氧化物半導(dǎo)體微結(jié)構(gòu)調(diào)控及性能研究.pdf

1、在本論文中，以氧化鋅和氧化鎳為主要研究對象，通過液相合成方法在不同條件下實(shí)現(xiàn)對氧化物微觀形貌的有效控制。運(yùn)用以分等級結(jié)構(gòu)和控制晶面生長速率等為調(diào)控手段，是當(dāng)今最為常用的制備氧化物的方法。此外，我們可以借鑒表面負(fù)載和表面改性原理來拓寬ZnO和NiO材料的光響應(yīng)范圍，改善納米材料的光催化性能。主要研究內(nèi)容如下：
　　在第一章中，主要概括了以ZnO和NiO為對象的氧化物半導(dǎo)體研究現(xiàn)狀，并進(jìn)一步分析了反應(yīng)過程中的光催化原理。簡單了解 Zn

2、O、NiO等納米氧化物的基本物化性質(zhì)及材料發(fā)展的制約因素，提出本課題的選題意義和論文主要研究內(nèi)容。
　　在第二章中，運(yùn)用液相合成反應(yīng)法，以乙醇作溶劑，分別以四甲基氫氧化銨（TMAH）、水合肼以及乙酸作為反應(yīng)所需添加劑，制備出不同形貌的氧化鋅晶體（ZnO十四面體、六方纖鋅礦薄片及ZnO表面活性球）。對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行深刻分析，發(fā)現(xiàn)TMAH使用量和氧化鋅微觀形貌變化之間的存在的作用規(guī)律。同時，使用 X-射線衍射儀、電子掃描顯微鏡、高分辨透

3、射電鏡等設(shè)備對產(chǎn)物微觀的結(jié)構(gòu)和形貌進(jìn)行了有效地表征，用亞甲基藍(lán)的降解情況來評估氧化鋅的光催化性能。
　　在第三章中，我們介紹了一種簡單、低成本和環(huán)境友好型的溶劑熱法來合成具有分等級結(jié)構(gòu)的微球，包括通過二次結(jié)晶形成的花狀微球，以及由納米顆粒組成的具有超薄多孔 NiO微球。合成思維路線：用簡單的醇熱法（溶劑熱法）合成出NiO微球的前驅(qū)體堿式硝酸鎳，然后經(jīng)過退火，便可得到不同形貌的且具有分等級結(jié)構(gòu)的NiO微球。其中大比表面積、開放多孔結(jié)

4、構(gòu)以及分等級結(jié)構(gòu)等優(yōu)良結(jié)構(gòu)特性，促使其擁有催化活性高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。
　　在第四章中，采用化學(xué)浴沉淀法結(jié)合光化學(xué)反應(yīng)制備了ZnO/Ag光催化復(fù)合材料。首先，以無水醋酸鋅作為鋅源，去離子水為溶劑，加入適量的水合肼制備出純氧化鋅。然后，取一定量的氧化鋅加入濃度一定的硝酸銀溶液中，通過先超聲后光照的方法制備ZnO/Ag復(fù)合物。利用XRD、SEM（附有EDS）和TEM對樣品進(jìn)行表征，以亞甲基藍(lán)為對象研究了其光催化性能和重復(fù)利用性。