水热法在碳纤维表面生长ZnO纳米线及性能研究

采用水热法在碳纤维表面生长ZnO纳米线,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和SmileView软件对ZnO纳米线进行分析。XPS结果确认碳纤维表面纳米线为ZnO纳米线,SEM图片说明T700碳纤维表面ZnO纳米线取向度高于T300碳纤维表面ZnO纳米线,关于生长时间的分析表明最优值为4h。此外,通过附着生长在碳纤维表面制备了改性的ZnO纳米线,XPS测试结果表明ZnO纳米线表面涂层为CoO。     

ZnO纳米线的制备及其光学性能

采用物理热蒸发ZnS粉的方法,制备出了大规模的线状和棒状ZnO纳米结构.借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、激光拉曼光谱仪以及荧光光谱仪研究了ZnO纳米线的表面形貌、内部结构及其光学性能.结果表明,所得到的ZnO纳米线是六方的单晶结构,而且具有较好的发光性能和良好的结晶性.纳米线长约2～5μm,直径约60nm,其生长机制为气-固(VS)机制.     

ZnO纳米线阵列的图形化生长

采用光刻和射频磁控溅射技术在Si衬底上制备了图形化的ZnO种子层薄膜。分别采用气相榆运和水热合成法，制备了最小单元为30μm的图形化的ZnO纳米线阵列。X射线衍射（XRD）分析显示单晶纳米线阵列具有高度的c轴[001]择优取向生长性质，从扫描电子显微镜（SEM）照片看出，阵列图形完整清晰，边缘整齐，纳米线阵列在室温下光致发光（PL）谱线中在380hm左右具有强烈的紫外发射峰，可见光区域发射峰得到了抑制，证明ZnO纳米线阵列氧空位缺陷少，晶体质量高。     

MBE法生长ZnO纳米线阵列的结构和光学性能

在氧等离子体辅助的MBE系统中, 以1 nm厚的Au薄膜为催化剂, 基于气?液?固(VLS)机制实现了低温ZnO纳米线阵列在Si(111)衬底表面的生长. 通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)可以观察到, ZnO纳米线阵列垂直生长在衬底上, 直径为20~30 nm. X射线衍射(XRD)和高分辨透射电镜(HRTEM)结果表明: ZnO纳米线为六方纤锌矿结构, 具有沿c轴方向的择优取向. 光致发光(PL)谱显示在380 nm附近有强烈ZnO本征发射峰, 475~650 nm可见光区域有较强的缺陷导致的发射峰.     

ZnO纳米线的催化合成及其光致发光性能

采用气相传输法,以金膜为催化剂,氧化锌和石墨混合粉末为锌源,制备氧化锌纳米材料。研究获得氧化锌纳米线的光致发光性能。初步探索了氧化锌纳米线的生长机理。实验结果表明,当衬底温度为600℃时,金颗粒的催化性能得到了较好的发挥,形成长度大于10μm,直径小于80 nm的均匀致密的氧化锌纳米线膜。这种氧化锌纳米线具有紫外发光特性。低于600℃时,锌氧蒸汽发生了自凝结,进而在金颗粒间隙形成氧化锌带(400℃时),或在金颗粒上吸附聚集形成花状氧化锌纳米棒(200℃时)。而在高于600℃时,金颗粒析出的锌迅速挥发或氧化、长大,出现了稀疏的针状氧化锌和颗粒。氧化锌纳米线可能的生长模式为“底端生长“模式。     

ZnO纳米线原位生长的ESEM方法

以环境扫描电镜(ESEM)为基础,配置氧气微注入系统及加热台附件,作为ZnO纳米线生长的微型实验室。实验结果表明,纯Zn片在环境压力为1×10-2Pa和300℃的环境条件下,可原位反应生成直径几十纳米的、较均匀的ZnO纳米线。     

ZnO纳米线的制备及场发射特性的研究进展

从ZnO纳米线的生长机制出发,重点讨论了催化剂在制备过程中的作用,比较了采用VLS和VS不同机制生长ZnO纳米线的优缺点,并结合二者特点发现采用金属自催化将是制备高质量ZnO纳米线阵列的一种有效方法.分析了几种有利于提高其场发射性能的后处理方法,经过适当的后处理ZnO纳米线晶体的结构将更加完善,场发射开启场、阈值场将进一步降低,电流密度和场增强因子也将随之大大提高.     

Ag纳米粒子修饰ZnO纳米线特性研究

利用水溶液法制备ZnO纳米线,使用真空热蒸发方法用Ag对ZnO纳米线进行表面修饰。用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射(XRD)仪、吸收谱仪分析它们的表面形貌、物相结构及光学性质,同时分析了其场发射性能。结果表明,随着Ag修饰量的增加,ZnO纳米线表面上的Ag纳米粒子分布会由稀疏逐步到致密,最后Ag的纳米粒子几乎连在一起。测量吸收谱线发现修饰后的ZnO纳米线的吸收能力变强,但存在一个临界值,当修饰量超过临界值后,ZnO纳米线的光吸收能力会减弱。对修饰后ZnO纳米线的场发射性能进行初步测试,结果表明适当量的Ag修饰可以有效降低ZnO纳米线的场发射开启电压。     

CuO/ZnO复合纳米树阵列的制备及光学特性

通过热氧化法在铜基板上制备CuO纳米线,采用凝胶法制备ZnO/CuO复合纳米树阵列。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光致发射光谱对样品结构、形貌、光学特性进行表征。结果表明,CuO/ZnO纳米树形貌规整完美,在CuO纳米线上二次生长的ZnO纳米棒具有各向晶体生长性质,CuO/ZnO复合纳米树在可见光区域出现了优越的发光性能;以甲基橙为模拟污染物,通过光催化测试表明,CuO/ZnO复合纳米树还具有卓越的光催化性能。     

球状ZnO纳米线的制备

在氩气氛围下,以氧气为反应气,用VS机制热蒸发锌粉,在硅衬底上成功地制备出了球状的ZnO纳米线,整个过程没有任何催发剂参与;用扫描电镜、透射电镜和X射线衍射等分别对其形貌、结构及其成份进行了表征;并就影响球状ZnO纳米线的因素进行了分析.     

纳米ZnO溶胶的制备及其光学性能

以氯化锌和氢氧化钠为原料,采用多元醇法制备纳米ZnO溶胶。利用透射电镜、荧光光谱和紫外光谱对其进行表征,详细研究了水浴时间和pH值对纳米氧化锌形貌和光学性能的影响。结果表明:随着水浴处理时间的增长,纳米ZnO粒径有所增大,其紫外吸收光谱红移,紫外荧光增强,而黄-绿光荧光强度减弱。随着pH值的增大,纳米ZnO粒子的粒径逐渐减小,紫外吸收光谱蓝移,其紫外荧光逐渐增强。     

Ag掺杂对ZnO纳米线气敏性能的影响

以采用物理热蒸发法制备的纯ZnO纳米线和Ag掺杂ZnO纳米线为气敏基料，制备成旁热式气敏元件，用静态配气法对浓度均为100ppm的无水乙醇蒸汽、氨气、甲烷及一氧化碳四种气体进行气敏性能测试，结果表明，Ag掺杂后，ZnO纳米线对四种气体灵敏度的最高值分别提高了230％，92％，158％，49％，缩短了响应时间和恢复时间。     

水热法制备不同形貌纳米ZnO阵列及光学性能的研究

采用简单水热法制备得到棒状、铅笔状和塔状不同形貌的纳米ZnO阵列。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光致发射光谱对样品结构、形貌、光学性能和催化性能进行表征;结果表明,样品晶型比较完整,PL谱图表明样品在380nm左右都出现了强烈的紫外发射峰。同时,以甲基橙为模拟污染物,通过光催化测试表明,产品均具有良好的光催化性能,其中塔状纳米ZnO的光催化性能较高。     

Ni掺杂对ZnO纳米线甲烷气敏性能的影响

以采用物理热蒸发法制备的纯ZnO纳米线和Ni掺杂ZnO纳米线为气敏基料，制备成旁热式气敏元件，用静态配气法对浓度为10^-4的甲烷气体进行了气敏性能的测试．结果表明Ni掺杂使ZnO纳米线对甲烷灵敏度提高了182％，响应时间和恢复时间分别缩短了3和2s．Ni的掺杂，在ZnO半导体禁带中引入新的复合中心，形成附加能级，提高了ZnO纳米线对甲烷的灵敏度．     

AZO晶种层对ZnO纳米线生长及紫外光电导性能的影响

采用溶液化学法实现了在Zn(NO3)2/C6H12N4混合溶液中ZnO纳米线在AZO薄膜修饰过衬底上生长。AZO薄膜由射频磁控溅射法制备,通过溅射时间和基底温度的变化改变薄膜形态,重点研究了不同薄膜形态对ZnO纳米线形貌和结构的影响,最终在溅射2h、基底温度250℃晶种上得到垂直于衬底、高度平行取向的ZnO纳米线阵列。在此基础上研究了不同形貌ZnO纳米线阵列的紫外光电导性能差异。结果表明,垂直生长的纳米线较倒伏纳米线紫外响应迅速,分析认为是紫外光照下曝光面积不同造成的。     

离子络合法制备ZnO纳米线

通过高聚物PAM与锌盐发生离子络合反应 ,将络合溶液涂膜在单晶硅片上 ,再通过烧结使之生长出ZnO纳米线。用场发射扫描电子显微镜 (FE SEM )、X射线衍射 (XRD)、红外光谱 (IR)对所得样品的结构与形貌进行分析表征 ,结果表明ZnO纳米线直径约 6 0～ 80nm、长度约 1～ 2 μm ,单晶 ,为六方晶系 ,且沿c轴方向优先生长。     

ZnO纳米棒水热法制备及其发光性能

采用水热法在玻璃基底上成功制备出了ZnO纳米棒.用x射线衍射仪(xRD)和扫描电子显微镜(SEM)对ZnO纳米棒的晶体结构和表面形貌进行了表征,初步探讨了ZnO纳米棒的生长机理;同时对ZnO纳米棒的光致发光性能进行测量,分析了水热温度和反应时间对ZnO纳米棒光致发光性能的影响.结果表明:ZnO纳米棒呈现六方纤锌矿结构,具有沿(002)晶面择优生长特征;随着水热反应温度的升高,ZnO纳米棒的发光强度逐渐增强;随着反应时间的延长,ZnO纳米棒发光强度在1～3 h内增强,而在3～10 h反而减弱.     

美国工程师合成P型ZnO纳米线

美国加州大学圣地亚哥分校的工程师们合成了长期寻求的半导体材料-P型ZnO纳米线，为价格更低廉的新型发光二极管的制作铺平了道路。     

水热法合成ZnO纳米微球及其光吸收特性

以硝酸锌为锌源,采用水热法合成由纳米晶粒聚集成的ZnO纳米微球,通过调节三乙醇胺与水的体积比得到不同粒径的ZnO微球,采用X射线衍射分析、红外光谱、扫描电镜和紫外-可见光谱表征样品。结果表明,制备的ZnO样品为六方纤锌矿结构;ZnO纳米微球生长机理是硝酸锌在三乙醇胺水溶液中水解生成ZnO纳米晶粒并定向聚集。     

MWCNT/ZnO纳米线复合阴极薄膜的场发射特性

实验提出以多壁碳纳米管(MWCNT)/ZnO纳米线复合材料作为场发射阴极薄膜,研究其图形化制备工艺以及其场发射特性.用丝网印刷工艺制备图形化MWCNT/ZnO纳米线复合阴极薄膜,实验获得合适的浆料配比以及适合的烘烤和烧结温度.对MWCNT/ZnO纳米线样品进行SEM分析和场发射特性测试,发现图形化阴极设计提高了场发射电流,并且改善场发射发光均匀度;材料组分的低维化明显降低场发射开启电压;加电老练处理有效改善场发射特性.