(x=0,0.03,0.06和0.09)纳米棒,并通过X射线衍射(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、紫外可见光吸收光谱(UV-vis)和振动样品磁强计(VSM)等研究了样品的晶体结构、形貌、磁性能、光吸收性能和光催化性能。结果表明:不同掺杂比例的Zn1-xCoxO均为结晶良好的六方纤锌矿结构,Co2+以替代Zn2+的形式进入到ZnO晶格中。样品形貌为一维纳米棒状结构,分散性良好。Co掺杂ZnO使得样品的能带隙减小,可见光吸收增加。掺杂样品在室温下具有明显的铁磁性,掺杂样品能增强降解有机染料罗丹明B(RhB)的光催化活性。     

水热法合成Zn1-xCoxS纳米棒的光学性能研究

以乙二胺为修饰剂,采用水热法合成了不同掺杂浓度的Zn_1-xCo_xS (x=0、0.01、0.03、0.05和0.07) 纳米棒,并通过X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线能量色散分析谱仪(XEDS)、紫外可见吸收光谱(UV-vis)、光致发光光谱(PL) 和傅里叶红外光谱(FT-IR)对样品的晶体结构、形貌和光学性能进行表征。实验结果表明,所有样品具有结晶良好的六方纤锌矿结构, 样品中掺杂的Co₂₊以替代Zn₂₊的形式进入到ZnS 晶格中。形貌为一维的纳米棒状结构,分散性良好。随着Co掺杂量的增加,晶胞体积逐渐减小,晶粒尺寸增大,晶格常数发生收缩。UV-vis光谱发现掺杂样品的光学带隙发生了红移现象。PL谱图表明样品存在紫光(402nm)、蓝光(470nm)、黄光(600nm)和红外(826nm)四个明显的发光峰,随着Co掺杂浓度的增加,发光强度呈现减小趋势。红外光谱的吸收峰位并没有随着掺杂浓度的增加而发生变化。     

电化学沉积法制备Co-ZnO薄膜及其室温铁磁性

摘 要:用电化学沉积方法,在锌片上成功制备出了Co掺杂ZnO稀磁半导体薄膜.XRD研究表明,Co-ZnO薄膜均为六方纤锌矿结构,没有出现与Co相关的杂质相.由XPS测量结果可知,钴离子在ZnO薄膜中以+2价的形式存在,替换了ZnO晶格中部分Zn2+.通过样品室温铁磁性测量结果进一步验证了Co2+取代了ZnO晶格中Zn2+的格位.     

ZnO水热膜的形貌调控及光电性能

在硝酸锌/(NH_2)_6N_4(HMTA)溶液体系中加入浓氨水及氯化铜,采用水热法制备Cu掺杂的ZnO薄膜。研究发现,氨水和Cu~(2+)离子均可抑制ZnO纳米棒的横向生长,促进纳米棒沿c轴取向生长,增加长径比,但并未发现Cu进入ZnO晶格中。ZnO水热阵列膜的形貌可以通过同时掺杂Cu2+和加入浓氨水来改变。Cu~(2+)离子和氨水共掺杂容易导致ZnO纳米棒的弯曲及纳米棒端头的聚集,形成由纳米棒团簇组成的星星状薄膜表面。PL谱显示,该结构具有较大的氧空位缺陷浓度及比表面积,并具有一定的场发射特性,场增强因子β为5990。     

Cu-Co共掺杂ZnO稀磁半导体的水热法制备与性能

采用水热法了制备不同掺杂比例的Zn0.95Cu0.05-xCoxO(x=0,0.025,0.05)稀磁半导体材料。X射线衍射(XRD)表明所有样品具有结晶良好的纤锌矿结构,随着Co掺杂量的增加点阵常数有所增大。高分辨透射电子显微镜(HRTEM)发现所有样品形貌为纳米棒状结构,分散性良好。X射线能量色散分析仪(EDS)测试结果说明样品中Cu2+、Co2+是以替代的形式进入ZnO晶格中。光致发光光谱(PL)研究发现在所有样品中都存在较强的紫外发光峰、蓝光发光峰和绿光发光峰,而且峰位发生蓝移。振动样品磁强计(VSM)研究结果表明掺杂样品在室温条件下存在具有铁磁性。     

氧化锌纳米棒的水热法制备和抑菌性能的研究（英文）

采用水热法制备了ZnO纳米棒。采用琼脂稀释法研究商业纳米ZnO颗粒和水热法制备纳米ZnO棒对大肠杆菌抑菌作用的差异性。利用透射电镜、X射线衍射仪、比表面积测试仪、对大肠杆菌最小抑菌浓度进行表征。结果表明:ZnO纳米棒的粒径(约96 nm)比商业颗粒纳米ZnO(约185 nm)要小的多,ZnO纳米棒衍射峰宽值相对于商业ZnO纳米颗粒的要更宽,晶粒度更小(根据谢乐公式ZnO为98.203l nm,商业ZnO为189.3206,nm);.ZnO纳米棒(5.4759 m~2/m)的比表面积比商业ZnO纳米颗粒(3.6081 m~2/g)的更大,依据抗菌性原理,这两种指标皆表明ZnO纳米棒的抗菌性能相对较好,在最小抑菌浓度试验中,商业氧化锌纳米颗粒和水热法制备氧化锌纳米棒的最小抑菌浓度分别为0.22%和0.12%;ZnO纳米棒对大肠杆菌的抑制作用高于商业ZnO纳米颗粒对其的抑制作用。     

Co1-xNixFe2O4／SiO2纳米复合材料的磁性

采用溶胶-凝胶法制备了Co1-xNixFe2O4/SiO2(0≤x≤1.0)纳米复合材料.利用XRD,TEM,振动样品磁强计(VSM)和M(o)ssbauer谱测试了900℃热处理样品的结构,晶粒尺寸和磁性.结果表明,样品中Co1-xNixFe2O4铁氧体的平均晶粒尺寸在15-20 nm之间,Ni2+的掺杂引起CoFe2O4晶胞体积减小.VSM结果表明,随Ni2+含量的增加,样品的比饱和磁化强度和矫顽力变小.M(o)ssbauer谱表明,室温下各样品均处于磁有序状态,样品的内磁场随N2+含量的增加而变小.     

化学溶液沉积法制备氧化锌纳米棒阵列

利用化学溶液沉积法,以Zn(CH3COO)2·2H2O、六次甲基四胺为原料制备了规整而有序的ZnO纳米棒阵列.用FESEM、XRD等考察种子液浓度、反应溶液浓度等对2nO纳米棒表面形貌、晶粒大小及晶体结构的影响.结果表明,制备的ZnO纳米棒的直径随反应溶液浓度增大而增大,纳米棒垂直于基底沿着(002)面生长.紫外可见吸收光谱表明,ZnO纳米棒对300～400nm波长范围的光有很强吸收性;在500～700nm有一个相对比较弱的吸收峰,光致发光谱图中在384 nm处有一个近紫外带边发射峰.     

Co掺杂ZnAl2O4纳米颗粒的制备与光学性质研究

以CTAB为表面活性剂,采用水热法成功制备了不同掺杂比例的Zn1-xCoxAl2O4（x=0,0.20,0.40和0.60）纳米晶。并对样品的晶体结构、形貌、化学成分、价态和光学性能进行表征。实验结果表明,本方法所制备的不同掺杂浓度的Zn1-xCoxAl2O4纳米颗粒为尖晶石结构,晶化程度良好。根据XRD数据计算了晶胞参数a、晶格间距dhkl、晶粒尺寸D,随着掺杂Co离子浓度的增加,均表现为减小趋势。XPS能谱显示大多数Co离子占据四面体中心位置,但有少量的Co离子占据八面体中心位置。随着掺杂Co离子浓度的增加,紫外吸收光的强度逐渐增加。     

Zn_(0.95)Co_(0.05)O纳米线和纳米管的电泳沉积法可控合成(英文)

以阳极氧化铝为模板通过电泳沉积法制备Zn0.95Co0.05O纳米线和纳米管,并对电泳沉积法制备纳米线(管)的机理进行研究。系统的结构表征表明所得的纳米管和纳米线是由8～15nm的纤锌矿纳米晶构成的多晶结构,Co2+离子以代位掺杂形式掺入晶格,取代了晶格中的Zn2+离子。磁性表征显示制备的纳米线和纳米管具有室温铁磁性。由于Co在纳米线(管)中表面择优分布,纳米管的磁性明显高于纳米线。     

Zn0.95Co0.05O纳米线和纳米管的电泳沉积法可控合成（英文）

以阳极氧化铝为模板通过电泳沉积法制备Zn0.95Co0.05O纳米线和纳米管,并对电泳沉积法制备纳米线(管)的机理进行研究。系统的结构表征表明所得的纳米管和纳米线是由8～15nm的纤锌矿纳米晶构成的多晶结构,Co2+离子以代位掺杂形式掺入晶格,取代了晶格中的Zn2+离子。磁性表征显示制备的纳米线和纳米管具有室温铁磁性。由于Co在纳米线(管)中表面择优分布,纳米管的磁性明显高于纳米线。     

水热法制备镍掺杂ZnS纳米棒的显微组织与光催化性能（英文）

采用水热法合成纯ZnS和Ni掺杂ZnS纳米棒。通过X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、色散能量分析谱仪(EDS)和紫外可见吸收光谱(UV-Vis)等技术分别研究Ni掺杂对样品的物相结构、形貌、元素组成和光学性能的影响,并通过紫外光照射在水溶液中降解有机染料罗丹明B(RhB)研究Zn_(1-x)Ni_xS纳米棒的光催化活性。结果表明:所有样品具有纤锌矿结构,结晶良好。样品的形貌均为一维纳米棒结构,分散性较好,晶格常数发生畸变。掺杂Zn_(1-x)Ni_xS的带隙小于纯ZnS的,因此,发生红移现象。Ni掺杂ZnS纳米材料能增强降解有机染料罗丹明B的光催化活性,尤其是Zn_(0.97)Ni_(0.03)S样品对罗丹明B具有较好的光催化性能和光催化稳定性。     

Co掺杂ZnAl_2O_4纳米颗粒的制备与光学性质

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,采用水热法成功制备了不同掺杂比例的Zn_(1-x)Co_xAl_2O_4(x=0,0.20,0.40和0.60)纳米晶。并对样品的晶体结构、形貌、化学成分、价态和光学性能进行表征。实验结果表明,本方法所制备的不同掺杂浓度的Zn_(1-x)Co_xAl_2O_4纳米颗粒为尖晶石结构,晶化程度良好。根据XRD数据计算了晶胞参数a、晶格间距d_(hkl)、晶粒尺寸D,随着掺杂Co离子浓度的增加,均表现为减小趋势。XPS能谱显示大多数Co离子占据四面体中心位置,但有少量的Co离子占据八面体中心位置。随着掺杂Co离子浓度的增加,紫外吸收光的强度逐渐增加。     

ZnO纳米棒的制备及光催化性能研究

采用水热法制备ZnO纳米棒。利用X射线粉末衍射(XRD)仪和透射电镜(TEM)对其结构和形貌分别进行表征,并通过紫外-可见分光光度计分析ZnO纳米棒光降解甲基紫来研究其光催化活性。结果表明,以氢氧化钠和醋酸锌为原料,聚丙烯酰胺为表面活性剂制备得到直径约26nm,长度达400nm的单晶纤锌矿结构的ZnO纳米棒。添加ZnO纳米棒光催化剂时的光降解率为70%,未加ZnO纳米棒的光降解率为30%,表明ZnO纳米棒具有很好的光催化活性。     

Ni掺杂SnO_2的光谱特性及气敏性能研究

采用溶剂热法将Ni掺杂到纳米SnO2中,分别利用TEM、EDAX、XRD、Raman和XPS表征了Ni掺杂后SnO2的微观形貌、结构和元素组成特征,分析了Ni掺杂对增强SnO2气敏性能的作用机理。实验结果表明,Ni的掺杂可抑制SnO2晶粒增长,减小SnO2晶粒尺寸,进而提升传感器的气敏性能。少量的Ni掺杂能够使Ni2+进入SnO2晶格中取代Sn4+产生氧空位,促进SnO2气敏性能的提高;而当Ni掺杂量达到30%时,会导致部分Ni以其他的形式存在于SnO2晶体表面上,降低SnO2气敏性能。     

Mn掺杂ZnO基纳米纤维的制备与表征

有效地制备出均一单相的Mn掺杂ZnO基纳米纤维是构建微型自旋电子器件的前提和基础。采用静电纺丝法制备了5种不同浓度的Mn掺杂ZnO纳米纤维。通过调节控制纺丝过程中的工作电压,可以有效控制前驱体纤维的形貌和直径分布。在适当的热处理条件下,XRD图谱表征该5种掺杂浓度的纤维均呈现良好的六方纤锌矿结构。光致发光谱显示该纤维在400~1000nm的波长范围内出现了2个发光峰,且均随着Mn掺杂的进入而发生蓝移现象。     

Co掺杂Fe_2O_3-SBA-15磁性材料的制备及性能

利用溶胶凝胶-水热法以及浸渍法制备了Fe及Co掺杂的SBA-15介孔纳米磁性材料,并采用X射线衍射(XRD)及振动样品磁强计(VSM)对制备的各种纳米磁性材料进行结构以及性能的测试、表征。实验结果显示掺杂的Fe以Fe2O3纳米颗粒存在于介孔分子筛的孔壁内,而掺杂的Co则以Co3O4纳米颗粒的形式存在于SBA-15介孔材料的孔道中,进而得到了具有复合结构的Co3O4/Fe2O3-SBA-15纳米磁性材料。进一步研究发现掺杂后的SBA-15介孔材料呈现铁磁性,而且随着Co3O4及Fe2O3纳米磁性材料含量的增加,依靠纳米磁性材料之间的交换耦合作用,SBA-15介孔材料的磁性能逐渐增强。