聚合物-氧化鋅納米復(fù)合材料的制備和發(fā)光性質(zhì)研究.pdf

1、半導(dǎo)體納米材料由于其獨(dú)特的光電特性受到人們的極大關(guān)注，其中ZnO是一種直接帶隙的半導(dǎo)體材料，室溫下能隙寬度為3.37eV，激子束縛能高達(dá)60meV，具有優(yōu)良的物理和化學(xué)性質(zhì)，是目前光電子研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。但是對(duì)于納米結(jié)構(gòu)的ZnO來說，由于存在與表面缺陷相關(guān)可見光發(fā)射，阻礙了它在紫外發(fā)射器件上的應(yīng)用。本文利用靜電紡絲技術(shù)和微乳液法合成了聚合物-氧化鋅納米復(fù)合材料，實(shí)現(xiàn)了對(duì)ZnO光致發(fā)光的有效調(diào)控，具體研究?jī)?nèi)容如下： 1.利用溶膠-凝

2、膠法和靜電紡絲技術(shù)相結(jié)合成功的制備了聚氧化乙烯-氧化鋅(PEO-ZnO)納米復(fù)合纖維，利用多種手段對(duì)材料的形貌，結(jié)構(gòu)和發(fā)光性質(zhì)進(jìn)行分析。由于PEO和ZnO之間存在著弱相互作用力，使PEO可以鈍化ZnO表面的懸掛鍵，降低樣品的與表面缺陷相關(guān)的可見發(fā)光強(qiáng)度。研究還發(fā)現(xiàn)紡絲電壓對(duì)樣品的發(fā)光性質(zhì)影響很大，隨著紡絲電壓的升高，PEO與ZnO的接觸面積增加，二者之間的相互作用力增強(qiáng)，導(dǎo)致樣品的紫外發(fā)光效率明顯提高，半高寬逐漸減小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品發(fā)光

3、性質(zhì)的調(diào)控。 2.利用溶膠-凝膠法和靜電紡絲技術(shù)相結(jié)合制備了聚乙烯醇-氧化鋅(PVA-ZnO)納米復(fù)合纖維，利用多種表征手段對(duì)材料的結(jié)構(gòu)信息，熱穩(wěn)定性和光致發(fā)光性質(zhì)進(jìn)行研究。結(jié)果表明，聚合物PVA和ZnO之間存在著的相互作用力可以對(duì)ZnO的表面進(jìn)行修飾，增強(qiáng)其與表面態(tài)相關(guān)的可見光發(fā)射，PVA-ZnO納米復(fù)合纖維(直徑300nm)的PL譜由三條覆蓋了紫外和可見光區(qū)的譜帶組成，該材料具有較強(qiáng)的白光發(fā)射特性。經(jīng)過分析，給出了PVA-Z