溶剂热法合成氧化锌纳米棒

采用PEG辅助溶剂热合成了ZnO纳米棒,通过SEM、EDS和XRD等手段对产物进行了表征。结果显示,合成的ZnO纳米棒直径在20 nm左右,长大约150,且长度和直径分布均匀。研究了PEG的添加量对形成ZnO纳米棒的影响,并且探讨了PEG促进纳米棒生长的机理。     

棒状纳米氧化锌制备工艺优化及脱硫机理研究

ZnO脱硫剂有着优良的脱硫性能，在H2S脱除的过程中得到广泛应用。本文采用均匀沉淀法，研究了不同反应温度、反应时间对纳米ZnO制备的影响，得到棒状纳米ZnO制备的最佳工艺：在温度为60℃下反应6h，可以制得成分纯净、形貌为棒状且分布均匀的纳米ZnO。以制得的ZnO为脱硫剂，探讨脱硫时间对脱硫剂和脱硫产物的影响，得到ZnO的脱硫机理。     

表面活性剂对氧化锌纳米棒形貌的影响与机理

分别以PEG400和PVA124为表面活性剂辅助水热法合成了氧化锌(ZnO)纳米棒.X射线衍射分析显示:产物为结晶良好的六角结构ZnO晶体,PEG400为表面活性剂制得的ZnO比PVA124为表面活性剂时的结晶性好.用透射电镜和选区电子衍射研究了不同表面活性剂对ZnO纳米棒形貌和结晶性的影响,解释了PEG400和PVA124对ZnO形貌影响的机理,并对ZnO的生长机制进行了初步探讨.     

复合型钴锌纳米线的制备及其脱硫性能

采用水热法合成了Co–ZnO复合纳米线,通过改变Na OH浓度考察其对Co–ZnO复合纳米线结构和形貌的影响,并用等体积浸渍法负载金属Ni,制备反应吸附脱硫剂。以正庚烷/噻吩为模拟油,在反应温度为320℃、压力0.6 MPa、进料的体积空速为6 h–1及氢油体积比为100:1的条件下,考察了复合型钴锌纳米线负载镍脱硫剂、负载型镍钴锌脱硫剂和无钴添加负载型镍锌脱硫剂的脱硫性能。结果表明:Na OH浓度为1 mol/L时制备的Co–ZnO复合纳米线有良好的纳米形貌,负载活性组分Ni后脱硫效果最好;复合型钴锌纳米线负载镍脱硫剂中Co掺杂比负载型脱硫剂更均匀,Co掺杂使氧化态的Ni变得容易还原,相同条件下可以得到更多的活性位,进而有利于脱硫剂脱硫,其脱硫性能明显高于负载型镍钴锌脱硫剂和无钴添加负载型镍锌脱硫剂,达到93%(质量分数)以上。     

表面修饰的纳米ZnO的加入对PEG结晶的影响

在PEG溶液中加入纳米ZnO以及表面修饰的ZnO,观察纳米粒子对PEG结晶的影响。通过透射偏光显微镜进行观察,发现纳米ZnO的加入改变了PEG的结晶形貌,随着纳米粒子表面羧基含量的增加,结晶形貌按照树晶—大球晶—小球晶的规律变化。通过FTIR表明在热作用下纳米粒子表面的羧基会与PEG的端羟基发生酯化反应,使纳米ZnO可以稳定的存在于PEG溶液中,为球晶的形成提供了成核点。     

纳米CuO/ZnO去除H_2S反应条件及机理研究

以纳米CuO/ZnO作为去除H2S的活性组分,考察了反应温度、空速、氧分压等反应条件和掺铜量对纳米CuO/ZnO脱硫性能的影响,并分析了CuO对脱硫剂脱硫机理的影响。结果表明:脱硫剂TZ2(Cu:Zn物质的量比为1:18.40)有较高的脱硫性能;空速越低脱硫性能越高;反应温度由25℃升高到120℃,脱硫性能先下降后升高,120℃的脱硫性能略高于25℃;氧分压为10%时,有最佳的脱硫性能;CuO的加入增大了脱硫产物向多硫化物及单质硫的转化。     

活性炭负载纳米ZnO的结构及常温脱除H2S的性能

采用均匀沉淀法分别以煤质炭和椰壳炭为载体,纳米ZnO为活性组分制备了活性炭负载纳米ZnO脱硫剂。利用X射线衍射和扫描电子显微镜对脱硫剂的结构进行表征,并在固定床反应器上考察了H2S的吸附性能。结果表明:所制备的脱硫剂表面负载了纳米ZnO晶体,活性炭表面孔的数量影响纳米ZnO的晶粒尺寸,椰壳炭负载的纳米ZnO晶粒尺寸为11.4nm,而煤质炭上纳米ZnO晶粒为68.9nm;活性炭载体提高了脱硫活性组分的利用率,椰壳炭负载后样品的脱硫活性明显好于煤质炭。当空速为4600/h时,300℃焙烧1h的椰壳炭负载纳米ZnO样品的穿透时间可高达48min。炭表面纳米ZnO晶粒尺寸是影响H2S脱除性能的主要因素。     

PVP导向ZnO纳米线、纳米棒的可控溶剂热合成及其生长机理研究

本文采用强碱性的溶剂热法,通过调控反应温度、时间、反应物投料比、特别是添加剂等影响因素,可控合成了两种不同形貌的一维ZnO纳米材料.利用透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)研究了不同影响因素对ZnO产物形貌的影响.着重分析了添加剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)与纳米ZnO或其生长基元的络合作用,及其对纳米ZnO形貌的控制作用,并总结出强碱性溶剂热合成中反应温度、体系压强和pH值对ZnO产物形貌的作用机理.     

可控氧化锌纳米结构的制备及其反应吸附脱硫性能研究

采用水热法合成了氧化锌纳米微结构,通过改变锌盐种类考察其对氧化锌形貌的影响,并用等体积浸渍法在氧化锌上负载金属Ni,制备反应吸附脱硫剂,以正庚烷-噻吩为模拟汽油并在固定床反应器装置上评价反应吸附脱硫性能。通过X射线衍射(XRD)、N_2吸附-脱附(BET)、扫描电镜(SEM)等方法对该催化剂进行表征。研究表明,不同锌盐可导致不同的ZnO表面形貌,从而影响脱硫性能。在320℃、0.6 MPa、空速4 h~(-1)条件下,以醋酸锌为锌源所制备的脱硫剂的脱硫率最高可达97.5%,并具有良好的稳定性。     

簇状氧化锌纳米棒的合成及其光催化性能研究

采用醋酸锌和氨水为原料、水作为溶剂,以水热法在80℃条件下反应20 h制备出了簇状氧化锌纳米棒,用XRD、SEM分别分析了制备产物的物相和形貌。以ZnO纳米棒为光催化剂对有机染料甲基橙进行了光催化降解实验,研究了甲基橙溶液初始浓度和催化剂添加量对光催化的影响。结果表明,合成的氧化锌纳米棒均为六方晶系铅锌矿结构;产物为从中心发散的簇状纳米棒结构,纳米棒直径分布均匀且分散性好,每个簇由几十个纳米棒组成,每个纳米棒平均直径约为150 nm,长度约为5μm。制备的ZnO有良好的光催化性能。     

两种形貌纳米ZnO的制备及其光催化性能测试

在超声辅助下,以醋酸锌、柠檬酸、乙醇和氢氧化钠为原料利用水热合成法成功一步合成纳米氧化锌,通过控制乙醇和柠檬酸的用量来控制纳米ZnO的形貌,得到了球形和花状两种纳米ZnO材料。表征发现:材料具有很好的形貌,XRD图谱分析认为,材料均具有极好的结晶度;并同时从机理方面探讨了不同形貌形成的原因;最后,利用酸性品红在高压汞灯的照射下测试了不同材料的光催化性能。结果表明:该法制备的材料性能稳定,质地均匀,拥有良好的光催化能力。球状的纳米ZnO材料略优于花状纳米ZnO材料的光催化性能,对20mg/L酸性品红溶液的降解率可达93.9%。     

ZnO纳米棒的制备及光学性能研究

采用水热合成法在覆盖有ZnO晶种层的硅片上制备了形貌可控的ZnO纳米棒,并利用XRD、扫描电镜、拉曼光谱和光致发光光谱等测试手段对其结构及光学特性进行了研究。结果表明,所制备的ZnO纳米棒具有较强的紫外发光和较弱的深能级发光,说明所制备的ZnO纳米棒结晶质量和光学性能均较好。     

不同醇溶剂中氧化锌纳米晶的可控制备

采用液相直接沉淀法,以醋酸锌和氢氧化钠为原料,在醇溶剂体系中成功制备出不同形貌的ZnO纳米晶,使用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UV-vis)等检测方法对样品进行表征.结果表明,制备的ZnO均为六方纤锌矿结构,形貌受到溶剂种类、反应温度和反应时间等因素影响;在乙醇溶剂中,通过反应温度和反应时间控制可得到分散均匀、形貌均一纳米颗粒或纳米棒,并对不同形貌ZnO的生长机理进行了初步讨论.     

纳米氧化锌生长研究获进展

中科院力学所科研人员利用气相沉积的方法，成功合成了多种形貌的微纳米ZnO材料，比如纳米线、纳米棒、纳米锥、四足纳米ZnO等，还实现了纳米ZnO在碳纳米管上的直接生长，并制备出多种独特形貌的ZnO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。     

不同形貌ZnO纳米/微米晶粒的制备与光学特性

利用溶剂热法合成了六方柱、刷状束、六方锥及反向双锥结构的ZnO纳米/微米晶粒,考察了不同溶剂及pH值对ZnO形貌的影响,并测试了ZnO的室温光学特性.X射线衍射表明,ZnO产物均为六角纤锌矿型晶体结构;扫描电镜和透射电镜分析结果表明,ZnO粒径100 nm～15μm,与长150 nm～60 μm,不同溶剂组成及pH值时ZnO形貌差别明显;紫外一可见吸收谱表明,ZnO晶粒在波长375 nm处有很好的激子吸收;光致发光谱表明,pH 13.5时ZnO在385和505 nm处分别有较强的紫光发射峰和绿光发射峰,表明所制ZnO产物有良好的光学性能和晶体品质.     

溶剂热制备ZnO微椭圆球及光催化性能

通过简便实用的溶剂热法制备出尺寸和形貌均一、单分散的纳米ZnO微椭圆球.用X-射线衍射仪、扫描电镜、氮气吸附和脱附仪和荧光光谱表征所合成的样品.通过控制实验条件来研究ZnO微椭圆球的形貌形成过程.除此之外我们还研究了ZnO微椭圆球光致发光和光催化性能.     

水热法制备的纳米氧化锌阵列及在棉织物上的应用

以硝酸锌和六亚甲基四胺为原料,采用低温水浴法在棉织物表面实现ZnO纳米棒阵列生长的控制,并探讨了反应物溶液的浓度、反应温度、反应时间对ZnO纳米棒阵列生长的影响,同时对所制备的样品进行了抗紫外、光催化等测试、表征及性能分析。结果表明:棉织物表面生长的ZnO纳米棒结构为六方纤锌矿晶体;在反应物溶液浓度为0.025 mol/L,反应温度为90℃,反应时间为3 h时,制备得到形貌规整和定向生长的ZnO纳米棒阵列,赋予棉织物良好的光催化、抗紫外、自清洁等性能。     

金刚石膜表面ZnO纳米棒制备及场发射性能研究

以硝酸锌为原料,乌洛托品为催化剂,采用水热法分别在自支撑金刚石膜及硅基底上制备了ZnO纳米棒。采用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射、拉曼光谱、PL谱、场发射测试表征了ZnO纳米棒/硅及ZnO纳米棒/自支撑金刚石膜的形貌、尺寸及场发射性能。结果表明,在两种基底上制备的ZnO纳米棒均沿c轴方向生长,其中在自支撑金刚石膜上制备的ZnO纳米棒出现了尖端现象,并且具有更好的结晶度、纯度与更少的结构缺陷,其开启电场为6.8 V/μm,在11.9 V/μm的电场下,发射电流密度为0.20 m A/cm~2,场增强因子比在Si基底上制备的ZnO纳米棒的场发射性能高11.5倍。     

Al掺杂ZnO纳米棒在柔性衬底上的生长及其性能研究

利用水热法在PET-ITO柔性衬底上制备铝(Al)掺杂的ZnO纳米棒(ZnO∶Al)。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、I-V特性测试等分析了合成纳米材料的微观形貌、晶体结构、电学性能。结果表明,掺杂Al时对ZnO纳米棒生长有直接的影响。构建了添加Alq_3为绝缘层的PET-ITO/ZnO纳米棒/Alq_3/AgMIS(金属M-绝缘体I-半导体S)器件,并对其电学性能深入研究,实验表明该器件对整流特性有良好反应。     

液相合成纳米氧化锌及其光催化性能探讨

以硝酸锌和氢氧化钠为原料,分别以水和醇作为溶剂,采用液相直接沉淀法合成纳米氧化锌。在以水为反应溶剂条件下,研究了反应时间、反应温度、反应物浓度和反应物配比对纳米氧化锌中位径和形貌的影响,得到制备较小中位径及合适长径比纳米氧化锌的最优反应条件,即:反应时间为3 h、反应温度为70 ℃、锌离子浓度为0.5 mol/L、锌离子与氢氧根浓度比为1:2。在上述最优反应条件下,研究了不同醇溶剂对纳米氧化锌中位径、形貌及其光催化性能的影响。研究发现,随着溶剂碳链长度的增长,纳米氧化锌中位径呈现上下波动,无明显变化规律,形貌由球状向柱状发展,光催化性能总体不断减弱。