氧化鋅及其復(fù)合材料的制備與性能研究.pdf

1、氧化鋅具有優(yōu)異的光催化、光電、氣敏、壓電等性能,同時(shí)作為半導(dǎo)體材料又有成本低廉、無毒、制備簡單等優(yōu)點(diǎn),因此一直被認(rèn)為是解決目前能源、環(huán)境等問題的戰(zhàn)略材料之一。
　　 本文在以前研究的基礎(chǔ)上采用低溫溶液體系制備了納米氧化鋅及氧化鋅/氧化銦復(fù)合材料,研究了低溫條件下氧化鋅及其復(fù)合材料制備的影響因素,并在此基礎(chǔ)上探討了其形成機(jī)理,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)其形貌的可控制備,同時(shí)對(duì)其性能進(jìn)行了研究。此種方法具有工藝簡單、對(duì)設(shè)備要求低、可重復(fù)、可規(guī)?；?/p>

2、備等優(yōu)點(diǎn)。主要結(jié)論如下:
　　 以醋酸鋅、氨水、六亞甲基四胺等為原料,在低溫水溶液體系內(nèi)研究了不同因素對(duì)氧化鋅的影響,并對(duì)其生長機(jī)理進(jìn)行了研究。1)在水浴條件下研究了溫度對(duì)產(chǎn)物的影響,結(jié)果表明當(dāng)溫度低于40℃時(shí),制備產(chǎn)物為氫氧化鋅,當(dāng)溫度高于這一臨界值時(shí)產(chǎn)物為氧化鋅。2)研究發(fā)現(xiàn)添加劑的添加對(duì)氧化鋅形貌有著重要的影響。當(dāng)無添加劑時(shí),生成的是1μm左右的氧化鋅微米棒,尺寸不均一且出現(xiàn)團(tuán)聚。當(dāng)添加添加劑時(shí)發(fā)現(xiàn)氧化鋅形貌變?yōu)榧忓N狀,尺

3、寸為100nm左右,均一且沒有團(tuán)聚。這主要是由于添加劑的限制和誘導(dǎo)作用引起的。3)針對(duì)低溫溶液法制備的氧化鋅做了光致發(fā)光性能測(cè)試,結(jié)果顯示低溫制備的氧化鋅主要包括有三個(gè)發(fā)光區(qū)域:紫外區(qū)(380-400nm)、藍(lán)光區(qū)(460-480nm)、黃光區(qū)(540-580nm),同時(shí)本論文對(duì)其發(fā)光原理進(jìn)行了闡述。4)研究發(fā)現(xiàn)這種紡錘狀氧化鋅對(duì)一氧化氮具有很好的氣敏性和選擇性。
　　 在低溫溶液法制備納米氧化鋅的基礎(chǔ)上,本文采用原位合成法制備

4、氧化鋅/氧化銦微納米復(fù)合結(jié)構(gòu)。研究表明原位合成法制備的氧化鋅/氧化鋼復(fù)合材料為紡錘狀氧化鋅表面包裹顆粒狀納米氧化銦的微納米復(fù)合結(jié)構(gòu),氧化銦顆粒尺寸均一、沒有團(tuán)聚。在對(duì)復(fù)合材料光致發(fā)光性能的研究中,我們發(fā)現(xiàn)氧化銦的摻雜對(duì)復(fù)合材料的光致發(fā)光性能有很大影響,其中紫外峰出現(xiàn)50nm的紅移并且強(qiáng)度降低,藍(lán)光區(qū)相對(duì)強(qiáng)度增強(qiáng),同時(shí)黃光發(fā)射區(qū)基本消失,分析可知這些現(xiàn)象主要是由于銦元素的摻入和熱處理引起的。此外,氧化鋼的復(fù)合在很大程度上提高了氧化鋅的氣敏