氧化鋅基納米材料的冷凍輔助合成及表征.pdf

1、納米ZnO的寬帶隙(大于3.2eV)、高激子束縛能(60meV)、低閾值電壓使它成為紫外激光器和真空熒光顯示場(chǎng)發(fā)射顯示中最有希望的候選材料。在過(guò)去的幾十年內(nèi)關(guān)于納米尺度上各種形態(tài)的ZnO的光學(xué)特性已有廣泛、深入的研究。冷凍干燥作為一種特殊的干燥技術(shù)，其干燥的產(chǎn)物具有粉末尺寸細(xì)小、形狀規(guī)則、分布均勻、團(tuán)聚少等優(yōu)點(diǎn)，近年來(lái)在化學(xué)合成領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。 本論文采用沉淀法，并結(jié)合冷凍干燥和普通干燥兩種方式對(duì)前驅(qū)體進(jìn)行干燥，再以不同的溫度焙燒

2、得到最終產(chǎn)物納米ZnO。利用X-射線衍射(XRD)、紅外光譜(IR)、透射電鏡(TEM)等手段，考察了不同干燥方法和焙燒溫度對(duì)納米ZnO結(jié)構(gòu)和性能的影響，探討了冷凍干燥法的合成機(jī)理。XRD、TEM結(jié)果表明，所合成的產(chǎn)物都為六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)的納米ZnO，冷凍干燥在一定程度上可以減少產(chǎn)物的團(tuán)聚。論文還研究了產(chǎn)物ZnO的紫外-可見(jiàn)光光譜(UV-vis)和光致發(fā)光譜(PL)。 采用冷凍干燥結(jié)合沉淀法合成了Sn/Zn摩爾比為1:2、1:1和

3、2:1的SnO2/ZnO納米材料?？疾炝瞬煌簾郎囟群蚐n/Zn摩爾比對(duì)產(chǎn)物物相以及晶粒尺寸的影響。研究了SnO2/ZnO納米材料的紫外.可見(jiàn)光吸收性能，所合成的SnO2/ZnO納米材料的禁帶寬度比純ZnO的小。 采用醋酸鋅和醋酸鈷為原料以冷凍干燥輔助沉淀法合成了Co：Zno納米材料。當(dāng)Co摻雜量小于6mol％時(shí)，Co的摻雜不會(huì)帶來(lái)第二物相，ZnO整體上仍維持六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)。考察了不同Co摻雜量對(duì)產(chǎn)物晶粒尺寸以及禁帶寬度的影響。