超長(zhǎng)ZnO納米結(jié)構(gòu)的制備及應(yīng)用.pdf

1、ZnO是一種重要的寬帶隙半導(dǎo)體材料,納米ZnO表現(xiàn)出與體材料明顯不同的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、化學(xué)等性質(zhì),是目前納米材料的研究熱點(diǎn)之一。在本文中我們采用熱蒸發(fā)法制備了不同形貌的超長(zhǎng)氧化鋅（ZnO）納米結(jié)構(gòu),同時(shí)對(duì)于ZnO樣品在場(chǎng)發(fā)射、光學(xué)性質(zhì)方面做了探討。文章的最后我們還對(duì)TiO2中空微球進(jìn)行了簡(jiǎn)單的研究。
　　本論文的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下:1、通過(guò)在加熱過(guò)程中適當(dāng)?shù)母淖冚d氣的氣流量,利用熱蒸發(fā)的方法成功的合成了超長(zhǎng)的ZnO滾筒刷狀納米

2、結(jié)構(gòu)并研究了其生長(zhǎng)機(jī)制。ZnO滾筒刷的長(zhǎng)度從幾毫米到一厘米,刷齒的直徑約為15μm。ZnO滾筒刷的光致發(fā)光光譜有兩個(gè)發(fā)射峰,一個(gè)是以388nm為中心的較強(qiáng)的紫外發(fā)光峰,另一個(gè)是525nm左右的相對(duì)來(lái)說(shuō)較弱但是很寬的綠光發(fā)光峰,并討論了綠光發(fā)光峰產(chǎn)生的原因。2.在900℃的條件下用熱蒸發(fā)的方法在硅襯底上成功的合成了超長(zhǎng)的ZnO簪子狀納米結(jié)構(gòu)并研究了其生長(zhǎng)機(jī)制,討論Cu在形成此種結(jié)構(gòu)過(guò)程中所起的作用。沿著載氣輸運(yùn)的方向,我們還得到了一系列其

3、他形貌的結(jié)構(gòu),結(jié)果表明通過(guò)調(diào)整襯底與源材料之間的距離可以控制結(jié)構(gòu)的形貌。對(duì)ZnO簪子的光致發(fā)光光譜進(jìn)行了研究。場(chǎng)發(fā)射測(cè)試結(jié)果顯示ZnO簪子的開(kāi)啟電場(chǎng)和閾值電場(chǎng)分別達(dá)到了1.5V/μm和4.3V/μm,說(shuō)明其具有較強(qiáng)的場(chǎng)發(fā)射性能,這說(shuō)明它在場(chǎng)發(fā)射微電子器件中的陰極材料上會(huì)有很大的應(yīng)用。3、我們首次在Cu襯底上合成了超長(zhǎng)的ZnO納米梳和納米帶,并對(duì)其形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,對(duì)超長(zhǎng)ZnO納米帶的生長(zhǎng)機(jī)制進(jìn)行了研究。通過(guò)改變溫度,反應(yīng)物的比例等外

4、界條件,我們還在Cu襯底上得到了其他不同形貌的超長(zhǎng)的ZnO納米結(jié)構(gòu),如ZnO棒,ZnO線(xiàn)和ZnO四角狀結(jié)構(gòu)等。4、利用簡(jiǎn)單的水熱方法制備了銳鈦礦型TiO2中空微球,對(duì)其結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了表征,并研究了TiO2中空微球的生長(zhǎng)機(jī)制。以氣體作為模板形成中空球體的制備方法,為制備其它中空材料提供了較好的方法。中空微球的三維架構(gòu),使得光催化性能和氣體吸附性能更好,可以實(shí)現(xiàn)在環(huán)境保護(hù)中殺菌消毒和存儲(chǔ)氣體等方面的應(yīng)用,具有巨大的科學(xué)研究?jī)r(jià)值和廣闊的商業(yè)