不同形貌的纳米氧化锌

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水热法制备不同形貌的氧化锌纳米结构

水热法制备不同形貌的氧化锌纳米结构

水热法制备不同形貌的氧化锌纳米结构李琛;周明;沈坚【摘要】The hydrothermal method was developed here to prepare ZnO nano-structure with different morphology on different seed layer.The substrates include silicon wafer,silicon wafer deposited with ZnO thin film,silicon wafer deposited with ITO thin film,etc.We investigated the influence of different seed layer on the morphology of ZnO nano-structure.We also prepared ZnO nano-structure on ZnO seed layer and ITO seed layer under different temperature to study the influence of temperature and seed layer on the length of nano-rod.Scanning electron microscopy(SEM) and X-ray diffraction(XRD) were developed to characterize the samples.The results showed that seed layer,reaction time,growth temperature and methanamide concentration had a great influence on the morphology of nano-structure.Nano-rod formed on ITO seed layer is shorter than prepared on the ZnO seed layer.From the SEM picture it also would be seen that the diameter and length of nano-rod increased as temperature goes high.X-ray diffraction peak at 34.6℃ had a strong(002) wurtzite peaks,which showed a high degree of c-axis oriented nanorod arrays and good crystalline quality.%采用水热法,用甲酰胺水溶液和锌片建立反应体系,在不同种晶层上制备出不同形貌的ZnO纳米结构,所用基底有Si片、镀有ZnO薄膜的Si片、镀有ITO薄膜的Si片、涂有ZnO粉末的Si片等,研究了不同的种晶层对ZnO纳米结构的形貌的影响。

不同形貌ZnO@PANI纳米复合材料的制备及光催化性质

不同形貌ZnO@PANI纳米复合材料的制备及光催化性质

不同形貌ZnO@PANI纳米复合材料的制备及光催化性质吴振玉;李奉杰;李村;朱维菊;方敏【摘要】采用直接沉淀法和水热合成法制备出形貌和尺寸比较均一的颗粒状、棒状和球形花状的纳米ZnO.使用硅烷偶联剂KH-42(苯胺甲基三乙氧基硅烷,C6H5-NH-CH2-Si(OCH3)3)对所得纳米ZnO进行表面化学修饰,修饰后的纳米ZnO(m-ZnO),经由皮克林乳液聚合法使苯胺单体在其表面聚合,形成聚苯胺(PANI)包覆的氧化锌纳米复合材料(m-ZnO@PANI),采用XRD、SEM、HRTEM、FTIR、UV-Vis、TG等对样品进行表征;研究了m-ZnO@PANI纳米复合材料对亚甲基蓝(MB)的光催化性能.结果表明,复合材料对可见光也有较强的吸收,在紫外、可见光照射下都有较好的光催化降解效率.其中,棒状ZnO纳米复合材料的光催化降解性能最好,它的紫外-可见光和可见光光催化降解率分别达到98.2%和97.1%,而且复合材料的光催化性能稳定,二次循环的紫外-可见光催化降解率仍达到96.0%.【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2013(029)010【总页数】8页(P2091-2098)【关键词】纳米氧化锌;聚苯胺;复合材料;光催化【作者】吴振玉;李奉杰;李村;朱维菊;方敏【作者单位】安徽大学化学化工学院,合肥230601;安徽大学化学化工学院,合肥230601;安徽大学化学化工学院,合肥230601;安徽大学化学化工学院,合肥230601;安徽大学化学化工学院,合肥230601【正文语种】中文【中图分类】O643.360 引言近年来,随着环境污染的加剧,控制污染、保护环境,实现可持续发展是人们的共同愿望。

半导体光催化成为污染控制化学研究的一个热点,是一种具有广阔应用背景的绿色环境治理技术,其中光催化降解是指半导体光催化剂在光照条件下可以产生具有强氧化性的OH·自由基氧化分解各种有机污染物。

不同形貌的纳米氧化锌

不同形貌的纳米氧化锌

参考文献
1. Chan Yoon Jung, Jung Soo Kim etc. Journal of Colloid and Interface Science , 2012, 367: 257–263 2. Jing Ji, Masayashi Fuji, Hideo Watanabeb, Takashi Shirai. Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng, 2012,393: 6– 10 3. SUN Ji-feng et al. Preparation of Bar-like Nano ZnO and Analysis on Its Photocatalytic Propert, J. Journal of Anhui Agri Sci, 2009, 37(27):12900-12901 4. Ko, S. H. et al. Nano-forest of hydrothermally grown hierarchical ZnO nanowires for a high efficiency dye-sensitized solar cell. Nano letters 11, 2011, 666-671 5. Law, M. Greene, L. E., Johnson, J. C. Saykally, R. & Yang, P. Nanowire dyesensitized solar cells. Nature materials 4, 2005, 455-459 6. Xiang Yang Kong, Zhong Lin Wang. Spontaneous Polarization-Induced Nanohelixes, Nanosprings, and Nanorings of Piezoelectric Nanobelts. Nano Letters, 2003, 3(12): 1625-1623 7.Maryam Movahedi, Elaheh Kowsari. A task specific basic ionic liquid for synthesis of flower-like ZnO by hydrothermal method [J]. Materials Letters, 2008, 62(23): 3856-3858

纳米氧化锌的形貌特征

纳米氧化锌的形貌特征

纳米氧化锌的形貌特征纳米氧化锌是一种具有广泛应用前景的纳米材料,其形貌特征对其性能和应用具有重要影响。

本文将从纳米氧化锌的形貌特征入手,探讨其在不同领域的应用。

一、纳米氧化锌的形貌特征纳米氧化锌的形貌特征主要包括粒径、形状、表面结构等方面。

其中,粒径是影响纳米氧化锌性能的重要因素。

一般来说,纳米氧化锌的粒径越小,比表面积越大,表面活性位点越多,其催化、光催化、光电性能等就越好。

此外,纳米氧化锌的形状也对其性能有影响。

不同形状的纳米氧化锌具有不同的表面能和晶面结构,从而影响其光学、电学、磁学等性质。

例如,球形纳米氧化锌具有较高的比表面积和光吸收能力,适用于光催化和光电转换等领域;棒状纳米氧化锌则具有较好的电学性能,适用于传感器和电子器件等领域。

二、纳米氧化锌在催化领域的应用纳米氧化锌在催化领域的应用主要体现在光催化和催化剂两个方面。

光催化是指利用光能激发纳米氧化锌表面的电子,从而促进化学反应的进行。

纳米氧化锌具有较高的光吸收能力和光催化活性,可用于水处理、空气净化、有机废气处理等领域。

催化剂是指在化学反应中起催化作用的物质,纳米氧化锌作为一种催化剂,具有较高的催化活性和选择性,可用于有机合成、氧化还原反应等领域。

三、纳米氧化锌在光电领域的应用纳米氧化锌在光电领域的应用主要体现在太阳能电池、光电传感器、光电器件等方面。

太阳能电池是指利用光能转化为电能的装置,纳米氧化锌作为一种光电转换材料,具有较高的光吸收能力和光电转换效率,可用于太阳能电池的制备。

光电传感器是指利用光电效应将光信号转化为电信号的装置,纳米氧化锌作为一种光敏材料,具有较高的光电响应能力和灵敏度,可用于光电传感器的制备。

光电器件是指利用光电效应实现电子器件功能的装置,纳米氧化锌作为一种光电转换材料,可用于制备光电晶体管、光电场效应晶体管等器件。

四、纳米氧化锌在生物医学领域的应用纳米氧化锌在生物医学领域的应用主要体现在生物成像、药物传递、抗菌等方面。

溶剂配比对水热法制备纳米氧化锌形貌和光催化性能的影响

溶剂配比对水热法制备纳米氧化锌形貌和光催化性能的影响

摘 要 : 过 改 变水与 乙醇 用量 比 , 用 溶 剂 热 法制 备 了不 同形貌 的 纳 米 Z 0。 随 着水 通 采 n
在 反 应 体 系 中 的 增 加 , n 的 形 貌 发 生 了规 律 性 的 变 化 。 当 溶 剂 中有 少量 水 时 ( 水 ): ZO V(
V( 醇 ) 1: ) 产 物 形 貌 为 粒 状 ; 量 增 加 ( ( ):V( 醇 ) 1:1 , 米 颗 粒 会 沿 4 乙 一 2, 水 水 乙 一 )纳
Absr c :A i ta t s mpl o e wa e r e o s nt s z a i usy mor hol ia O e e r ut s r po t d t y he ie v ro l p og c 1Zn by s — lc i g dif r ntr to t e t r a t a la e c i e u u e ol o he — e tn f e e a i s be we n wa e nd e h no s r a ton m di m nd r s v t r ma o ii n. As nc e sng t c nt nt o t r i t r a ton, t s p o lc nd to i r a i he o e f wa e n he e c i he ha e f ZnO
文 章 编 号 : 6 26 8 ( 0 1 0 — 3 50 1 7 — 9 法 制 备 纳 米 氧 化 锌 形 貌 和 光 催 化 性 能 的 影 响
李 济 琛 。 家 齐 ,陈 克 正 万
( 岛科 技 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 , 青 山东 青 岛 2 6 4 ) 6 0 2
c a g d g a u l . S a tn t ite wa e ( H 2 h n e r d al y t r i g wih a l l t r V( : ( t a o ) 1 :2 ,t e mo — t O) V e h n 1 一 ) h t

油酸修饰的纳米氧化锌的紫外屏蔽特性

油酸修饰的纳米氧化锌的紫外屏蔽特性
性 。 实验 发 现 油酸 修 饰 的 纳 米 Z O 实现 了 由 亲 水 疏 油 性 到 亲 油 疏 水 性 性 能 的 改 变 , n 当应 用 到 凡 士 林 保 湿 润肤 霜
中, 到 了很好 的屏蔽紫外线效果 。 达 关键词 : 紫外线 ; 米 Z O; 纳 n 油酸
中图 分 类 号 : 4 2 3 0 7 . 文献标识码 : A 文 章 编 号 :6 35 3 ( 02 0 -190 17 —49 2 1 mp s a e c a a t r d b c n i g ee to c o c p X-a i r cin、 h tl mi ce i i so a l r h r ce i y s a n n l cr n mir s o y、 r y d f a t sc h e f o p oou — n s e c p cr s o y i f r d s e t s o y a d UV a s r t n s e  ̄ s o y Af r h n a o o sa e e c n e s e t c p 、n a e p cr c p n b o i p c o c p . t e Z O N n r d r o r o p o e t
Th e UV h e d n o e te f Oli i m o i e O n r d S i l i g Pr p r i s o e c Ac d- d f d Zn Na o o s i
LI W e- i W EIAn ZH ANG iwe , g, Rui PAN u— a, , Li hu
mo fe y oe c a i t e s ra ec a a t rsi ft e Z di d b l i c d,h u fc h r ce t o h nO a o o sc a g d fo h dr p i c o e p o i i c n n r d i h n e m y o hl — lo h - r i

不同形貌氧化锌纳米棒的CVD法制备及生长机制讨论

不同形貌氧化锌纳米棒的CVD法制备及生长机制讨论
维普资讯
第2 3卷第 4 期
20 0 6年 1 1月
新 疆 大 学学 报 ( 自然 科 学 版 ) J u n l f ij n i ri ( a u a S i c dt n o r a o ni gUnv s y N t r l c n eE io ) X a e t e i
Ab t a t Z O a o r so if r n r h lg e a eb e r wn o i( 1 u s r t s b s r c : n n n wie fd fe e t mo p o o is h v e n g o n S 1 )s b ta e yCVD ・ e s r c 1 Th tu — t r n r h l g fZ O a o r s h d b e t d e y X・a i r c i n ( u e a d mo p o o y o n n n wie a e n s u i d b ・ y d f a to XRD)a d s a n n l c r n mi r f n c n igee to - ・ c o c p ( EM ) h e u ts o t a h r h l g e a y wi h o iin o u s r t s r g l r y r so e S .t e r s l h w h tt emo p o o isv r t t e p sto fs b t a e e u a l .Re p c h s e— t e y Th r wt c a im fZ O a o o s h s as e n d s u s d i l. v e g o h me h ns o n n n r d a lo b e ic s e . Ke r s y wo d :me a e fc t i t r wt t ls l— a ay i g o h CVD; c VS;n n r d a oo s

不同形貌氧化锌纳米结构的水热合成、表征和场发射特性

不同形貌氧化锌纳米结构的水热合成、表征和场发射特性
场发射阴极其结果是沉积的花状氧化锌 纳米 棒在银电极上 分布高度不均 ,以至于部分银 电极上有 大量 氧化锌 纳米结 构沉积而其它部分较少. 试验间接表 明采用直接沉积工艺所 装配的阴极其沉积密度 、均匀性较难控制且受外 界条件 的
底在 6  ̄ 干燥箱 中干燥半个小时 , 0C 以备测试.
试结 果表 明花状氧 化锌 纳米棒 具有优 良的场 发射 ;开启 场强为 4 V/ . m, 当场 强为 8 I 时,发射 电流 密度达 到 3 V/ T l
2. m A/ m 2 2 c .
关 键 词 :水 热 生长 ; 发 射 ; 化锌 纳米 结 构 场 氧 中图 分 类号 :B 4 r 3 r 文 献 标 识码 : A 文 章编 号 :63 20 (0 0 0 — 16 0 17 — 6 X 2 1 )7 0 0 — 2
图 2给 出了样品的典型 X D衍射图. R 从图上可以看 出 , 所有
的衍射峰都与标准的六方相氧化锌结构数据 相匹配 ,计算
的 氧 化 锌 晶格 常 数 a 035 m 和 e05 1m, 与 标 准 卡 片 =. n 2 =. n 2 0 P Scr o 6 15 ) 一 致 . C D ad n.3 — 4 1 基本
3 m左右 , 直径范围在 8 — 0 n 们认为这种ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ导的锌薄 0 10 m我
基金项 目: 闽工 院基 金 项 目资 助 ( ~ 0 0 7 ; 建 省 青 年基 金 项 目资助 ( 0 0 0 5 GY Z 9 6 ) 福 E307)
— —
1 6— 0 -
米结构. 衬底 除银膜覆盖部分外 , 玻璃 其余部分用石蜡膜层
线 以来 , 种 新颖的制备方法被相继报 道 , 各 主要 包 括 : 学 化

溶胶凝胶法制备纳米氧化锌新工艺

溶胶凝胶法制备纳米氧化锌新工艺

如需进一步优化制备过程中的关键参数,提高产物的质量;还需要研究和开 发更高效、环保的溶剂体系;同时需要深入研究纳米材料的结构与其性能的关系, 以便实现对纳米材料性能的精确调控。
五、总结
溶胶凝胶法作为一种温和、环保的制备技术,在制备纳米氧化锌过程中展现 出显著的优势。通过对制备过程的精细控制,不仅可以获得高纯度、粒径小且分 布窄的纳米氧化锌,还可以实现大规模生产。这为纳米氧化锌在太阳能电池、光 催化等领域的广泛应用提供了可能。尽管溶胶凝胶法制备纳米氧化锌仍面临一些 挑战,但随着技术的不断进步和研究的深入开展,我们有理由相信这一新工艺将 在未来的材料科学领域中发挥更大的作用。
溶胶凝胶法制备纳米氧化锌新工艺
目录
01 一、溶胶凝胶法的基 本原理
02
二、纳米氧化锌的制 备过程
03 三、溶胶凝胶法制备 纳米氧化锌的优势
04 四、应用前景与挑战
05 五、总结
06 参考内容
溶胶凝胶法是一种广泛应用于材料科学和化学领域的制备技术,其具有制备 过程相对温和、产品纯度高、粒径小且分布窄等优点。近年来,采用溶胶凝胶法 制备纳米氧化锌作为一种高效、环保的新工艺,受到了科研人员和产业界的广泛。
2、调节剂的种类和加入量:调节剂可以调节溶液的pH值、粘度等性质,从 而影响纳米氧化锌的形貌和尺寸。例如,加入适量的氢氧化钠可以调节溶液的pH 值,促进氢氧化锌的形成;而加入适量的氨水则可以抑制氢氧化锌的生长,获得 更细小的纳米氧化锌。
3、热处理过程:热处理过程是溶胶凝胶法制备纳米氧化锌的重要环节之一。 通过控制热处理温度和时间,可以进一步调整纳米氧化锌的结构和性能。例如, 高温热处理可以促进纳米氧化锌的晶格发育,提高其结晶度;而低温热处理则可 以抑制晶格发育,获得具有非晶结构的纳米氧化锌。

不同形貌纳米氧化锌的水热法合成

不同形貌纳米氧化锌的水热法合成


要: 以氯 化 锌 为锌 源 , 氢 氧 化 钠 为 碱 源 , 用 水 热 法 合 成 了不 同形 貌 的 纳 米 氧 化 锌 ; 讨 了 晶 化 时 间 、 以 采 探 晶化
温 度 、 面 活性 剂 十 六 烷 基 三 甲 基 溴 化 铵 ( T ) 纳 米 Z O 形 貌 的 影 响.结 果 表 明 : 添 加 C AB 时 , 表 c AB 对 n 不 T 在 1 O℃下 反应 2 2 4h得 到 的纳 米 氧 化 锌 为 颗 粒 状 , 在 10℃ 下 反 应 2 而 6 4h得 到 的 纳 米 氧 化 锌 为 片 状 .当 添 加
问、 晶化 温度 和表 面活 性剂 C AB对 产 物结构 和形 貌 的影响. T
1 实验 部 分
1 1 纳 米 氧 化 锌 的 合 成 方 法 .
将 分析 纯 的氯化 锌 与氢氧化 钠 , 分别 配成 1mo ・ 的溶 液 , 氢氧化 钠溶 液缓 慢滴 加到 氯化 锌溶 液 中 lI 将
图 2 不 同 晶 化 温 度 的 XRD 图
Fi 2 XRD te ns o g. pa t r fZnO ih fe e e pe a ur w t dif r ntt m r t e
2 3 表 面 活 性 剂 C B 对 样 品 形 貌 的 影 响 . TA
为 了验 证 表面 活性 剂 C AB在 合成 纳米 氧 化锌 中 的作用 .将 晶化 时 间 固定 在 2 , 行 添加 C B和 T 4h 进 TA
被 活化使 得 氧化 锌 的各 向异性 生 长在低 温下 成 为可 , 而得 到 了氧化 锌纳 米 片.当温度 升 高到 10℃ , 从 6 氧
sz d ZnO S a f d d a 0 ℃ . ie i for e t1 6

纳米氧化锌的形貌特征

纳米氧化锌的形貌特征

纳米氧化锌的形貌特征
纳米氧化锌的形貌特征可以根据不同的制备方法和条件而有所不同,一般有以下几种:
1. 球形纳米粒子:通过溶胶-凝胶法、水热法等方法制备的纳米氧化锌往往呈现出球形形态,粒径一般在10-50 nm之间。

2. 纳米棒状结构:通过水热法、氢离子交换法等方法制备的纳米氧化锌,往往呈现出棒状或柱状结构,纵向方向的粒径一般在20-50 nm之间,横向方向的粒径一般在5-10 nm之间。

3. 纳米管状结构:通过水热法、溶剂热法等方法制备的纳米氧化锌,往往呈现出管状或空心柱状结构,管径一般在10-30 nm之间,长度可达数百纳米。

4. 纳米片状结构:通过水热法、电化学沉积法等方法制备的纳米氧化锌,往往呈现出片状或片状堆积的结构,片厚一般在5-20 nm之间。

以上仅是纳米氧化锌形貌特征的一些典型表现形式,实际制备的过程中也会存在一些变异或调控方式,可以获得更加复杂的形貌。

不同形貌ZnO气敏材料的制备及影响气敏性因素分析

不同形貌ZnO气敏材料的制备及影响气敏性因素分析

不同形貌ZnO气敏材料的制备及影响气敏性因素分析由丽梅;高静;霍丽华;程晓丽;赵辉【摘要】以锌盐和碱为原料,采用水热和溶剂热法合成了三种形貌的氧化锌粉体,利用X 射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)对产物的结构和形貌及表面化学状态进行了表征,并将粉体制备成厚膜型气敏元件,测试了其对几种还原性气体的气敏性能,结果表明:在工作温度为395℃时,三种形貌氧化锌对相同浓度的同种测试气体的灵敏度大小顺序为:菜花状氧化锌﹥棒状氧化锌﹥六棱柱状氧化锌。

并对影响氧化锌材料气敏性的各种因素进行了分析。

【期刊名称】《化学传感器》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】6页(P46-51)【关键词】不同形貌;氧化锌;气敏性;影响因素【作者】由丽梅;高静;霍丽华;程晓丽;赵辉【作者单位】牡丹江医学院药学院,黑龙江牡丹江157011;牡丹江医学院药学院,黑龙江牡丹江 157011;黑龙江大学化学化工与材料学院,功能无机材料化学教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150080;黑龙江大学化学化工与材料学院,功能无机材料化学教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150080;黑龙江大学化学化工与材料学院,功能无机材料化学教育部重点实验室,黑龙江哈尔滨150080【正文语种】中文0 引言ZnO是一种重要的半导体金属氧化物,由于其物理化学性质稳定及对可燃性气体具有敏感性而成为气敏材料的研究热点之一。

有研究发现,材料的微观形貌是影响其气敏性能的重要因素[1]。

Wang等[2]采用水热法合成的ZnO多孔球在280℃时对100 μL/L乙醇气体的灵敏度达到了25,并能检测浓度低至2 μL/L的乙醇气体,Zhao等[3]通过水热过程合成了花状ZnO并测试了其在440℃时对100 μL/L 乙醇和丙酮气体的灵敏度(4.9 和 3.0),Cho 等[4]采用原子层沉积法制备了ZnO纳米管,其在工作温度为450℃时对100 μL/L乙醇气体的灵敏度高达1 184,薄小庆等[5]研制的壳状氧化锌在300℃时对相同浓度丙酮气体的灵敏度达到了24.8,响应恢复时间分别为2 s和3 s,王彩红等[6]采用模板法研制的氧化锌空心球在400℃时可以检测到浓度低至0.1 μL/L的乙醇气体。

片状纳米氧化锌的合成和形貌控制

片状纳米氧化锌的合成和形貌控制

片状纳米氧化锌的合成和形貌控制汪苇;陈丽凤;刘素花;李洋洋;王永为【摘要】以硝酸锌、氢氧化钠或尿素为原料,通过液相直接沉淀合成了不同形貌的片状纳米氧化锌.采用XRD、SEM和SERS等测试手段对其进行表征,并考察了沉淀剂、反应浓度对其形貌的影响,初步探讨了不同形貌纳米氧化锌的生长机理.结果表明,产物氧化锌为纤锌矿结构,并具有强烈的取向生长的性质,形貌均为纳米片状产物.利用氢氧化钠可以得到球状的纳米薄片团聚体;而利用尿素的缓慢分解的特性,则可以得到单分散的氧化锌纳米片.SERS结果表明,单分散的氧化锌在782 nm的激光激发下,对有机物对巯基苯胺有良好的敏感性,可以作为痕量有机物检测的基底.【期刊名称】《大连工业大学学报》【年(卷),期】2015(034)001【总页数】4页(P51-54)【关键词】片状氧化锌;液相沉淀法;取向生长;表面增强拉曼光谱【作者】汪苇;陈丽凤;刘素花;李洋洋;王永为【作者单位】大连工业大学纺织与材料工程学院,辽宁大连 116034;大连工业大学纺织与材料工程学院,辽宁大连 116034;大连工业大学纺织与材料工程学院,辽宁大连 116034;大连工业大学纺织与材料工程学院,辽宁大连 116034;大连工业大学纺织与材料工程学院,辽宁大连 116034【正文语种】中文【中图分类】O614.24氧化锌是一种重要的金属氧化物无机半导体材料,其室温禁带宽度为3.37eV,激子结合能为60meV,具有良好的光电特性和光催化性能。

由于纳米氧化锌光催化技术具有安全、反应条件温和等优点,在降解和处理污染物等方面受到了广泛的关注[1]。

纳米级氧化锌具有独特的光学和电学特性,并具有表面效应、量子尺寸效应以及小尺寸效应等这些纳米材料的普遍特性。

通过磁控溅射的方法,可以使贵金属以原子簇的形式沉积在纳米氧化锌的表面[2],并利用这些贵金属原子促进氧化锌半导体的空穴-光生电子的分离[3],从而提高氧化锌的光催化活性,有效降低还原反应的超电压。

纳米氧化锌的形貌及性质演化研究

纳米氧化锌的形貌及性质演化研究

纳米氧化锌的形貌及性质演化研究应该与普通氧化锌一样。

纳米氧化锌受热温度到一定程度时,会类是烧结的情况,逐渐变成非纳米颗粒。

以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌为受试菌株,通过悬液定量杀灭试验和抑菌圈试验检测纳米抗菌剂的抗菌、抑菌能力;并对纳米薄膜抗菌性能进行研究。

在本文的研究工作中,首先测定纳米TiO_2、纳米ZnO抗菌剂的最低抑菌浓度(MIC)与最高杀菌浓度(MBC),这为纳米抗菌剂在实际应用中的添加量给出了一个参考值;通过试验对影响抗菌剂的抗菌性能的几个因素(抗菌剂浓度、光照时间、pH值与抗菌剂煅烧温度)进行探讨;通过抑菌圈试验更直接展现纳米抗菌剂的抗菌性能。

在纳米薄膜抗菌试验中,比较经过不同热处理的纳米材料的抗菌性能的差异,以及探讨了不同介质浸泡对抗菌剂性能的影响;检测抗菌剂作用时间的长短对抗菌性能的影响。

结果表明,当纳米抗菌剂在其浓度为1000ppm(最低抑菌浓度)以上时,对1×107~2×107cfu/mL(最高杀菌浓度)受试菌株的抑菌率可高达99.99%。

在纳米薄膜抗菌试验中,测的热处理温度为400℃时候,抗菌效果最好,热处理温度越高,抗菌效率越低;通过对纳米TiO_2薄膜的XRD、SEM分析,400℃热处理制得的纳米薄膜表面致密均匀,薄膜的厚度300~400nm,小于可见光波长,具有良好的透光性。

另外,经过1d与7d作用时间抗菌剂的抗菌效果无明显变化,说明纳米抗菌剂具有良好的抗菌耐久性。

1、纳米涂层指纳米无毒涂层的先进工艺,科技含量高的纳米涂层技术。

2、这种高科技纳米涂层不仅无毒无害,还可以缓慢释放出一种物质,降解室甲醛、二甲苯等有害物质。

纳米涂层产生与功用:一是在硬度高的,耐磨涂层中添加纳米相,可进一步提高涂层的硬度和耐磨性能,并保持较高的韧性。

二是将纳米颗粒加入到表面涂层中,可以达到减小摩擦系数的效果,形成自润滑材料,甚至获得超润滑功能。

在一些涂层中复合C60,巴基管等,制备出超级润滑新材料。

形貌尺寸可控纳米氧化锌颗粒的制备及其应用

形貌尺寸可控纳米氧化锌颗粒的制备及其应用

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但是其分散效果仍然不是很理想,所以我们又改变了锌盐以及保护剂进行了实验。

图3.2添加不同量PVP对生成纳米ZnO颗粒的影响;(a)未加PVP保护剂:(b)0.5%PVP:(c)1%PVP:(d)2%PVP图3.3a是用氯化锌代替乙酸锌时添加O.5%HPc制备的znO,颗粒平均尺寸在150nm左右,分散性比较好,但粒径分布并不均匀,并且是由小颗粒聚集而粤!’3(a’i搏加0.5%HPC时制备的ZnO颗粒;(b)是添加1%HPC时制备的ZnO颗粒知识水坝为您提供优质论文成的,得到的这种疏松的结构,我们称之为棉花状(cotton—like)ZnO,这种疏松的结构具有很大的比表面积,我们在后面的工作中也使用这种颗粒进行了光催化实验(见6章),并且得到了很好的结果。

图3.3b也是使用氯化锌添加1%HPC制备的颗粒,很多是由两个球组成的结构,类似‘花生状’结构,每个单球尺寸在170nm左右,随着HPC量的增加,图3.3b相对图3.3a的颗粒尺寸也有所增加,由于得到的是聚集颗粒,所以这里HPC所起的作用不仅仅是分散剂的作用,我们在下面有具体的讨论。

在我们调整了KOH和氨水的浓度后,确定了最佳配方制得的颗粒如图3.4所示,从图中我们可以看到生成了均匀的球形颗粒,具有很好的分散性,粒径约为140nm,并且是由很多小颗粒聚集形成的有序结构插图为颗粒电子衍射图谱,令人惊奇的是这种聚集的纳米颗粒显示出了单晶的衍射图谱,塑3-4(a)为球彤Z.nO的高倍TEM照片,插图为一个颗粒的选区电子衍射曼.(.SAED):(b)为球形ZnO低倍下的TEM照片;(c),(d)为球形ZnO的;E“M%“知识水坝为您提供优质论文哈尔滨工程大学硕士学位论文知识水坝为您提供优质论文是两个相互竞争的过程,当可见光发射强度降低时,紫外发射的强度就大大增强.界面缺陷是可见发光的主要来源之一,通过HPC表面修饰,补偿了gnO表面的一些悬键,减少了结构缺陷,导致了纳米粒子的可见光发射强度降低,从而增强了紫外发射.这表明加入分散剂HPC能够有效的钝化ZnO表面,提高其紫外发光效率。

不同形貌纳米ZnO的合成及其光催化性能研究

不同形貌纳米ZnO的合成及其光催化性能研究

离子 水 , 加入 1O 再 . g的 P G 6 0配制成 0 8 lL的 E 0 . mo/ 溶液; 称取 3 . g的 NH O 16 HC 。配 制 成 2 0 lL的 . mo/
溶液 。然后 将 NH HC 溶 液缓 慢 滴 加 到 锌 盐 溶 液 O。
米氧化 锌 。详 细研 究 了反 应终 点 p 值 及沉 淀前 驱 物 H 的后 处理方 式等对粉 体 的晶体 结构 、 貌 、 形 粒径 分布 和 团聚状 况的影 响 。通 过调 节反应 条件 可分 别获得 网络
中。根据沉 淀剂 加 人 量 的不 同 , 应混 合 体 系 的 终点 反 p 值 有 所 不 同 。 将 所 得 沉 淀 物 用 l lL 的 H mo/ NH O 溶 液 ( H 7 8 ) HC 。 p . 0 和无 水 乙醇 分别洗 涤 3 , 次
状或颗 粒状 纳米氧化 锌 ; 光催化 降解 实验 结果表 明 , 网
Байду номын сангаас
暗处静 置 2 mi , 节 悬 浮 体 系 到适 当 的 p 值 , 0 n调 H 用 5 0 高压汞 灯 ( :3 5 m) 0W 6 n 照射 ( 与 样 品 池 的距 灯 离为 l c , 隔 1 mi 样 1 , 节 p 脱 附 R B 6m) 每 0 n取 次 调 H h
络状 纳米氧化 锌 的 光催 化 性 能优 于纳 米颗 粒 状 产 物 , 而且该 网络状 和颗 粒状 纳米氧化 锌 的光 催 化 活性 均 明
显 优 于 商 品 光 催 化 剂 P 5 2。
6 ℃烘干后 4 0 O 0。 烧 2 , C煅 h 即得 到纳 米 粉体 。产 物编 号为 Z O z z代 表反 应混 合 体 系 的终 点 p 值 。如 , n —, H

不同形貌纳米ZnO、ZnO2的制备及紫外光下光催化性能的表征

不同形貌纳米ZnO、ZnO2的制备及紫外光下光催化性能的表征

关键 词 :光催 化 ; 水热合 成 ; 超 声分解 ; 不 同形貌
中图 分类 号 :O 6 4 9 文献 标识 码 :A 文章 编 号 : 1 6 7 1 —1 1 9 X( 2 0 1 3 ) 0 4 —0 0 5 1 —0 4 ( AR) 、 丙酮( AR ) 、 去离 子水 、 罗丹 明 B( AR) .
( 2 ) 实 验仪器
O 引 言
利用 光催 化剂 催化 降解 水 中污染 物是 一种 新型 水处 理 技 术 , 该 法 成 本 较 低 ,工 艺 简 单 ,具 有 比紫
恒 温加 热磁 力搅 拌器 、 超声 波清 洗器磁 力 、 加热 搅 拌器 、 聚 四氟 乙烯 反 应 釜 、 电热 鼓 风 干燥 箱 、 紫 外 灯、 高 速 台式离 心机 、 紫 外可 见 分 光 光 度计 、 电子 天
品在 6 0℃下 空气 干燥 5 h . 收集 产 品 , 标号 试样 Ⅱ. 实验发 现按 传统 方法 在 Z n ( C H。 C OO ) 。 溶 液与 Na OH 溶液 摩尔 浓 度 比 为 1:1 6情 况 下 的 产 物 产 率较 低 , 故 改变 配 比重复 实验 , 发现 当二者 摩尔 浓度
形貌 、 粒径 分布 和 团聚 状 况 等 各 种 因 素对 催 化 剂 光
催 化性 能 的影 响奠定 基 础.
1 材 料 与 方 法
1 . 1 主 要 的 试 剂 及 实 验 仪 器 ( 1 ) 试 剂
二水 醋 酸 锌 ( AR) 、 氢 氧化 钠 ( AR) 、 双 氧 水
比 1: 8 , 产 物 产 率 明 显 提高 , 表 明碱 性 环境 不 利 于
收稿 日期 : 2 0 1 3 —0 9 —0 2 作 者 简介 : 邹萍萍 ( 1 9 8 8 一) , 女, 硕士研究生 , 研究方向 : 纳 米 材 料及 性 能表 征

纳米氧化锌的制备方法

纳米氧化锌的制备方法

纳米氧化锌的制备方法纳米氧化锌是一种具有广泛应用前景的纳米材料,可以用于光电子器件、生物医学材料、催化剂等领域。

下面将介绍几种制备纳米氧化锌的方法。

1. 水热法制备纳米氧化锌水热法是一种常用的制备纳米氧化锌的方法。

首先,将适量的锌盐(如硫酸锌、氯化锌)和适量的碱(如氢氧化钠、氨水)溶解在水中,得到适当浓度的锌溶液。

然后将此溶液倒入高压釜中,在适当的温度和时间条件下进行水热反应。

反应过程中,控制温度和时间可以调节所得纳米氧化锌的粒径大小。

反应完成后,用离心或其它分离技术将沉淀分离出来,并用纯水洗涤多次,最后在适当的温度下烘干即可。

2. 气相法制备纳米氧化锌气相法是一种高温下制备纳米氧化锌的方法。

常见的气相法包括热蒸发法、沉积法和氧化还原法。

其中,热蒸发法通常将金属锌通过热源加热,蒸发到气相中,然后将蒸发出的锌气与氧气或水蒸气反应生成氧化锌纳米颗粒。

沉积法则是通过将氧化锌前驱体溶解在有机溶剂中,然后通过溶剂蒸发或喷雾法将溶液中的氧化锌沉积在基底上。

氧化还原法是将金属锌与氧气或水蒸气反应生成氧化锌纳米颗粒。

3. 溶胶-凝胶法制备纳米氧化锌溶胶-凝胶法是一种将溶液中的前驱体通过水解和聚合反应形成氧化物凝胶的方法。

具体制备过程包括以下几步:首先,将适量的锌盐在溶剂中溶解,得到锌溶液。

然后添加适量的水解剂和保护剂,使得锌盐分解产生氢氧化键,并形成胶体溶液。

接着,胶体溶液经过酸碱调节,凝胶形成。

最后,将凝胶经过干燥和热处理,得到纳米氧化锌粉末。

4. 其他方法此外,还有一些其它方法可以制备纳米氧化锌,如溶剂热法、微乳液法、物理气相沉积法等。

这些方法也可以得到不同形貌和尺寸的纳米氧化锌材料。

总的来说,纳米氧化锌的制备方法多种多样,可以通过水热法、气相法、溶胶-凝胶法等不同的工艺进行制备。

每种方法都有其特点和适用范围,可以根据具体需求选择合适的制备方法。

纳米氧化锌的制备过程中需要控制反应条件,如温度、时间、pH值等,以获得所需的纳米颗粒大小和形貌。

纳米氧化锌的形貌特征

纳米氧化锌的形貌特征

纳米氧化锌的形貌特征
纳米氧化锌作为一种重要的半导体材料,在生物医学、光电子学、能源储存等领域有着广泛的应用。

其形貌特征是指其表面形态的特点,包括形貌、尺寸、分散性等方面。

本文将从形貌特征的角度,介绍纳米氧化锌的各种形态以及其对其性能的影响。

1. 球形纳米氧化锌
球形纳米氧化锌是最常见的一种形态,其直径一般在1~100纳米之间。

由于其表面积小,具有较高的晶格稳定性和光催化性能,并且易于控制反应速率和催化效率。

球形纳米氧化锌在催化剂、生物医学和环境治理等领域都有着广泛的应用。

2. 棒状纳米氧化锌
棒状纳米氧化锌是一种尺寸较小、长度较长的形态,其长径比一般在2~10之间。

由于其较大的比表面积和较好的光学性能,棒状纳米氧化锌被广泛应用于光电子学、催化剂、生物医学等领域。

此外,棒状纳米氧化锌还可以通过改变其长度和直径来调控其光学和电学性能。

3. 多面体纳米氧化锌
多面体纳米氧化锌是一种表面具有多个不规则面的形态,其晶体结构相对复杂。

由于其较大的比表面积和较好的光电传输性能,多面
体纳米氧化锌在光催化剂、传感器、太阳能电池等领域都有着广泛的应用。

4. 纳米线状氧化锌
纳米线状氧化锌是一种直径非常细、长度较长的纳米材料,其直径一般在10~100纳米之间。

由于其较高的比表面积和优异的光学和电学性能,纳米线状氧化锌被广泛应用于纳米传感器、太阳能电池、光电器件等领域。

纳米氧化锌的形貌特征对其性能有着重要的影响。

通过控制其形貌和尺寸,可以调控其光学、电学、催化等性质,为其在各个领域的应用提供了广阔的空间。

不同形貌纳米ZnO的制备、改性与光催化性能的研究的开题报告

不同形貌纳米ZnO的制备、改性与光催化性能的研究的开题报告

不同形貌纳米ZnO的制备、改性与光催化性能的研
究的开题报告
一、选题背景:
随着环境污染和能源危机的日益加剧,纳米材料的光催化性能备受研究者的关注。

纳米ZnO是一种优秀的光催化剂,具有高效、稳定、可再生等优良性能。

然而,ZnO的光催化效率受到其形貌和表面缺陷的影响,因此调控纳米ZnO的形貌和表面缺陷结构,提高其光催化性能具有重大意义。

二、研究内容:
本课题将以Zn(OH)2为前驱体,采用溶剂热、水热、微波等方法制备具有不同形貌的纳米ZnO。

通过扫描电镜、X射线衍射仪、X光电子能谱等表征手段对所制备的样品进行表面形貌结构、晶体结构及元素组成等分析。

利用UV-Vis漫反射光谱和荧光光谱对其光吸收性能和载流子的聚合状态进行研究。

最后通过光催化降解有机染料和水中其他有机物的实验,确定不同形貌纳米ZnO的光催化性能,并探讨形貌对光催化性能的影响。

三、研究意义:
本研究将有助于深入了解纳米ZnO的结构性质和光催化性能,为开发高效、稳定、可再生的光催化剂提供重要参考。

同时,通过对形貌的调控,可以为ZnO的应用提供创新思路及应用前景,具有广泛的实际意义。

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保护层掩膜技术制备Janus球状ZnO
带负电的聚丙烯脂或聚苯乙烯 带正电的聚合物电解质
石蜡
保护层掩膜技术制备Janus球状ZnO
平整基底+石蜡 +三氯甲烷+Zn0 水+石蜡(75℃) +Zn0 磁搅拌 (1600rpm,1h) 石蜡层干后, 水和超声清洗 冷却至室温,去 离子水和超声 三氯甲烷溶解 石蜡
without polymer removal
polymer removal
ZnO纳米带
——固相-液相法
氧化锌纳米带
固相-气相法制备氧化锌纳米带 可制备结构可控、高纯度的ZnO纳米带 氧化锌粉末(纯度99.99%,熔点1975℃)置于 水平管式炉的最高温度区,炉内抽真空至10-3托 ,以除去多余的氧气 将原料加热到1350 ℃(加热速率20 ℃/min) 经过几分钟的蒸发和分解后,将氩气通入炉内( 流速25sccm) 反应三十分钟后,将反应生成物放置在氧化铝基 底上,氩气压强为250托,温度400-500 ℃
简单水热法制备棒状纳米氧化锌
表面活性剂 CTAB添 加量增加,制备产物对 次甲基蓝的光降解速 率降低 ——CTAB添加量增 加导致制备的ZnO棒 径增大,光降解表面变 小
棒径尺寸对纳米氧化锌光催化性能的影响
注:a 0.01mol/L CTAB b 0.1mol/L CTAB
——水热法
ZnO 纳米线
水热法制备花状纳米氧化锌
XRD图谱与XRD标准卡(JCPDS NO.36-1451)对比可 知,所得产物为六方晶系纤锌矿结构氧化锌,衍射峰尖锐且 半高宽较宽说明产品结晶度好。
花状纳米氧化锌
SEM图像
花状纳米氧化锌
位于391nm处的强发射峰是由于激子复合产生的,而在 450-500处的蓝-绿光发射峰是由于带单电荷的氧空位产生 的。该光谱图表明,所指的的产品纯度高,氧空位少。
ZnO纳米线具有比表面大、一维传输通道等特点
Nano-Forest
——Ko, S. H. et al. Nano letters 11, 666-671, doi:10.1021/nl1037962 (2011)
水热法
不同条件的调控
LG 1,2,3 times without seeds with seeds
水热反应
后处理
将前驱体溶 液置于反应 釜中,180℃ 下加热24h
冷却至室温 ,将所得白 色产物分离 ,并用双蒸 水洗涤,于 60℃下干燥
——Maryam Movahedi, Elaheh Kowsari. Materials Letters, Volume 62, Issue 23, 31 August 2008
纳米氧化锌的世界
பைடு நூலகம்
第二十组成员:彭霞 甄琦 孙程 刘泓江 曹艳琴
功能多样的纳米氧化锌
形状各异的纳米氧化锌
球状 棒状 纳米线
• 保护层掩膜法
• 简单水热法
• 水热法 • 固相-液相法 • 水热法
纳米带 花状
球状纳米ZnO微粒
微球型多维纳米 ZnO由于其身具 有微尖结构,被 认为是一种有前 途的场致发射材 料
——Xiang Yang Kong , Zhong Lin Wang. Nona Letters,2003
固相-气相法制备氧化锌纳米带
氧化锌纳米带的SEM图,宽度为20-60nm,厚度 为5-20nm,长度可达几百微 米
固相-气相法制备氧化锌纳米带
——水热法
制备方法
水热法
M1
热蒸发 法
M2
M4
利用微波对系统加热 反应介质为有机相
可制备形貌特殊、且纯度较高的产品
微波加热法 溶剂热法
能够获得均匀粒子,反应时间也较水浴 加热大大缩短 能制备特殊形貌
水热法制备花状纳米氧化锌
配制 前驱体
0.6gZn(AcO)2 · 2H2O溶于3omL 蒸馏水中, 0.16g咪唑类离 子液体溶于 10mL蒸馏水中, 两者混合, 并搅拌10分钟
M3
微波加 热法
溶剂热 法
制备方法
方法 定义 在密封的压力容器中,以 水为溶剂,在高温高压的 条件下进行的化学反应 特点 晶体形貌、大小容易控制,结晶完 好.这是最常见的合成花状氧化锌的方 法
水热法
热蒸发法
在较高温度下,利用气体 原料,通过化学反应生成 所需要的化合物或者直接 使其蒸发达到过饱和状态 凝聚成固态结构的方法
聚合物乳液进 一步修饰
带正电的多环 芳烃(2h)
水/去离子水洗
Pickering
棒状ZnO
——简单水热法
棒状纳米氧化锌的世界
简单水热法制备棒状纳米氧化锌
氧化锌纳米棒具有新奇的物化特性,纳米棒及其阵列具有优异的光电磁催化性 质,将对纳米元器件构筑和高级纳米功能材料的设计研究产生深远影响。
简单水热法
——SUN Ji-feng et al. Journal of Anhui Agri Sci ,2009, 37(27)
简单水热法制备棒状纳米氧化锌
图 棒状纳米氧化锌的SEM(a 0.01mol/L CTAB b 0.1mol/L CTAB) 反应体系中添加表面活性剂的浓度不同时,产物的棒径尺寸也不同。随着CTAB 添加量的增加,产物纳米ZnO的棒径变大,分散性变差.
主要试剂:尿素(AR)、硫酸锌(AR) 、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB) 实验方法:
1.磁力搅拌条件下,称取一定量的尿素倒入含有CTAB的硫酸锌溶液 中,磁力搅拌2min 2.转移到高压釜,放入烘箱恒温反应一定时间,得到白色沉淀 3.沉淀转移到离心管并加入二次蒸馏水 4.离心管放入超声清洗器进行超声分散,离心,继续超声、离心 三次,得到洗涤干净的纳米氧化锌
参考文献
1. Chan Yoon Jung, Jung Soo Kim etc. Journal of Colloid and Interface Science , 2012, 367: 257–263 2. Jing Ji, Masayashi Fuji, Hideo Watanabeb, Takashi Shirai. Colloids and Surfaces A: Physicochem Eng, 2012,393: 6– 10 3. SUN Ji-feng et al. Preparation of Bar-like Nano ZnO and Analysis on Its Photocatalytic Propert, J. Journal of Anhui Agri Sci, 2009, 37(27):12900-12901 4. Ko, S. H. et al. Nano-forest of hydrothermally grown hierarchical ZnO nanowires for a high efficiency dye-sensitized solar cell. Nano letters 11, 2011, 666-671 5. Law, M. Greene, L. E., Johnson, J. C. Saykally, R. & Yang, P. Nanowire dyesensitized solar cells. Nature materials 4, 2005, 455-459 6. Xiang Yang Kong, Zhong Lin Wang. Spontaneous Polarization-Induced Nanohelixes, Nanosprings, and Nanorings of Piezoelectric Nanobelts. Nano Letters, 2003, 3(12): 1625-1623 7.Maryam Movahedi, Elaheh Kowsari. A task specific basic ionic liquid for synthesis of flower-like ZnO by hydrothermal method [J]. Materials Letters, 2008, 62(23): 3856-3858
ZnO微粒的电子衍射图
雅努斯(Janus) 是罗马人的门神,也 是罗马人的保护神。 具有前后两个面孔, 象征开始。 传说中,雅努斯 的两副面孔:一个在 前,一个在脑后;一 副看着过去,一副看 着未来。
Janus ZnO
Janus ZnO
不对称粒子具备优异的各向异性 Janus ZnO 粒子表面丰富的组成 增加了其反射率、抗菌性以及紫外 线防护性能。 有望应用于橡胶-金属粘合,化妆品, 涂料, 除硫包装材料和杀菌剂等领 域。
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