两种方法制备花状ZnO纳米棒簇比较研究
2014-03-28金方迤之段连生曾建华曾国平
华 丽,金方迤之,段连生,戴 月,曾建华,曾国平
(1.湖北第二师范学院化学与生命科学学院,武汉430205;2.华中科技大学材料科学与工程学院,武汉430074;3.华中科技大学机械与工程学院,武汉430074)
纳米ZnO无毒,具有吸收和散射紫外线、高稳定性等特点,在光器件、光催化和光电转换等领域具有重要的应用价值[1-3].Zn O尺寸和形貌对其特性及实际应用具有重要影响,因此,合成尺寸和形貌可控、单分散性好的粉体是制备高性能纳米ZnO材料的关键.ZnO的晶体结构有3种:纤锌矿结构(Wurtzite)、闪锌矿结构(Zinc Blende)和岩盐结构(Rocksalt).通常情况下,纤锌矿结构在热力学上最稳定,应用最广泛.
制备纤锌矿结构纳米Zn O方法主要有固相法[4]、液相法[5]和气相法[6].其中气相法[7]可分为气-液-固(VLS)和气-固(VS)生长等,较易获得纳米Zn O纤锌矿结构,但成本高、程序复杂.液相法有水热和溶剂热法等[8-9],该法可在反应体系中构造模板,限制晶粒生长而获得准一维纳米线材备受重视.其中溶胶-凝胶法[10]和水热法是一种重要低温合成方法.本文采用这两种方法制备花状ZnO纳米棒簇,用扫描电子显微镜(ESEM)、透射电子显微镜(TEM)、能谱仪(EDAX)、X-射线衍射仪(XRD)、荧光光谱仪(PL)对产物表征,并比较两种方法差异性.
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
NaOH、Et OH、乙二醇单甲醚(MPEG)、单乙醇胺(MEA)、Zn(Ac)2·2 H2O均为分析纯(国药集团化学试剂有限公司).带JJ-1型电动搅拌器的DF-101型恒温油浴箱(上海卫凯仪器设备有限公司),高速离心机(江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司),环境扫描电镜(Quanta 200型,荷兰FEI公司)、透射电子显微镜(TEM,Tecnai G2-20型,荷……