棒状氧化锌纳米材料的制备及表征
简单水热法制备棒状纳米氧化锌及其表征
简单水热法制备棒状纳米氧化锌及其表征李世帅;冯秀鹏;黄金昭;张仲;陶冶微【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2010(041)0z1【摘要】以Zn(NO3)2和NaOH为原料,在不使用任何添加剂的条件下,采用水热合成法在不同的合成时间和合成温度下制备棒状纳米ZnO颗粒.通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、光致发光谱(PL)、电导率测试对样品进行表征.结果表明,所制备的纳米ZnO粉末具有六方红锌矿结构并沿(101)面择优生长;随着合成时间和温度的增加,样品的纯度逐渐增加;合成时间为25h,温度为200℃时,样品的结晶最好,样品基本成棒状,平均直径约为30～40nm,长度约为300～400nm、电阻率最大,且在376nm和500～600nm处有明显发射现象.深入分析了上述结果的形成原因.【总页数】4页(P113-116)【作者】李世帅;冯秀鹏;黄金昭;张仲;陶冶微【作者单位】济南大学,理学院,山东,济南,250022;济南大学,理学院,山东,济南,250022;济南大学,理学院,山东,济南,250022;济南大学,理学院,山东,济南,250022;南京邮电大学,理学院,江苏,南京,210003【正文语种】中文【中图分类】O482.31【相关文献】1.简单水热法制备棒状纳米氧化锌及其表征 [J], 李世帅;冯秀鹏;黄金昭;张仲;陶冶徽2.水热法制备棒状纳米氧化锌及其气敏性能研究 [J], 由丽梅;霍丽华;程晓丽;赵辉;高山3.水热法制备纳米棒状氧化锌及其性能表征 [J], 李海燕;邵忠宝;陈雪冰;杨雪;矫立男4.棒状氧化锌纳米材料的制备及表征 [J], 彭红瑞;王宁;丁洁;李桂村;徐明正5.一种简单水热法制备的富氧缺陷氧化锌纳米材料应用于光催化降解四环素 [J], 刘莹璐因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
纳米氧化锌的制备、表征和光催化性能分析
液） 的紫外 一 见吸 收光谱 图 ， ５为纳 米 Ｚ （ 存 在 下经 太 阳 可 图 ｎ） 光２ ｈ光 催化 降解 后 的甲基橙 溶液 紫外一 可见 吸收 光谱 图 。
２ ４ 光 致发 光 （ Ｌ） ． Ｐ 光谱
为 了探 讨 纳米 Ｚ Ｏ粒 子光 催化 的动 ， ｎ 分别 测量 了纳 米 氧化 锌 （ 、 Ｎ） 商品 Ｚ （（ 的激 发 光 谱 。图 ６是 Ｎ 的 光敛 发 ｎ ）ｃ） 光 （ Ｉ 谱 ， 中 ３个 主峰分 别 是 紫色 发光 峰 （ ９ ． ６ ｍ） 较 Ｐ ） 图 ３３ ５ｎ 、 强 的蓝 色可 见发光 峰 （ ４ ． ５ ｍ， ４ ５ ５ ｎ 该主 峰 有一 个伴 峰 ） 一 个 、 次 强的绿 色 发光峰 （ ６ ． ４ ｍ， 主 峰两侧 有多 个伴 峰 ） ４ ７５ ｎ 该 。前 两个 峰 属于带 边 自由激 子发 光 ， 一个 峰 可能 为 束缚 激 子 发 第 －
Ｗ ＡＮＧ ｉｌ ｎ Ｊｕ ｉ ｇ ａ
（ Ｒｅ ｌ ｇ ｆ ｎ ｈ ｎ Ｕｎｖ ｒ ｉ Ｉｉ ｎＣｏｌ ｅｏ ｅ Ｙａ ｓ ａ ｉｅｓｔ ｙ，Ｑｉｈ ａ ｇ ａ ６ ０ ４ ｎ ｕ ｎ ｄ ｏ０ ６ ０ ）
Ａｂ ｔａ ｔ ｓｒ ｃ Ｎａ ｏ Ｚ Ｏ ｙ ｔ ｅ ｉｅ ｙ ｔ ｅｍ ｅ ｈ ｄ ｏ ｎ ｆ ｒ ｐ ｅ ｉ ｉ ｔ ｎ ｉ ｉ ｈ ｐ ｆｓ ｈ ｒ Ｆ ｓｍｉ ｒｏ ｅ ， ｎ ｎ ｓ ｎ ｈ ｓ ｄ ｂ ｈ ｔ ｏ ｆｕ ｉ ｍ ｒ ｃ ｐ ｔ ｉ ｓ ｎ ｓ ａ ｅ ｏ ｐ ｅ ｅ Ｏ ｉ ｌ ｎ ｓ ｚ ｏ ａ ｏ ａ
关 键 词 纳米材料 氧化锌 制备技术 光催化剂 催化特性 中 图分 类号 ： ４ ． ０６３ ３ 文献标识码 ： Ａ
Ｐｒ ｐａ ａ ｉ ｎ ａ ｅ ｒ ｔｏ ｎｄ Ｃｈａ ａ ｔ ｒ ｚ ｔ０ ｆ Ｎａ ｏ ＺｎＯ ｎｄ Ｉ ｓ Ａｎａ ｙ ｉ ｒ ｃ ｅ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｎ ａ ｔ ｌｓｓ ｏ ｏ ｏ ｃ ｔ ｌ ｔｃ Ｐｒ ｐｅ ｔｅ ｆＰｈ ｔ ’ ａ ａ ｙ ｉ ｏ ｒ ｉ ｓ
《纳米棒状ZnO自组装结构的制备及其光电性能研究》
《纳米棒状ZnO自组装结构的制备及其光电性能研究》篇一一、引言随着纳米科技的飞速发展，纳米材料因其独特的物理和化学性质在众多领域展现出巨大的应用潜力。
其中，ZnO纳米材料因其优异的电学、光学及光电性能，在光电器件、传感器、太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。
本文以纳米棒状ZnO自组装结构为研究对象，详细探讨了其制备方法及其光电性能。
二、纳米棒状ZnO自组装结构的制备1. 材料与设备本实验所需材料包括氧化锌（ZnO）粉末、乙醇、去离子水等。
设备包括磁力搅拌器、水热反应釜、烘箱、扫描电子显微镜（SEM）等。
2. 制备方法采用水热法制备纳米棒状ZnO自组装结构。
具体步骤如下：将一定浓度的ZnO溶液与乙醇和去离子水混合，通过磁力搅拌器搅拌至均匀；将混合溶液转移至水热反应釜中，设置适当的温度和时间进行反应；反应结束后，将产物进行离心、洗涤、干燥等处理，得到纳米棒状ZnO自组装结构。
三、纳米棒状ZnO自组装结构的光电性能研究1. 结构表征利用SEM对制备的纳米棒状ZnO自组装结构进行形貌观察。
结果表明，所制备的ZnO纳米棒具有较高的长径比和良好的分散性。
2. 光学性能通过紫外-可见光谱仪测试纳米棒状ZnO自组装结构的光吸收性能。
结果表明，该结构在紫外光区具有较好的光吸收性能，可用于紫外光探测器等光电器件。
3. 电学性能利用霍尔效应测试仪测试纳米棒状ZnO自组装结构的电学性能。
结果表明，该结构具有较好的导电性能和较低的电阻率，可用于制备高性能的电子器件。
四、结论本文采用水热法成功制备了纳米棒状ZnO自组装结构，并通过SEM、紫外-可见光谱仪和霍尔效应测试仪对其结构和光电性能进行了研究。
结果表明，该结构具有较高的长径比、良好的分散性和优异的光电性能，在光电器件、传感器、太阳能电池等领域具有广泛的应用前景。
五、展望未来，我们将进一步研究纳米棒状ZnO自组装结构的生长机制，优化制备工艺，提高其光电性能。
同时，我们还将探索其在生物医学、环境保护等领域的应用，为纳米科技的发展做出更大的贡献。
zno纳米棒及化学修饰电极的制备与表征
zno纳米棒及化学修饰电极的制备与表征ZnO纳米棒是一种有着广泛应用前景的纳米材料，其独特的形态，高比表面积和优异的光电特性使其在生物医学、催化剂、传感器等领域有很大的应用潜力。
本文将介绍ZnO纳米棒的制备与表征方法。
ZnO纳米棒的制备方法主要有物理法、化学法及其复合法。
其中化学法是制备ZnO纳米棒最常用的方法，常见的化学方法包括水热法、溶胶-凝胶法、共沉淀法等。
这些方法可以通过调节反应条件，如反应温度、反应时间、反应体系等，控制ZnO纳米棒的尺寸、形态、晶体结构等性质，进而满足不同的应用需求。
在ZnO纳米棒的修饰方法中，化学修饰是最常用的方法，其主要包括静电吸附法、共价键结合法、配位修饰法和共振能量转移修饰法等。
这些方法可以使ZnO纳米棒表面具有不同的化学性质和生物活性，拓展了其在生物医学、环境监测等领域的应用。
同时，表征ZnO纳米棒和化学修饰电极的方法也十分重要。
在ZnO纳米棒的表征方法中，传统的方法包括透射电镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）等。
这些方法可以确定纳米棒的形貌、尺寸和晶体结构等。
另外，傅里叶变换红外光谱（FTIR）和紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）可以用于分析ZnO纳米棒的表面化学基团和光电特性等。
在化学修饰电极的表征方法中，电化学分析技术是最常用的方法。
通过循环伏安法、交流阻抗法、恒电位法等技术，可以分析电极的电化学性能，比如电化学交换电容、电导率和表面反应速率等。
这些方法可以用于测试电极对特定分子或离子的选择性和灵敏度等。
综上，ZnO纳米棒及其化学修饰电极的制备与表征方法特别复杂，需要掌握一定的化学和仪器分析知识。
由于ZnO纳米棒在能源、环境和健康等领域具有重要的应用价值，这些方法对应用研究具有重要意义，并可以为其他相关纳米材料的制备和表征提供参考。
棒状氧化锌纳米材料的制备及表征
棒状氧化锌纳米材料的制备及表征一、引言随着材料科学的不断发展，纳米材料在各个领域的应用越来越广泛。
其中，氧化锌纳米材料在光电子、传感器、生物医学等领域都有着重要的应用价值。
而棒状氧化锌纳米材料，由于其形状和表面积的特殊性质，更是受到了广泛的关注。
本文将详细介绍棒状氧化锌纳米材料的制备及表征。
二、制备方法棒状氧化锌纳米材料的制备方法有很多种，其中较为常用的是溶剂热法、水热法、微波法等。
在这里，我们以溶剂热法为例进行介绍。
首先，将氧化锌粉末和有机溶剂（如乙二醇）混合，形成混合物。
然后在混合物中掺入一定量的表面活性剂（如十二烷基硫酸钠），并用机械搅拌使其均匀分散。
接下来，将混合物加热到一定温度（通常在150-200℃之间），并保持一定时间，使其发生化学反应。
最后，将得到的产物用乙醇洗涤、离心等方法进行纯化和分离，即可得到棒状氧化锌纳米材料。
三、表征方法棒状氧化锌纳米材料的表征需要用到多种分析技术，下面介绍几种常用的表征方法。
1.透射电子显微镜（TEM）：TEM可以观察样品的形貌和粒径分布等信息。
通过TEM可以看到棒状氧化锌纳米材料的长、宽和形态等信息。
2.粉末X射线衍射（XRD）：XRD可以分析样品的晶体结构和晶体学参数等信息。
通过XRD可以确定棒状氧化锌纳米材料的晶体结构和晶粒尺寸等信息。
3. 紫外可见吸收光谱（UV-Vis）：UV-Vis可以检测样品的吸收光谱，反映其电子结构和能带结构等信息。
通过UV-Vis可以确定棒状氧化锌纳米材料的可见光吸收性质。
四、结论棒状氧化锌纳米材料的制备及表征是一个重要的研究课题，其具有良好的应用前景。
通过制备方法的优化和表征技术的不断改进，我们可以更加深入地了解其结构和性质，为其应用的实现提供技术支持。
相信在今后的研究中，棒状氧化锌纳米材料将会有更加广泛的应用和发展。
纳米氧化锌性能表征与改性
纳米氧化锌性能表征与改性性能表征纳米级氧化锌的突出特点在于产品粒子为纳米级，同时具有纳米材料和传统氧化锌的双重特性。
与传统氧化锌产品相比，其比表面积大、化学活性高，产品细度、化学纯度和粒子形状可以根据需要进行调整，并且具有光化学效应和较好的遮蔽紫外线性能，其紫外线遮蔽率高达98%；同时，它还具有抗菌抑菌、祛味防酶等一系列独特性能。
清华大学分析测试中心用透射电镜对产品进行了分析，纳米氧化锌粒子为球形，粒径分布均匀，平均粒径20~30纳米，所有粒子的粒径均在50纳米以下。
经比表面及孔径测定仪测试，纳米氧化锌粉体的BET比表面积在35㎡/g以上。
此外，通过调整制备工艺参数，还可以生产出棒状纳米氧化锌。
本产品经中国科学院微生物研究所检测鉴定，结果表明，在丰富细菌培养基中，加入0.5%~1%的纳米氧化锌，可有效抑制大肠杆菌的生长，抑菌率达99.9%以上。
表面改性由于纳米氧化锌具有比表面积大和比表面能大等特点，自身易团聚；另一方面，纳米氧化锌表面极性较强，在有机介质中不易均匀分散，这就极大地限制了其纳米效应的发挥。
因此对纳米氧化锌粉体进行分散和表面改性成为纳米材料在基体中应用前必要的处理手段。
纳米氧化锌比表面积研究和相关数据报告中，只有采用BET方法检测出来的结果才是真实可靠的，因为国内外制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的，请参考（GB.T 19587-2004）-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。
比表面积测试有专用的比表面积测试仪，国内比较成熟的是动态氮吸附法。
所谓纳米分散是指采用各种原理、方法和手段在特定的液体介质（如水）中，将干燥纳米粒子构成的各种形态的团聚体还原成一次粒子并使其稳定、均匀分布于介质中的技术。
纳米粉体的表面改性则是在纳米分散技术基础上的扩展和延伸，即根据应用场合的需要，在已分散的纳米粒子表面包覆一层适当物质的薄膜或使纳米粒子分散在某种可溶性固相载体中。
经过表面改性的纳米干粉体，其吸附、润湿、分散等一系列表面性质都会发生变化，一般可以自动或极易分散在特定的介质中，因此使用非常方便。
纳米氧化锌材料的制备
纳米氧化锌材料的制备纳米氧化锌材料近年来受到广泛关注，因其在光电、催化、生物、传感等领域具有重要应用前景。
本文将介绍纳米氧化锌材料的制备方法，包括溶液法、固相法、气相法等，同时讨论不同制备方法对纳米氧化锌材料的形貌、结构、性质等方面的影响。
一、溶液法制备纳米氧化锌材料溶液法是一种较为常见的纳米材料制备方法，其操作简单、成本相对较低。
在溶液法中，常用的制备纳米氧化锌材料的方法包括沉积-沉淀法、水热法、溶胶-凝胶法等。
下面将逐一介绍这些方法。
1. 沉积-沉淀法：该方法主要是通过沉积-沉淀过程制备纳米氧化锌材料。
首先将锌盐（如氯化锌、硫酸锌等）按一定比例溶解于溶剂中，然后加入碱液或沉淀剂，生成氧化锌沉淀。
最后通过离心、洗涤和干燥等步骤得到纳米氧化锌材料。
该方法制备的纳米氧化锌材料通常具有较大的比表面积和较好的分散性。
2. 水热法：水热法是一种在高温高压条件下制备纳米氧化锌材料的方法。
将锌盐和碱液混合后，加入反应容器中，在高温水热条件下反应一定时间后，即可得到纳米氧化锌材料。
水热法制备的纳米氧化锌材料形貌较为均一，具有较高的结晶度和比表面积。
3. 溶胶-凝胶法：溶胶-凝胶法是一种溶胶和凝胶形成的过程，通过溶胶状态和凝胶状态发生的变化来制备纳米氧化锌材料。
在该方法中，首先通过将锌盐在溶剂中溶解制备溶胶，然后加入适量的沉淀剂或表面活性剂，形成凝胶。
最后通过干燥或煅烧处理得到纳米氧化锌材料。
溶胶-凝胶法制备的纳米氧化锌材料通常具有较好的孔隙结构和较高的比表面积。
二、固相法制备纳米氧化锌材料固相法是一种通过在固相反应中制备纳米氧化锌材料的方法。
常见的固相法包括热分解法、高能球磨法等。
1. 热分解法：热分解法是一种通过在高温下使固态反应发生，从而制备纳米氧化锌材料的方法。
该方法在惰性气氛中将锌源与氧源加热，其反应过程中生成气体或溶于惰性气氛中从而得到纳米氧化锌材料。
热分解法制备的纳米氧化锌材料形貌较为均一，可以调控成不同形状的颗粒。
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。
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第30卷第5期2009年10月 青岛科技大学学报(自然科学版)Jo urnal of Qing dao U niver sity o f Science and T echno lo gy (N atural Science Edition)V ol.30N o.5O ct.2009文章编号:1672-6987(2009)05-0384-03棒状氧化锌纳米材料的制备及表征彭红瑞1,王 宁1,丁 洁1,李桂村1,徐明正2(1.青岛科技大学材料科学与工程学院,山东青岛266042; 2.青岛市建筑材料研究所,山东青岛266042)摘 要:分别以Zn(Ac)2 2H 2O 和Zn(NO 3)2 6H 2O 为锌源,利用简易的低温液相法制备了2种不同形貌的ZnO 纳米棒状结构。
XRD 衍射图谱表明,所得的ZnO 纳米棒具有六角纤维锌矿结构;通过SEM 观察可知,以Zn(Ac)2 2H 2O 为锌源制备的ZnO 纳米棒,长度1~5 m ,直径50~100nm;以Zn(NO 3)2 6H 2O 为锌源制备的ZnO 纳米棒,长度0 5~1 m,直径40~60nm 。
关键词:氧化锌;纳米棒;低温液相中图分类号:T B 383 文献标识码:ASynthesis and Characterization of ZnO NanorodsPENG Hong -rui 1,WANG Ning 1,DING Jie 1,LI Gu-i cun 1,XU Ming -zheng2(1.Colleg e of M aterials Science and Engineering,Qingdao U nivers ity of S cien ce an d T echnology,Qingdao 266042,C hina;2.Qingdao In stitu te of Bu ilding M aterials,Qingdao 266042,C hina)Abstract:ZnO nanorods were synthesized by a low temperature solution method using Zn(Ac)2 2H 2O and Zn(NO 3)2 6H 2O as zinc sources,respectively.The products were characterized by X -ray diffractometer (XRD)and scanning electron microscopy (SEM ).The XRD pattern shows that ZnO nanorods synthesized using either Zn(Ac)2 2H 2O or Zn(NO 3)2 6H 2O as zinc sour ce have hex agonal w urtzite structur e.T he SEM imag es illustrate that ZnO nanorods sy nthesized using Zn(AC)2 2H 2O have 1~5 m leng ths and 50~100nm diameters;ZnO nanor ods synthesized using Zn(NO 3)2 6H 2O have 0 5~1 m lengths and 40~60nm diameters.Key w ords:ZnO;nanorods;low -tem perature solutio n metho d 收稿日期:2008-11-07作者简介:彭红瑞(1962~),男,教授.氧化锌纳米结构有纳米棒[1]、纳米线[2]、纳米管[3]、纳米带[4]、纳米环[5]、纳米螺旋[6]、纳米片[7]、纳米盘[8]以及中空纳米球[9]等,因具有特殊的光学性质[10],其在压电器件[11]、紫外发光器件[12]、燃料电池[7]和光催化[8]上有潜在应用价值。
纳米氧化锌常见的的制备方法有化学气相沉积(CVD)[2]、模板辅助合成[3]、热力学沉积[4-6]、电沉积[13]、仿生合成[14]以及水热合成[15]。
但是目前氧化锌纳米棒的低温液相法制备还鲜有报道。
本研究采用简易的低温液相法,以2种不同的锌源合成了不同形貌的氧化锌纳米棒结构。
1 实验部分1.1 试剂和仪器醋酸锌、硝酸锌、氨水,烟台三和化学试剂有限公司;十二烷基硫酸钠,淄博市淄博天德精细化工研究所;无水乙醇。
所用试剂均为分析纯。
JSM -6700F 型场发射扫描电子显微镜,日本JEOL 公司;Rigaku D -max - A 型X 射线衍射仪,日本理学公司;水浴锅,天津泰斯特仪器有限公司。
第5期 彭红瑞等:棒状氧化锌纳米材料的制备及表征1.2 实验方法1.2.1 以Zn(Ac)2 2H 2O 为锌源合成ZnO 纳米棒将1 1g Zn(Ac)2 2H 2O 溶解在40mL 蒸馏水中,2mL NH 3 H 2O 用40m L 蒸馏水稀释,然后将配制的Zn (Ac)2溶液逐滴添加到NH 3 H 2O 溶液中,得到白色的悬浊液。
将白色的悬浊液转入250mL 的圆底烧瓶中在80 水浴中反应6h,得到白色沉淀。
分别用水和无水乙醇将所得沉淀物洗涤数次至中性,在60 下干燥10h 。
1.2.2 以Zn (NO 3)2 6H 2O 为锌源合成ZnO纳米棒将30mL4m ol L -1NaOH 溶液和5mL 0 2mol L -1十二烷基硫酸钠(SDS)溶液先后逐滴加入到20m L 1m ol L -1Zn (NO 3)2 6H 2O 溶液中,再加入45m LH 2O,得100mL 澄清溶液。
使用冰块调节水浴温度为3 ,然后在3 强力搅拌30min,再在室温下持续搅拌1 5h,得到白色悬浊液。
将悬浊液移至250m L 的圆底烧瓶中,在85 下反应5h,得到白色沉淀物。
将所得沉淀物分别用水和无水乙醇洗涤数次至中性,最后在60 下干燥10h 。
2 结果与讨论2.1 以Zn(Ac)2 2H 2O 为锌源合成ZnO 纳米棒的表征图1是以Zn(Ac)2 2H 2O 为锌源所得产物的XRD 图谱。
从图1可以看出,产物为氧化锌,全部衍射峰与标准图谱(JSPDS N o.36-1451)相符合。
晶格常数a =0 3249nm,c =0 5206nm,与六角结构的数据吻合得较好。
衍射图谱中没有其它杂峰出现,说明制备的ZnO 纯度较高、结晶性较好。
图1 Zn(Ac)2 2H 2O 为锌源制备的ZnO 纳米棒的XRD 图谱Fig.1 XRD pattern of ZnO nan orod s u singZn(Ac)2 2H 2O as zinc s ou rce图2是以Zn(Ac)2 2H 2O 为锌源合成的ZnO 纳米结构的SEM 照片。
通过低倍数方法放大的SEM 照片(图2(a))可以看出,产物的形貌是氧化锌纳米棒杂乱的排列在一起,并有一定程度的团聚。
通过高放大倍数的照片(图2(b))可以更清楚地看出,棒状结构的形貌比较均匀,长度为1~5 m,直径为50~100nm,有的棒状结构还出现劈裂现象而且纳米棒的顶端逐渐减小具有针状特征。
从图2还可以看出,纳米棒的表面比较光滑。
图2 以Zn(Ac)2 2H 2O 为锌源制备的ZnO 纳米棒的SEM 照片Fig.2 S EM imag es of ZnO nanorods usingZn(Ac)2 2H 2O as zinc s ou rce2.2 以Zn(NO 3)2 6H 2O 为锌源合成的棒状纳米ZnO 的表征图3是Zn(NO 3)2 6H 2O 为锌源制得产物的XRD 图谱。
从图3可以看出,产物的全部衍射峰与六角结构纤维锌矿图谱(JSPDS No.36-1451)符合得较好,晶格常数a =0 3249nm,c =0 5206nm 。
衍射图谱中没有其它杂峰出现,说明所得产物纯度较高。
图3 以Z n(NO 3)2 6H 2O 为锌源制备的Z nO 纳米棒的XRD 图谱Fig.3 XRD pattern of ZnO nan orods u singZn(NO 3)2 6H 2O as zinc s ou rce图4是Zn (NO 3)2 6H 2O 为锌源所得的ZnO 纳米结构的SEM 照片。
产物是均匀的棒状结构,且棒的底端聚集在一起,顶端向四周分散,385青岛科技大学学报(自然科学版)第30卷形成类似花状的结构,棒的长度为0 5~1 m,直径为40~60nm 。
通过高放大倍数的照片(图4(b))可知,单根纳米棒由底部向顶端生长的过程中直径是逐渐减小的,氧化锌纳米棒的表面比较光滑。
图4 以Zn(NO 3)2 6H 2O 为锌源制备的棒状ZnO 的SEM 照片Fig.4 SEM images of ZnO rod -like n an os tructures u singZn(NO 3)2 6H 2O as zinc s ou rce3 结 论(1)以Zn(A c)2 2H 2O 为锌源,合成的ZnO 纳米棒的形貌比较均匀,长度为1~5 m,直径为50~100nm,纳米棒的顶端直径逐渐减小具有针状特征,而且有的棒状结构出现劈裂现象。
(2)以Zn(NO 3)2 6H 2O 为锌源合成的ZnO 纳米棒的形貌比较均匀,棒的长度为0 5~1 m,直径为40~60nm 。
且棒的底端聚集在一起,顶端向四周分散,形成类似花状的结构。
参 考 文 献[1]Yu H ,Zhang Z,H an M ,et al.A gen eral low -temperaturerou te for larg e -scale fabr ication of highly oriented ZnO nan o -rod/nanotube arrays[J].J Am Chem Soc,2005,127:2378-2379.[2]Greene L E,Law M ,Goldb erger J ,et al.Low -temperaturew afer-scale production of ZnO nanow ire arrays [J ].AngewChem Int Ed,2003,42:3031-3034.[3]Sun Y,Riley D J,Ashfold M N R.M echanism of ZnO nan o -tub e g row th by hydrotherm al methods on ZnO film -coated S i substrates [J].J Phys Ch em B,2006,110:15186-15192.[4]Pan Z W ,Dai Z R,W ang Z L.Nanobelts of semiconductin gox ides[J ].S cien ce,2001,291:1947-1949.[5]Kong X Y,Ding Y,Yang R,et al.Single -crystal nanoring sformed b y epitaxial self -coiling of p olar nanobelts [J ].Sc-i ence,2004,303:1348-1351.[6]Gao P X,Ding Y,M ai W,et al.Conversion of zin c oxiden an ob elts into superlattice -structu red nanohelices [J ].Sc-i ence,2005,309:1700-1704.[7]Hos on o E,Fujih ara S,Honm a I,et al.T he fabrication of anu pright -standin g zinc oxide nan osheet for us e in dye -s ens-i tized solar cells[J].Adv M ater,2005,17:2091.[8]Ye C,Bando Y,Sh en G,et al.T hick nes s -depen dent photo -catalytic performance of ZnO nanoplatelets[J].J Phys Chem B,2006,110:15146-15151.[9]M o M ,Yu J C,Zhang L,et al.Self -assembly of Zn O nan o -rods and nanosheets into hollow microhemisp heres an d m-i crospheres [J].Ad v M ater,2005,17:756-760.[10]Djuri ic 'A B,Leu ng Y H.Optical properties of ZnO nan o -structu res[J ].Sm all,2006,2:944-961.[11]Wang Z L,S ong J.Piezoelectric nan og enerators based onzinc oxide n anow ire arrays [J].S cien ce,2006,312:242-246.[12]Joh nson J C,Knuts en K P,Yan H ,et al.Ultrafas t carrierdynamics in single Zn O nan owir e and nan oribbon las ers[J ].Nano Lett,2004,4:197-201.[13]W u J J,Liu S C.Low -tem perature gr ow th of w el-l alignedZnO nan orod s by chemical vapor deposition[J].Ad v M ater,2002,14:215-218.[14]Xu L,Gu o Y,Liao Q,et al.M or phological control of ZnOnanostructu res by electrodeposition [J ].J Ph ys Chem B,2005,109:13519-13522.[15]Pal U,S antiago P.Con trolling the morphology of ZnOnanostructu res in a low -temperature hydrotherm al process [J].J Phys Chem B,2005,109:15317-15321.386。