ZnO-Ni壳核丝状阴极场发射特性研究

采用水热法在Ni丝上制备锥状ZnO,形成ZnO-Ni壳核丝状阴极。采用X射线衍射分析仪进行物相分析,表明该ZnO具有沿002面生长的取向。用扫描电子显微镜(SEM)观察其表面形貌,表明Ni的表面生长有一层分布均匀的锥状ZnO。通过场发射性能测试,结果表明ZnO-Ni壳核丝状阴极具有比平面结构中的ZnO纳米锥阴极更优良的场发射性能,并对该结果进行讨论。     

ZnO/ZnS核/壳纳米结构的形态及其演变模式

用两步生长的方法在醋酸锌和六亚甲基四胺水溶液中生长ZnO纳米棒阵列,然后以ZnO纳米棒阵列为模板,在Na2S水溶液中硫化0.5～6 h形成ZnO/ZnS纳米结构.用XRD,SEM和TEM表征了ZnO/ZnS核/壳纳米结构的晶体结构、表面形貌.研究了ZnO/ZnS核/壳纳米结构的形态及其转变的模式.在硫化过程中,ZnO首先形成ZnO/ZnS核/壳纳米棒,随着硫化程度的增强,核/壳结构顶部出现空洞,空洞扩展形成管状结构,进一步硫化,管状结构坍塌.硫化形成的ZnO/ZnS结构的形态不仅依赖于初始纳米棒的直径大小和硫化时间的长短,还依赖于纳米棒的分布密度.     

多种ZnO纳米结构和ZnO/ZnS核壳结构的制备

以Zn(NO3)2.6H2O和CO(NH2)2为原料,采用均匀沉淀法,制备出了棒状、花状、球状纳米氧化锌(ZnO)。将ZnO微球体分散在Na2S溶液中,通过离子替代法,成功制备了ZnO/ZnS核壳结构。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等测试手段对ZnO纳米结构和ZnO/ZnS核壳结构的晶体结构和表面形貌进行了表征,初步探讨了纳米ZnO和ZnO/ZnS核壳结构的生长机理。根据测试结果得知,ZnO纳米棒呈现六方纤锌矿结构,随着Zn2+浓度逐渐增加,ZnO纳米结构形貌由单分散的棒状聚集成花状,最后演变成球形。ZnO/ZnS复合结构为内核ZnO,外面包覆一层ZnS的核壳结构。所有的纳米ZnO均具有相似的发光特点,ZnO/ZnS核壳结构的发光性能有了很大的改善。     

ZnO纳米棒水热法制备及其发光特性研究

采用氢氧化钾(KOH)和二水醋酸锌(Zn(CH3COO)2.2H2O)配制不同浓度的反应溶液,反应过程中加入表面活性剂聚乙二醇(HO(CH2CH2O)13H),在80℃水热反应条件下制备出了优异的ZnO纳米材料。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、荧光光谱仪等测试方法研究了样品的成分、表面形貌和微结构。SEM研究结果显示:样品沿c轴择优生长,径粒分布均匀,长径比高,为六方纤锌矿结构的ZnO纳米棒和菊花状ZnO纳米棒。光致发光谱性能分析显示样品在392 nm附近具有很强的紫外光发射能力,随着反应物浓度的增加,紫外峰发生约3 nm的蓝移,同时,样品还在绿光535 nm附近有较弱的光致发光现象。以上结果表明所制备的ZnO纳米材料具有优异的紫外光发射能力。     

基于微流体的ZnO纳米线的合成

微流控芯片在纳米材料的合成方面具有突出的优势,在芯片中通过微流体的操控制备ZnO纳米线,并利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和能谱仪(EDS)对制备得到的ZnO纳米线的表面形貌、晶体结构及成分进行表征。实验结果表明,在具有微腔室结构的微通道中可以构建浓度梯度,从而在单一通道中制备得到形貌及尺寸不同的致密ZnO纳米线,成为高效探索纳米材料合成条件的便捷手段。分别以玻璃片、ZnO种子层和ZnO纳米线为载体,对异硫氰酸荧光素标记的羊抗牛IgG抗体进行荧光检测,发现ZnO纳米线可显著增强荧光信号。     

基于半开放式微流控芯片的ZnO纳米材料的合成

设计并制备了一种半开放式微流控芯片,通过微通道喷管在邻近区域产生浓度梯度,探究了不同体积流量下的浓度变化,并在该区域合成氧化锌(ZnO)纳米材料.利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对ZnO纳米材料的形貌和晶体结构进行了表征.结果 表明,由于流场和扩散的影响,生长溶液在合成初期会形成显著的浓度梯度,进而...     

Ag@SiO_2核壳结构颗粒的可控合成与性能研究

首先通过柠檬酸钠还原法制备了粒径分别约为20nm和50nm的银纳米颗粒。采用改进的Stber法在银颗粒外面包裹二氧化硅,通过控制正硅酸四乙酯(TEOS)的滴加时间和滴加量控制壳层生长来制备Ag@SiO_2核壳结构颗粒,采用TEM,红外、紫外–可见光光谱分析等方法系统表征了样品形貌、结构及光学性能。结果表明,采用上述方法成功制备了壳层厚度分别为16,22,60,69,79nm的核壳结构颗粒。光谱分析结果指出,该类核壳结构颗粒表面等离子共振吸收峰位对于分散介质相当敏感。     

基于微流控芯片的图案化ZnO纳米材料阵列的合成

设计并制备了集成微液滴阵列的微流控芯片,通过微腔室捕获液滴形成稳定的液滴阵列,用于图案化ZnO纳米材料的合成。利用液滴诱导和两相流体剪切的模式分别在两种不同的芯片结构中构建微液滴阵列,探究了不同表面活性剂质量分数和不同流体体积流量条件下微液滴阵列的稳定性,并以稳定的微液滴阵列合成单元制备氧化锌纳米材料,分析反应物更新对ZnO纳米材料的形貌和晶体结构的影响。结果表明,两相流体剪切模式芯片中形成的微液滴阵列更为稳定,不需要在矿物油中添加表面活性剂就可以成功构建微液滴阵列,但油相体积流量过大(1 600μL/h)或者过小(5μL/h)会导致微液滴阵列不能成功构建。两相流体剪切模式芯片二在生长时间2 h、更新间隔时间10 min条件下合成的ZnO纳米棒形貌均一,有望实现高效的微液滴阵列构建,并应用于纳米材料的原位合成和分析。     

应用于液晶显示器的场发射背光源制备

对应用于LCD的不同于传统管状背光源的新型面状场发射背光源(FE-BLU)的制备技术进行了研究.将表面改性碳纳米管(CNTs)丝网印刷于金属Ag精细电极上形成碳纳米管阴极,利用透射电镜与扫描电镜表征了CNTs及阴极的表面形貌.采用有机溶剂高压气流法对阴极进行表面处理,并真空封装成25.4 cm(10 in)的CNTs FE-BLU器件.测试结果表明,表面处理后阴极场发射电流密度得到明显提高,器件亮度可达5 860 cd/m2,均匀性为82%,持续发射35 h后,发射电流无明显衰减.     

热敷法制备丝状阴极及其在场发射中的应用

采用热敷法将碳纳米管(CNT)浆料直接热敷在Ni丝上制备成丝状阴极,并在圆柱形灯管中采用二极结构测试其场发射性能.扫描电镜(SEM)测试表明,丝状阴极的表面有一层均匀的CNT材料;场发射结果表明,CNT-Ni丝状阴极与传统的场发射阴极相比具有更优良的场发射性能,开启电场为0.15 V/μm,当电压为2280V时发射电流达到4 mA.在腔体中测试其发光亮度,最高值达到了14000 cd/m2.