胺型离子液体形貌可控水热法合成微纳米氧化锌
纳米氧化锌的制备方法
纳米氧化锌的制备方法纳米氧化锌是一种具有广泛应用前景的纳米材料，在催化、光催化、光电子器件、生物医学和涂料等领域有着重要的应用价值。
本文将介绍几种常见的纳米氧化锌的制备方法，包括溶胶-凝胶法、热分解法、水热法和气相沉积法。
溶胶-凝胶法是一种常用的制备纳米氧化锌的方法。
其步骤如下：首先，将适量的锌盐溶解在溶剂中，例如乙醇、甲醇或水。
然后，加入适量的碱溶液用于调节pH值。
溶液中的锌离子和碱离子反应生成锌氢氧盐沉淀。
接下来，在适当的温度下，将沉淀进行热处理。
最后，通过分散剂和超声处理将沉淀分散成纳米颗粒。
该方法制备的纳米氧化锌具有粒径均匀、可控性强、纯度高等优点。
热分解法是一种制备纳米氧化锌的简单、经济的方法。
该方法以有机锌化合物或无机锌化合物为前驱体，通过热分解反应生成纳米氧化锌。
常见的有机锌化合物包括锌醋酸盐、锌乙酸盐等，无机锌化合物包括氯化锌、硝酸锌等。
首先，将前驱体在有机溶剂中溶解，然后通过热解、煅烧等方法将前驱体转化为氧化锌纳米颗粒。
该方法制备的纳米氧化锌具有晶体结构好、粒径可调节等优点。
水热法是一种常用的制备纳米氧化锌的方法。
其步骤如下：首先，将适量的锌盐和氢氧化物溶解在水中，形成混合溶液。
然后，将混合溶液加入到压力容器中，在一定的温度和压力下进行加热反应。
反应完成后，通过离心和洗涤的方式将沉淀分离，然后经过干燥处理得到纳米氧化锌。
该方法制备的纳米氧化锌具有粒径小、分散性好等优点。
气相沉积法是一种常用的制备纳米氧化锌的方法。
其步骤如下：首先，将适量的氧化锌前驱体溶解在有机溶剂中，形成溶液。
然后，将溶液填充到化学气相沉积设备中，并通过控制沉积温度、气体流量和时间等参数，使溶液中的前驱体在载气的作用下分解生成纳米氧化锌。
最后，通过对晶粒尺寸和形貌进行表征，得到纳米氧化锌的相关信息。
该方法制备的纳米氧化锌具有晶粒尺寸均匀、形貌可调节等优点。
综上所述，溶胶-凝胶法、热分解法、水热法和气相沉积法是几种常见的制备纳米氧化锌的方法。
不同形貌的纳米氧化锌
参考文献
1. Chan Yoon Jung, Jung Soo Kim etc. Journal of Colloid and Interface Science , 2012, 367: 257–263 2. Jing Ji, Masayashi Fuji, Hideo Watanabeb, Takashi Shirai. Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng, 2012,393: 6– 10 3. SUN Ji-feng et al. Preparation of Bar-like Nano ZnO and Analysis on Its Photocatalytic Propert, J. Journal of Anhui Agri Sci, 2009, 37(27):12900-12901 4. Ko, S. H. et al. Nano-forest of hydrothermally grown hierarchical ZnO nanowires for a high efficiency dye-sensitized solar cell. Nano letters 11, 2011, 666-671 5. Law, M. Greene, L. E., Johnson, J. C. Saykally, R. & Yang, P. Nanowire dyesensitized solar cells. Nature materials 4, 2005, 455-459 6. Xiang Yang Kong, Zhong Lin Wang. Spontaneous Polarization-Induced Nanohelixes, Nanosprings, and Nanorings of Piezoelectric Nanobelts. Nano Letters, 2003, 3(12): 1625-1623 7.Maryam Movahedi, Elaheh Kowsari. A task specific basic ionic liquid for synthesis of flower-like ZnO by hydrothermal method [J]. Materials Letters, 2008, 62(23): 3856-3858
均相成核—水热法制备纳米氧化锌
５ 以此 溶液 为前 驱 体 进 行 均 相 成 核 过 程 ； 一 份 用 ， 另
２ｔｏ‘ 的 Ｎ Ｏ 溶 液 调 节 ｐ ｌＬ ｏ ａＨ Ｈ≈ １ ， 现 大 量 白 ０出
作者简介 ： 商斌 （９ ９一） ， 桑 Ｉ６ 男 甘肃秦安人 ， 士研 究生， 事功能材料及能源材料的研 究 博 从
硝酸锌 、 氧化 钠 、 乙酸 一乙 酸钠 等 均 为 分析 氢 尿 纯 。７ ８—１ 磁 力加 热搅 拌 器 、８ 型 ８ ８型真 空 干燥 箱 及
自制 的 ｌ０ｍｌ ５ 高压 反应 釜 。
２ ２ 实 验 方 法 ．
１５２．、 ． ｌＬ ｎ 浓 度 的 溶 液 为 前 驱 体 所 进 ．、 ０ ３ ０ｍｏ／ Ｚ
收 稿 日期 ：０ ２—０ ２０ ７—２ ０
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精 细化工 中问 体
第３ ２卷
从表 １ 可见 ， 在均相成核过程中 ， 所制备的氧化
锌粒径与 ｚ ２ ｎ 的浓 度有直接 的关系。ｚ ２ ｎ 的浓度
维普资讯
第 ３ ２卷第 ４期
２０ ０ ２年 ８月
精细化 工 中间体
ＦＩ ＮＥ ＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬ ＮＴＥＲＭ ＥＤＩ Ｉ ＡＴＥＳ
Ｖ０ ． ２ Ｎｏ． １３ ４
Ａｕ ｕ ｔ ０ ２ ｇ ｓ ０ ２
均 相 成 核 一 水 热 法 制 备 纳 米 氧 化 锌
性 较好 的纳 米氧 化锌 。
关键词 ： 米氧 化锌 ； 纳 均相 成核 ； 热 处理 水 中图分 类 号 ： Ｑ１２． 文献 标 识码 ： 文章 编号 ：０ ９ ２ ２２ ０ ）４ ０ ９ ２ Ｔ ３ ４ Ａ １０ —９ １ （０ ２０ —０４ —０ 色氢 氧 化锌 沉淀 ， 以此 为 前 驱 体 进 行 溶 解 与结 晶过 程 。样 品分 别移 入 密封 的压 力容 器 中在 １０℃进 行 ３ 热压 处理 ３ 。产 品 冷却 后 采用 定 量慢 速滤 纸抽 ～５ｈ
纳米氧化锌实验报告
实验3 氧化锌纳米阵列的制备【摘要】水热法是合成氧化锌纳米阵列的基本方法之一，通过本实验进一步研究氧化锌纳米线的制备工艺，学会氧化锌纳米线透射率的测量方法，并掌握半导体材料禁带宽度的基本计算方法。
【关键字】水热法纳米线禁带宽度0.引言氧化锌（ZnO）是一种具有纤锌矿结构的Ⅱ－Ⅵ族化合物半导体，由于其具有优异的光电性质而有很大的使用价值和研究价值，如它对可见光的高透过率,能用作透明导电涂层;具有光电效应,能用于紫外激光器件和太阳能电池等[1]。
为了获得或改善其某一方面的性质，利用各种方法掺杂或制备具有特定形貌的氧化锌纳米材料成为近年来研究的热点。
而水热法制备ZnO纳米材料，以其设备简单、原料廉价、条件易控、适合大面积生长等优点而被广泛采纳。
本实验主要是采用水热法合成氧化锌纳米线，并测量纳米线的透射率，通过计算得出制备的氧化锌禁带宽度为3.34eV，与理论值基本吻合。
1.实验目的1.了解水热合成氧化锌纳米线的原理以及基本操作方法；2.独立制备出氧化锌纳米线；3.掌握纳米线透射率的表征方法和半导体禁带宽度的计算方法；4. 掌握实验数据处理方法，并能利用Origin绘图软件对实验数据进行处理和分析。
2.实验仪器设备和材料清单1.水浴锅、紫外可见分光光度计、量筒、样品瓶、PH试纸、2.试剂：硝酸锌、乙醇胺、正丁醇、高锰酸钾、氨水、酒精、稀硝酸3.实验原理3.1纳米氧化锌概述[2]氧化锌（ZnO）：直接宽禁带半导体材料，室温下禁带宽度为3.37 eV ，激子束缚能为60meV。
纳米氧化锌具有非迁移性、压电性、荧光性、吸收和散射紫外线能力等特殊能力，ZnO一维材料的阵列能够加快光生电子、空穴的分离,使电子具有良好的运输性,所以纳米棒、纳米线阵列的制备备受关注。
氧化锌(ZnO)在自然界有两种晶体结构，即纤锌矿结构和闪锌矿结构。
其中稳定相是纤锌矿结构（如左图），属六方晶系，为极性晶体。
制备ZnO一维材料阵列的方法主要有气相沉积法、溅射法或外延法等,这些技术需要昂贵的仪器、苛刻的实验条件,而溶液法则具有设备简单、条件温和等优点。
纳米氧化锌的合成及性能表征【文献综述】
文献综述纳米氧化锌的合成及性能表征一、前言部分纳米半导体材料是一种自然界不存在的人工设计制造的（通过能带工程实施）新型半导体材料，它具有与体材料截然不同的性质。
随着材料维度的降低和结构特征尺寸的减小(≤100nm)，量子尺寸效应、量子干涉效应、量子隧穿效应、库仑阻塞效应以及多体关联和非线性光学效应都会表现得越来越明显，这将从更深的层次揭示出纳米半导体材料所特有的新现象、新效应。
MBE，MOCVD 技术，超微细离子束注入加工和电子束光刻技术等的发展为实现纳米半导体材料的生长、制备以及纳米器件(共振隧穿器件、量子干涉晶体管、量子线场效应晶体管、单电子晶体管和单电子存储器以及量子点激光器、微腔激光器等) 的研制创造了条件。
这类纳米器件以其固有的超高速（10-12~10-13）、超高频（>1000GHZ）、高集成度（>1010元器件/cm2）、高效低功耗和极低阈值电流密度（亚微安）、极高量子效率、高的调制速度与极窄带宽以及高特征温度等特点在未来的纳米电子学、光子学和光电集成以及ULSI 等方面有着极其重要应用前景，极有可能触发新的技术革命，成为21世纪信息技术的支柱。
纳米氧化锌是一种新型高功能精细无机材料，其粒径介于1~100nm之间，又称超氧化锌。
由于颗粒尺寸的细微化，使得纳米氧化锌产生了其本体块状材料所不具备的表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应等,因而使得纳米氧化锌在磁,光电,敏感等方面具有一些特殊的性能，主要用来制造气体传感器、荧光体、紫外线屏蔽材料、变阻器、记录材料、压电材料、压敏电阻、高效催化剂、磁性材料和塑料薄膜等。
氧化锌是一种半导体催化剂的电子结构，在光照射下，当一个具有一定能量的光子或者具有超过这个半导体带隙能量Eg的光子射入半导体时，一个电子从价带NB激发到导带CB，而留下了一个空穴。
激发态的导带电子和价带空穴能够重新结合消除输入的能量和热，电子在材料的表面态被捕捉，价态电子跃迁到导带，价带的孔穴把周围环境中的羟基电子抢夺过来使羟基变成自由基，作为强氧化剂而完成对有机物（或含氯）的降解，将病菌和病毒杀死。
离子液体中氧化锌纳米结构的合成
咪 唑，溶解后 ，慢慢滴 ￣４ ． 的溴 乙烷 ，回流 反应５ ， Ｊ ４ｇ １ ０ １ ｈ 经过 滤除去 沉淀物 ，先减压滤 液蒸去溶 剂 ，收集馏 分 。 参照文 献［５合成 离子液体 １丁基 ．． １】 ． ３ 乙基 四氟硼 酸 盐 ： 取 １ ． ７基咪 唑和 ｌ ． 溴丁烷 ， 称 ５０ ， ｇ ６３ ｇ 加入 １０ ｌ 口 ０ ｍ三 烧 瓶 中 ，油浴 加热 ，控 制温度在６ ℃下 ，回流反应５ 。 ０ ｈ 冷 却至 室温 后 ， 加入５ ｍｌ ０ 蒸馏 水溶解 ，用 １ｍｌ 氯 甲烷 ５ ￣ 洗 涤 ３ ，滴￣２ ｍＩ 次 ０ 溶有 ｌ ． 的Ｎａ Ｆ 的水溶 液 ，室温 ４７ ｇ Ｂ４
应制备 出直径为 １ｎ 左右 ， ０ｍ 长度 达 ４ ～ ｌ０ ｍ 的氧化 ０ １ｎ
锌 纳米棒 。利用 Ｉ Ｒ，Ｘ Ｄ，Ｔ Ｍ 以及 Ｓ Ｅ Ｒ Ｅ Ａ Ｄ等 测试手
段 对其进行 了表征 。实验 结果表 明：体 系中离子液体 的
得 到 了广 泛应 用 。相 比于 离子液 体在 有机合 成方面 的应 用 ， 离子液 体应 用 于纳米 材料 的制备还 处于起步 将 阶段 。 。 本 研 究采 用 离 子液 体 辅助 下 的一 步化 学热 分解 反 应 合 成 了氧 化锌纳米 材料 。 该方 法无需 其他有机 溶剂或 水 ，不需 要表面 活性剂或 模板 ，并且反 应在较低温 度下 进行 ，具有 设备 简单 、条 件温和 、能耗低 、产率 高等优
及 选 区 电子衍 射谱 （ＡＥ 由Ｊ Ｍ一０ ０ 高分辨透 射 电 Ｓ Ｄ） Ｅ ２ １ 型
子 显微镜 （ 日本Ｊ ＯＬ 司 ） Ｅ 公 测得 （ 加速 电压 为２ ｏ Ｖ）。 ０ｋ
２２ 离子液 体的合成 ． 参照 文献 ［４合成 １乙基 咪唑 ：溴 乙烷 、 溴丁烷 使 １】 ．
不同形貌纳米氧化锌的水热法合成
摘
要： 以氯 化 锌 为锌 源 ， 氢 氧 化 钠 为 碱 源 ， 用 水 热 法 合 成 了不 同形 貌 的 纳 米 氧 化 锌 ； 讨 了 晶 化 时 间 、 以 采 探 晶化
温 度 、 面 活性 剂 十 六 烷 基 三 甲 基 溴 化 铵 （ Ｔ ） 纳 米 Ｚ Ｏ 形 貌 的 影 响．结 果 表 明 ： 添 加 Ｃ ＡＢ 时 ， 表 ｃ ＡＢ 对 ｎ 不 Ｔ 在 １ Ｏ℃下 反应 ２ ２ ４ｈ得 到 的纳 米 氧 化 锌 为 颗 粒 状 ， 在 １０℃ 下 反 应 ２ 而 ６ ４ｈ得 到 的 纳 米 氧 化 锌 为 片 状 ．当 添 加
问、 晶化 温度 和表 面活 性剂 Ｃ ＡＢ对 产 物结构 和形 貌 的影响． Ｔ
１ 实验 部 分
１ １ 纳 米 氧 化 锌 的 合 成 方 法 ．
将 分析 纯 的氯化 锌 与氢氧化 钠 ， 分别 配成 １ｍｏ ・ 的溶 液 ， 氢氧化 钠溶 液缓 慢滴 加到 氯化 锌溶 液 中 ｌＩ 将
图 ２ 不 同 晶 化 温 度 的 ＸＲＤ 图
Ｆｉ ２ ＸＲＤ ｔｅ ｎｓ ｏ ｇ． ｐａ ｔ ｒ ｆＺｎＯ ｉｈ ｆｅ ｅ ｅ ｐｅ ａ ｕｒ ｗ ｔ ｄｉｆ ｒ ｎｔｔ ｍ ｒ ｔ ｅ
２ ３ 表 面 活 性 剂 Ｃ Ｂ 对 样 品 形 貌 的 影 响 ． ＴＡ
为 了验 证 表面 活性 剂 Ｃ ＡＢ在 合成 纳米 氧 化锌 中 的作用 ．将 晶化 时 间 固定 在 ２ ， 行 添加 Ｃ Ｂ和 Ｔ ４ｈ 进 ＴＡ
被 活化使 得 氧化 锌 的各 向异性 生 长在低 温下 成 为可 ， 而得 到 了氧化 锌纳 米 片．当温度 升 高到 １０℃ ， 从 ６ 氧
ｓｚ ｄ ＺｎＯ Ｓ ａ ｆ ｄ ｄ ａ ０ ℃ ． ｉｅ ｉ ｆｏｒ ｅ ｔ１ ６
最新 不同形貌的分级结构氧化锌制备-精品
不同形貌的分级结构氧化锌制备氧化锌( ZnO) 是一种应用广泛的半导体材料. 纳米 ZnO 具有优异的光电特性,在非线性光学材料、量子尺寸半导体、生物和光催化等领域具有广阔的应用前景,已引起研究者的广泛关注.在纳米材料的发展与应用中,有关材料设计和制备方法的创新一直是科学家们关注的热点,主要体现在反应源、表面活性剂或模板剂和制备方法这 3 个方面. 其中后两者的发展迅速,尤其是制备方法不断创新,诸如微波法、水热法、电化学法、气相沉积法和固相反应法等,且各有特点. 近年来,离子液体( IL) 作为新型的绿色溶剂越来越多地被用在微纳米材料的制备中. 在纳米材料的形貌可控制备中,研究者不再局限于使用常规的化合物作为反应源,而是着手设计新的或功能化的物质来作为反应源,如本课题组[18,19]以[BMIM][Cd( SCN)3]和[BMIM]SCN 离子液体作为反应源制备CdSe 和CuSCN 微球. 此外,Zhang 等采用 DAP( 二氨基丙烷) 和柠檬酸钠作为结构导向剂,研究了不同分级结构 ZnO 的晶体生长动力学,发现2 种导向剂用量对 ZnO形貌的影响很大,在 ZnO 晶体生长过程中,DAP 优先吸附在棒状 ZnO 的柱面,导致棒状 ZnO 晶体沿( 001) 面生长,而柠檬酸钠则优先吸附在 ZnO 的( 001) 面. Zhang 等还探究了乙二胺和丁烷对 ZnO 形貌的调控作用. 众所周知,当晶面吸附了有机小分子或无机离子时,会阻碍晶面的进一步生长,从而得到不同形貌的晶体. 然而,晶体的不同晶面又具有各自独特的性能,通过选择不同的有机小分子或无机离子来选择优先生长的晶面,可起到形貌调控的作用.对于氧化锌的制备,大多数研究工作是以常见的单一锌盐为锌源. 我们认为,锌源作为制备氧化锌的最主要原料,对氧化锌最终的形貌有较大的影响. 本文以单一和混合锌盐为锌源,氢氧化钠为沉淀剂,丙氨酸和离子液( IL) 为表面活性剂,通过水热法制备了不同形貌的分级结构氧化锌,并表征了样品的结构和形貌,探讨了锌源( 单锌盐、混合双锌盐及三锌盐) 、离子液体种类及用量、丙氨酸用量和温度等变量对产物形貌的影响,推测了在阴离子对样品形貌的调控作用.1、实验部分1. 1 试剂Zn( CH3COO2)2·2H2O,ZnSO4·7H2O,ZnCl2·2H2O,Zn( NO3)2·2H2O,NaOH,C3H7NO2和C2H5OH 均为分析纯试剂,购于国药集团化学试剂有限公司. 1-正丁基-3-甲基咪唑氯盐( [BMIM]Cl) 、溴盐( [BMIM]Br) 及氢氧化物( [BMIM]OH) 离子液体和二次蒸馏水为实验室自制.1. 2 氧化锌样品的制备按文献[22,23]方法制备[BMIM]Cl,[BMIM]Br 和[BMIM]OH 离子液体.采用水热法制备空竹( 哑铃) 状分级结构氧化锌,其具体步骤如下: 准确称取硫酸锌、醋酸锌和氯化锌各 1 mmol,加入到 25 mL 溶有 2 mmol[BMIM]Cl 的溶液中,搅拌,形成白色浑浊液. 向该浑浊液中加入 2 mmol 丙氨酸,搅拌至澄清透明,然后加入 6 mmol 氢氧化钠,搅拌 10 min 后得到白色胶状浑浊液. 将此浑浊液转移至50 mL 反应釜中,于160 ℃恒温16 h 后自然冷却至室温,过滤得到白色沉淀;60 ℃ 真空干燥该沉淀至恒重即得 ZnO 样品. 固定其它条件不变,分别改变锌源( 单组分、双组分和三组分) 、离子液体种类及用量、丙氨酸用量和温度等条件制备出一系列不同形貌的 ZnO 样品.1. 3 样品的表征用 Philps-PW3040/60 型 X 射线衍射仪分析样品的物相结构,Cu Kα辐射( λ =0. 154056 nm) ,工作电压为 40 kV,工作电流为 40 mA,扫描 2θ范围20° ~ 80°; 采用 Hitachi S-4800 型电子扫描显微镜( SEM) 观测样品的颗粒尺寸和微观形貌,操作电压为 50 kV; 用 Nicolet Nexus-670 红外光谱仪( KBr 压片,扫描范围 400 ~4000 cm- 1) 记录样品的红外光谱; 用 Shmadzu UV-2501PC 型紫外-可见分光光度计记录样品的紫外-可见漫反射光谱来研究其对甲基橙溶液的光催化降解性能.1. 4 光催化实验取两份浓度为 12 mg/L 的甲基橙溶液 100 mL,分别加入 3 mmol 于160 ℃和120 ℃下制备的氧化锌样品,搅拌形成悬浮体系. 在 3 支功率为 8W 的紫外灯照射下进行光催化降解实验,每隔 10 min 分别取样,经离心分离后取清液并用紫外分光光度计在最大吸收波长( 468 nm) 处测定其吸光度.2、结果与讨论2. 1 物相分析图 1 为空竹状 ZnO 样品的 XRD 谱图,图中强而锐的衍射峰表明该样品具有良好的结晶性能. 所有衍射峰都与六方相结构 ZnO 的标准谱( JCPDS No.36-1451) 吻合,并可归属为( 100) ,( 002) ,( 101) ,( 102) ,( 110) ,( 103) 等晶面. 图中未观察到杂质的衍射峰,说明本实验合成的 ZnO 具有很高的纯度.2． 2 红外光谱分析空竹状 ZnO 样品的红外光谱如图2 所示．图中485 cm－ 1处的谱峰被指认为 ZnO 的特征吸收; 3432cm－ 1处为—OH 或 H2O 的强吸收峰，2918 和2844 cm－ 1附近的吸收峰是由 C—H 伸缩振动所致，1094cm－ 1处为 C—O伸缩振动吸收峰; 1636 和 1384 cm－ 1处分别为 COO－反对称和对称伸缩振动峰，表明ZnO 表面的 Zn2 +可能与溶液中的有机酸形成了配位键，也可能是其表面通过范德华力吸附了有机酸．2． 3 形貌分析。
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巨蕾———————————————————————一姜勇等：胺型离子液体形貌可控水热法合成微纳米氧化锌／２０ｌｏａ＝ｌｌｉ２ｉｌｌ
ａ．ｂ．硝酸三乙胺ｃ．ｄ．硝酸正丁胺ｅ．ｆ．无离子液体
图ｌ添加不同离子液体后所得微纳米ＺｎＯ的ＳＥＭ图
Ｆｉｇ．１ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏＺｎＯｐｒｅｐａｒｅｄｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔＩＬｓ
约为１０“ｍ的三维花状结构微纳米ＺｎＯ生成；而高倍的ＳＥＭ图（图１ｂ）则更好地观察到每个花状结构都是由许多形貌均一的直径约４００ａｍ、长约５肚ＩＴＩ的六面体纳米棒构成。
由图１ｃ可以看出，添加硝酸正丁胺后制备的微纳米ＺｎＯ形貌均一，为平均直径约８００Ｄ．ｍ、长度约８０＂ｍ的纳米棒；单个ＺｎＯ纳米棒的形貌为末端为六棱锥六方柱，且表面光滑（图１ｄ）。
由图１ｅ和图１ｆ可以看出，未添加离子液体所得微纳米Ｚｎ０形貌很不规则，既有不均匀的纳米棒，又有一些碎片，未见生长完整的花状或棒状纳米结构ＺｎＯ。
由此可见，离子液体在不同形貌的微纳米ＺｎＯ形成过程中起着十分重要的作用。
硝酸三乙胺用量对微纳米ＺｎＯ的结构与形貌的影响见图２。
图２硝酸三乙胺用量不同时所得微纳米ＺｎＯ的ＳＥＭ图
Ｆｉｇ．２
ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏＺｎＯｐｒｅｐａｒｅｄｂｙａｄｄｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｍｏｕｎｔｏｆｔｒｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｅｎｉｔｒａｔｅ
由图２可看出，当硝酸三乙胺用量为０．５％、１．５％、２．０％、３．０％时，均没有三维花状结构的微纳米ＺｎＯ生成。
为了说明三维花状结构的微纳米ＺｎＯ的演变过程，在硝酸三乙胺用量为１．０％、１８０℃条件下，考察了反应时间对微纳米ＺｎＯ形貌的影响，结果见图３。
由图３可看出，水热反应５ｈ，没有产物生成；水热反应１０ｈ，得到不均匀的棒状结构微纳米ＺｎＯ，局部区域伴有结构碎片（图３ａ）；反应１５ｈ，似有花状形貌的结构轮廓出现（图３ｂ）；反应２４ｈ，出现了较为完整的三维花状结构微纳米ＺｎＯ（图１ｂ）。
２．２ＸＲＤ分析（图４）
由图４可看出，实验所得微纳米ＺｎＯ的衍射峰位置与ＺｎＯ标准卡（ＪＣＰＤＳＮｏ．３６—１４５１）的数据相吻合，表明产物是六方纤锌矿结构。
衍射峰强度大，峰形
明锐，说明晶体结晶完整。
姜勇等：胺型离子液体形貌可控水热法合成微纳米氧化锌／２０１０年囊２啊——————————————————————川
图３反应不同时间所得微纳米ＺｎＯ的ＳＥＭ图Ｆｉｇ．３
ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏＺｎＯｐｒｅｐａｒｅｄａｔ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｓ
１ｌｉＩＩ＾山！
ＬＪＩ．１．山：
１０２０３０４０５０６０７０８０
２ｅ／。
ａ．硝酸三乙胺ｂ．硝酸正丁胺ｃ．无离子液体
图４微纳米ＺｎＯ的ＸＲＤ图
Ｆｉｇ．４ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏＺｎＯ
２．３ＵＶ－Ｖｉｓ分析
添加适量硝酸三乙胺和硝酸正丁胺所得微纳米Ｚｎ０的紫外可见吸收光谱如图５所示；添加不同用量硝酸三乙胺制备的微纳米ＺｎＯ的紫外可见吸收光谱曲线见图６。
图５离子液体种类对微纳米ＺｎＯ
ＵＶ－Ｖｉｓ吸收光谱的影响
Ｆｉｇ．５ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄＯｌｌｔｈｅＵｖ．Ｖｉｓ
ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏＺｎＯ
由图５、图６可看出，不同条件下制得的微纳米ＺｎＯ，在紫外区域（２００～３８０ｎｍ）都有强的吸收，这对应于Ｚｎ０的基本吸收‘１１１，与此同时制备条件对紫外吸收带只有轻微的影响。
ａ．０．５％ｂ．１．０％ｃ．１．５％ｄ．２．０％ｅ．３．０％
图６硝酸三乙胺用量对微纳米ＺｎＯ
ＵＶ－Ｖｉｓ吸收光谱的影响
Ｆｉｇ．６Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｍｏｕｎｔｏｆｔｒｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｅｎｉｔｒａｔｅ
ＯｉｌＵＶ－Ｖｉｓａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏＺｎＯ
２．４ＺｎＯ微纳米结构的形成机理
离子液体形貌可控合成ＺｎＯ微纳米材料的可能机理为：由于微纳米材料的形貌主要取决于两个因素，即晶核的形成和晶体的生长，所以从ＺｎＯ晶体生长单元Ｚｎ（０Ｈ）：＿［９’１２３与离子液体中的阳离子形成离子对的事实可以推测，水热条件下Ｚｎ（ＯＨ）：一分解生成ＺｎＯ晶核，而离子液体又在新生成的ＺｎＯ晶核表面覆盖成薄膜，起到晶体生长控制剂和团聚抑制剂的作用。
硝酸正丁胺的阳离子是直链结构，易于诱导ＺｎＯ晶体沿着棒状方向生长而形成纳米棒，而硝酸三乙胺的阳离子是支链结构，ＺｎＯ晶体能够以此为模板自组装形成花状纳米结构［１３］。
ＺｎＯ微纳米结构的形成示意图见图７。
图７ＺｎＯ微纳米结构的形成机理
Ｆｉｇ．７ＧｒｏｗｔｈｐｒｉｎｃｉｐｌｅｄｉａｇｒａｍｏｆＺｎＯｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏｓｔｒｎｃｔｎｒｅｓ３结论
以硝酸三乙胺和硝酸正丁胺两种胺型离子液体为形貌控制剂，通过水热法成功制备了花状和棒状结构的ＺｎＯ微纳米材料，探讨了离子液体种类和用量、反应时间等对产物形貌和光学性质的影响。
结果表明，离子液体的结构特征对微纳米ＺｎＯ的形貌具有明显的调控作用，对其紫外可见吸收光谱影响不大。
因此，可以应用季胺型离子液体设计制备更多不同形貌的金属、氧化物或硫化物等微纳米材料，并对它们的催化作
用、吸附性能和光学性质进行深入的研究。