水热法制备不同形貌纳米ZnO阵列及光学性能的研究

采用简单水热法制备得到棒状、铅笔状和塔状不同形貌的纳米ZnO阵列。采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光致发射光谱对样品结构、形貌、光学性能和催化性能进行表征;结果表明,样品晶型比较完整,PL谱图表明样品在380nm左右都出现了强烈的紫外发射峰。同时,以甲基橙为模拟污染物,通过光催化测试表明,产品均具有良好的光催化性能,其中塔状纳米ZnO的光催化性能较高。     

Zn/纳米棒阵列ZnO/聚噻吩复合电极的制备及光电化学性质

使用简单的水热法在锌片上生长ZnO纳米棒阵列,并用电化学共聚制备了ZnO纳米棒阵列与聚噻吩(Zn/ZnO/PTH)复合膜。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段对ZnO的结构和形貌进行表征,XRD结果表明产物为六方纤锌矿型ZnO。SEM结果表明,在垂直锌片方向生长了包括纳米棒、纳米片、纳米线的表面光滑的ZnO纳米阵列,其中以纳米棒为主,其直径为30～100nm,长度1μm。用光电流作用谱、光电流-电势图研究了Zn/ZnO/PTH电极的光电转换性质。结果表明,PTH修饰ZnO/Zn电极可使光电流产生波长发生明显红移,使其光电转换效率提高了4倍,填充因子FF=33%,光电转换效率η=1.25%。     

CuO/ZnO复合光催化剂的制备和性能

以十六烷基三甲基溴化铵为生长调节剂用一步水热法合成了纳米CuO/ZnO复合光催化剂。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、荧光光谱仪(FL)和紫外-可见光谱仪(UV-Vis)等手段对其表征,在紫外光照射下研究了不同CuO配比的复合光催化剂对目标降解物甲基橙的光催化效果和循环稳定性。结果表明,CuO/ZnO复合光催化剂主要由CuO纳米颗粒和ZnO纳米片组成;引入适量的CuO可调节ZnO的光吸收性能,提高紫外光催化效率;过量(?7%)的CuO抑制ZnO的紫外光催化效率;CuO/ZnO在光催化过程中具有良好的稳定性。     

纳米ZnO溶胶的制备及其光学性能

以氯化锌和氢氧化钠为原料,采用多元醇法制备纳米ZnO溶胶。利用透射电镜、荧光光谱和紫外光谱对其进行表征,详细研究了水浴时间和pH值对纳米氧化锌形貌和光学性能的影响。结果表明:随着水浴处理时间的增长,纳米ZnO粒径有所增大,其紫外吸收光谱红移,紫外荧光增强,而黄-绿光荧光强度减弱。随着pH值的增大,纳米ZnO粒子的粒径逐渐减小,紫外吸收光谱蓝移,其紫外荧光逐渐增强。     

溶液生长ZnO一维纳米阵列及其复合纳米结构的研究进展

对溶液生长ZnO一维纳米阵列的研究进展进行了评述,分析了晶种制备和溶液生长过程中各工艺因素对阵列微观形貌的影响,并介绍了在溶液中通过控制定点成核并利用有机基团调控ZnO晶体生长习性的合成路线用于构筑ZnO复合纳米结构的最新研究,指出了溶液生长ZnO一维纳米阵列和构筑复合结构中存在的问题及今后的研究方向.     

电沉积法制备ZnO纳米棒/管阵列及其机理研究

采用恒电位电沉积法在未经修饰的ITO导电玻璃基底上用一步法制备了ZnO纳米棒阵列结构,并经碱蚀制备了ZnO纳米管阵列结构.通过阴极线性扫描分析了通氧及添加剂六次甲基四铵(HMT)对沉积ZnO薄膜的电化学行为的影响.结果表明,电沉积体系中通入氧气对阴极还原反应起到了加速作用,而电沉积体系中的HMT通过水解作用对电沉积反应起到了稳定剂作用.在氧气和HMT的协同作用下可使ZnO更加充分地成核生长,得到结构清晰分明的六方棱柱ZnO晶种,进而形成规则均一的ZnO薄膜.     

ZnO/CdS复合纳米粒子的热分解合成及发光性能

设计了简单的化学反应路线,在表面活性剂PEG400存在下通过简单的前驱体热分解反应合成了ZnO/CdS复合纳米粒子,其直径在4~10nm之间。前驱体则通过室温固相反应获得。用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM))对产物的结构和形貌进行了表征。同时,对产物的光致发光性能(PL)作了测试。结果表明:ZnO/CdS复合纳米粒子在380 nm处有一个较弱的归因于近带隙发射的发光峰,550 nm处较强的发射峰来自于由氧空位形成的深浅表面态所捕获的电子-空穴对的复合。另外,对它们的形成机理进行了简单的探讨。     

ZnO纳米线的可控生长及其光学特性

采用简单水热法制备得到ZnO纳米线,通过控制反应条件调控ZnO纳米线的形貌,得到不同形态的多维ZnO纳米线。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光致发射光谱(PL)对样品的微观形貌、晶相结构、光学性能进行表征,结果表明:样品的晶型完整,光致发射光谱图显示在384nm左右出现了紫外区发射峰,而且玉米棒状ZnO纳米线不仅出现了强烈的紫外发射峰,在可见光区域也出现了发射峰。     

阵列纳米ZnO的一种新颖的制备方法及其光致发光特性研究

将锌粉、炭粉和氧化锌粉末混合,用简单的热蒸发方法一步就合成了大量的尖锥状纳米ZnO阵列,该方法克服了其它制备方法需要先单独制备催化剂再合成ZnO的缺点而且得到产物不含杂质.用SEM、EDX、XRD和PL对样品进行了形貌、结构和发光特性分析.结果表明,生成的锥状阵列纳米ZnO为六方纤锌矿结构,产物中氧的含量不足,初步探讨了阵列纳米ZnO结构的生长机理和光致发光性质.     

图案化ZnO纳米线阵列制备与应用的研究进展

综述了多种图案化制备ZnO纳米线阵列的技术,包括电子束光刻技术、纳米球蚀刻技术、激光干涉光刻技术、纳米压印技术和嵌段共聚物蚀刻技术等。介绍了图案化ZnO纳米线阵列在传感器、太阳能电池和UV检测器等功能器件中的应用进展,分析了图案化ZnO纳米线阵列制备与应用中的优点、意义及存在的问题,并展望了其未来发展趋势。     

ZnO纳米线的制备及其光学性能

采用物理热蒸发ZnS粉的方法,制备出了大规模的线状和棒状ZnO纳米结构.借助扫描电子显微镜、透射电子显微镜、激光拉曼光谱仪以及荧光光谱仪研究了ZnO纳米线的表面形貌、内部结构及其光学性能.结果表明,所得到的ZnO纳米线是六方的单晶结构,而且具有较好的发光性能和良好的结晶性.纳米线长约2～5μm,直径约60nm,其生长机制为气-固(VS)机制.     

氧化锌/环氧纳米复合材料的制备及其光学性能研究

采用均相沉淀法制备了氧化锌(ZnO)前驱体,通过煅烧前驱体制备了不同粒径的ZnO纳米颗粒,并在此基础上制备了ZnO/环氧纳米复合材料.借助TG、XRD和TEM等手段对纳米ZnO进行了表征,采用UV-VIS研究了ZnO含量、颗粒粒径等因素对复合材料光学性能的影响.研究结果表明:在紫外光区,提高ZnO的含量和选择ZnO最佳粒径,可以改善对紫外光的屏蔽效果;随着ZnO粒径的减小,ZnO对紫外光的屏蔽存在明显的蓝移现象,因此选择合适的粒径尤为重要.在可见光区,ZnO含量和颗粒粒径的影响相似,当ZnO含量低于0.07wt%、粒径小于27nm时复合材料的透过率几乎没有变化,增加含量或增大粒径透过率则随之下降.当ZnO的粒径为27nm时,添加0.07wt%的ZnO所制备的ZnO/环氧纳米复合材料具有优异的光学性能:在保持可见光区高透明性的同时又能够对紫外光区有良好的屏蔽效果,能够满足LED封装等光学器件的需要.     

CuO/ZnO复合电催化剂的制备及其还原CO2制合成气

二氧化碳(CO₂)还原制备合成气(CO和H₂混合气), 不仅可以实现碳循环降低温室效应, 而且能缓解能源危机。而实现CO₂资源化利用的关键在于催化剂设计。本研究采用金属离子共沉淀法制备了CuO及CuO/ZnO复合氧化物纳米材料, 通过调节催化剂组分, 探究其在不同电势下电化学CO₂还原制备合成气的性能。结果表明: 引入锌(Zn)物种可以减弱中间物CO₂^•-在催化剂上的吸附强度, 导致CO的法拉第效率(FE)降低, 氢气FE增加, 从而实现不同电势下合成气CO/H₂在1/1~1/4范围内的可控调节。尤其是, 当前驱液中铜和锌配比为1 : 2时, 在-0.9 V (vs. RHE)的电势下, CO和H₂总FE高达84%。     

Highly monodispersed ZnO nanorods: preparation and optical properties

Simple and low cost solution synthesis method was used to synthesise ZnO nanorods. Dodecyl benzene sulfonate was used to control the growth process and monodispersed nanorods with diameters in the range of 25 to 44 nm were obtained. X-ray diffraction, transmission electron microscopy and high resolution transmission electron microscopy measurements demonstrate the structure and morphology of the products. Laser power- and temperature-dependent photoluminescence (PL) experiments confirm the good ultraviolet emission characteristics. Short exciton lifetime feature relevant to thin nanorods was examined by time-resolved PL. Good optical quality and the size characteristics of the obtained products are discussed.     

静电纺丝法制备CuO/SnO2复合材料及其气敏特性研究

为研究p型材料和n型材料复合时气敏特性的变化,采用静电纺丝法分别制备了CuO、SnO_2以及3种比例混合的CuO/SnO_2复合纳米纤维材料,并通过XRD及SEM对其形貌、微观结构等进行表征.测试了该5种材料对丙酮、甲醛、甲醇、乙醇、甲苯等VOC气体的敏感特性.研究表明,CuO/SnO_2=2∶1的复合材料对丙酮、甲苯和乙醇的的响应值有一定提高;CuO/SnO_2=1∶1的复合材料对丙酮具有很高响应的同时,对乙醇和甲苯的响应产生了一定的抑制作用,从而大大提高了材料的选择性.其机理是:半导体材料复合后,在复合材料的表面会有更多的氧吸附,导致更多的VOC气体在半导体材料表面发生反应,使材料的电阻值变化更加明显,提高了材料的响应值.     

电泳沉积法制备ZnO/SnO_2复合薄膜及其光催化性能研究

在导电玻璃FTO基底上,利用电泳沉积技术成功制备了ZnO/SnO2复合薄膜,并对样品进行了SEM和XRD表征,并以降解罗丹明B为模型反应,考察不同条件下制备的复合薄膜的光催化活性。结果表明电泳沉积时间为20min时,可得到表面致密均匀的ZnO薄膜,膜厚为0.5μm,且随着电泳沉积时间的延长,薄膜的光催化速率不断增加,沉积时间为20min时,光催化速率达到最大（0.016min-1）,如此优异的光催化性能可能是由于异质结构光催化剂ZnO/SnO2减小光生电子-空穴的复合几率,提高了复合催化剂的光催化效率。此外,还研究了热处理温度对ZnO/SnO2复合薄膜光催化效率的影响,结果发现在300℃热处理的光催化薄膜对罗丹明B的降解率最好,活性最高。     

针状纳米CuO的制备及其催化性能研究

研究了水热反应条件对纳米CuO结构和形貌的影响.采用XRD、FTIR、TEM等测试手段对产物进行了表征,并用热分析法考察了不同粒径纳米CuO对高氯酸铵(AP)分解的催化作用.结果表明通过调节反应物浓度可以控制针状CuO直径在8～15nm,通过控制反应温度和反应时间可以得到CuO和Cu2O两种产物.不同粒径的纳米CuO均能强烈催化AP的分解,其中8nm的针状纳米CuO催化活性最强,可使AP高温分解峰降低93.64℃,分解放热量由590.12J/g增至1390J/g.     

Ethanol chemi-sensor: Evaluation of structural, optical and sensing properties of CuO nanosheets

In this paper, CuO nanosheets were synthesized via hydrothermal process and efficiently utilized as redox mediator for the fabrication of efficient ethanol chemi-sensor. The morphological investigation of synthesized CuO products were analyzed by field emission scanning electron microscopy (FESEM) which confirmed that the synthesized products are sheet-shaped and are grown in large quantity. The detailed structural, compositional and optical characterizations of the synthesized nanosheets were done by X-ray diffraction (XRD) pattern, Fourier transform infrared (FTIR) and UV-vis spectroscopy, respectively which confirmed that the obtained nanosheets are well-crystalline pure CuO and possessing good optical properties. The fabricated ethanol sensor based on CuO nanosheet exhibits good sensitivity (~0.9722 µA·cm^-2.mM^-1) and lower detection limit (0.143 mM), with linearity (R = 0.7806) in short response time (10.0 s).     

ZnO纳米团簇与CdSe纳米棒复合膜的光电化学性能研究

用水热法合成了粒径均匀、分散良好的花状ZnO纳米团簇和CdSe纳米棒.讨论了ITO/ZnO/CdSe复合膜电极光电性能的影响因素,对比研究了ITO/ZnO纳米团簇及ITO/CdSe纳米棒膜电极的光电化学性能,实验表明:复合膜电极拓展了在长波方向的光吸收,提高了光电转换效率;当ZnO与CdSe复合摩尔比为1∶3时,ITO/ZnO/CdSe纳米复合膜电极在本实验中得到最高光电转换效率(IPCE)25.27%,远远高于单一ITO/ZnO花状纳米团簇膜电极和ITO/CdSe纳米棒膜电极.