ZnO纳米线的可控生长及其光学特性

采用简单水热法制备得到ZnO纳米线,通过控制反应条件调控ZnO纳米线的形貌,得到不同形态的多维ZnO纳米线。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光致发射光谱(PL)对样品的微观形貌、晶相结构、光学性能进行表征,结果表明:样品的晶型完整,光致发射光谱图显示在384nm左右出现了紫外区发射峰,而且玉米棒状ZnO纳米线不仅出现了强烈的紫外发射峰,在可见光区域也出现了发射峰。     

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。     

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。     

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。     

Ag掺杂ZnO纳米线酒敏性能的研究

利用浸渍法将ZnO纳米线浸渍于AgNO3溶液中制备了Ag 掺杂的ZnO纳米线.借助X射线衍射仪(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对纳米线的晶体结构和形貌进行了表征.结果表明纳米线既含面心立方结构的Ag又含有六方纤锌矿结构的ZnO.三维网络结构的ZnO纳米线被一层致密的Ag颗粒包裹并在其表面形成了大量的具有高比表面剂的孔洞结构.将纯的和Ag掺杂的ZnO 纳米线都作为酒敏传感材料,在酒精浓度为0.001%,工作温度为150～400℃的范围内测试了它们的气敏特性,结果显示,Ag掺杂的ZnO纳米线的酒精灵敏度比纯ZnO纳米线提高了14.在工作温度为350℃的条件下测试了它们的响应-恢复时间.气敏元件的酒敏特性主要归结于表面吸附效应.     

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纳米线阵列修饰对材料表面浸润性调控

采用溶胶-凝胶法制备了ZnO薄膜,利用溶剂热沉积法获得大面积均匀ZnO纳米线阵列。通过对水在ZnO材料表面的浸润性研究,发现薄膜材料表面的粗糙度对ZnO膜亲水性有增强作用,而周期性ZnO阵列微结构表面可以实现其疏水性质增强效果。同时从理论上分析了这两种现象的物理机制,讨论了空气填隙对ZnO纳米线阵列表面的浸润性质的敏感性。制备出ZnO纳米线阵列的表观接触角约为103°,具有较强的疏水性质,可为进一步的ZnO光流控研究提供实验基础。     

水热法制备纳米ZnO的研究现状

对水热法制备零维、一维,二维和三维纳米ZnO的制备工艺、生长机制和性能研究进行了综述,发现原料种类、水热温度、水热时间、表面活性荆类型、基板类型等因素严重影响纳米ZnO的形貌和生长机制,进而影响其光学性能、催化性能、气敏性能、场发射性能和介电性能等.对该方法存在的问题及今后的发展方向提出了自己的看法.     

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。     

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.     

ZnO单晶纳米棒阵列的水热法合成及光催化性能

采用水热法在各种衬底上低温、一步合成出一维有序ZnO单晶纳米棒阵列。以透明导电玻璃(ITO)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及铜作为衬底时,必须预先沉积一层ZnO薄膜作为形核层才能获得ZnO纳米棒阵列。然而,以黄铜作为衬底时,无需形核层也能获得纳米棒阵列。采用SEM、XRD、紫外吸收光谱等方法对纳米棒的结构以及形貌等进行了表征。此外还发现ZnO纳米棒阵列具有很好的紫外光催化活性,3h内对亚甲基蓝的降解率达到53%。尽管修饰CdSe层有助于提高ZnO纳米棒阵列在可见光波段的吸收,但其紫外光催化活性反而降低。并具体讨论了ZnO纳米棒阵列的合成与光催化性能。     

Sn掺杂ZnO微晶的水热法制备及表征

采用水热法合成了具有不同形貌的Sn掺杂ZnO微晶。采用XRD、SEM、UV等分析手段对试样进行了表征。实验结果表明，随着Sn掺杂比例的增加，ZnO微晶的粒度增大，大的微晶达到500nm，小的仅为100nm。大的ZnO微晶为六棱锥体，显露锥面P{10 11），负极面O（000 1），并对其生长机理进行了探讨。     

微波水热法制备纳米ZnO粉体的研究

以硝酸锌和氢氧化钠为原料,通过微波水热法制备了ZnO纳米粉体。采用X射线衍射、透射电镜、激光粒度分析、比表面测试等手段对微波水热产物进行表征,并探讨了溶液体系pH值、反应温度、反应时间对微波水热反应所得ZnO粉体性能的影响。结果表明,微波水热反应体系的pH值、反应温度对所制备粉体的粒度分布有重要影响。制备ZnO纳米粉体的最佳反应条件为:溶液体系pH值为5,反应温度为130℃,反应时间为10min,在此工艺条件下制备的ZnO粉体比表面积为18.53m2/g,平均粒度约为61nm,粒径分布狭窄,结晶完整。     

水热法合成锆钛酸铅PZT纳米线

压电材料锆钛酸铅（PZT）纳米线具有优异的传感和驱动性能,同时其尺寸小,比表面积大,在纳米器件方面具有良好的应用前景,如纳米级的压电传感器和驱动器,超声装置等。相比较于大多数文献要通过加入表面活性剂PVA或者PAA等合成PZT纳米线,本文在不使用任何表面活性剂的条件下,采用ZrC102（8H20）,（C4H20）tTi,Pb（N03）3为前驱物,KOH为矿化剂,两步水热合成直径为200～500m、长度为10～50μm的PZT纳米线,水热过程所得产物并非钙钛矿结构,而是体心四方相结构（简称PX相）的P打纳米线。该纳米线经过退火处理（650℃退火20min）,可以实现晶型从体心四方到钙钛矿结构的转变。     

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.     

ZnO纳米线阵列湿度传感器研究

采用水热法在Au/Ni叉指电极上原位生长出整齐的ZnO纳米线阵列。纳米线的平均直径和长度分别为50 nm和5μm,且沿[0001]方向高度择优生长。测试了基于纳米线阵列的湿敏器件对不同湿度电容和电阻响应,并分析了它的工作机制。实验结果表明,这些器件具有相对较大的灵敏度和较短的响应和恢复时间,从而说明ZnO纳米线阵列在湿敏领域有很好的应用前景。     

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。     

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。     

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。     

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。