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离子液体中电沉积制备氧化锌纳米结构及其性质的研究

作　者: 鞠明亮
导　师: 王恩波
学　校: 东北师范大学
专　业: 无机化学
关键词: 氧化锌半导体沉积纳米材料光致发光
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着纳米技术的不断发展,在微观上具有各种形貌的纳米材料的研究引起了人们广泛的兴趣,这是由于纳米材料的物理性能和化学性能会随着材料的尺寸,组成和形貌的改变而变化。氧化锌是一种II-IV族的宽禁带半导体材料,在光、电、传感以及催化等领域存在着潜在的应用。各种合成方法应用在合成氧化锌上,产生的各种形貌表现出各种各样的性质。本论文的工作是在多金属氧酸盐的辅助下,通过在离子液体中电化学沉积的方法成功的合成了ZnO纺锤体。所得到的ZnO纺锤体是由小的纳米粒子组成,并具有表面积为97.95 m2/g的多孔结构。平行实验被用来理解ZnO纺锤体的生成机理。实验结果显示POM在ZnO纺锤体生成过程中起到了关键的作用。可能的生成机理已提出。ZnO纺锤体的光致发光光谱表现出在390nm处的强烈紫外发射峰, 560nm处的弱的可见发射峰。另一方面,通过一个简易的无模板溶剂热法合成了橄榄状的ZnO纳米粒子,其平均直径大约为300nm,平均长度大约为600nm。采用XRD, TEM, SEM, SAED, EDX和PL光谱对样品的晶相、形貌、化学组分和光学性质进行了表征。实验结果显示所得到的样品是单晶相纳米结构,并且CH3COO-的浓度在控制ZnO形貌方面起了关键的作用。尝试探究了ZnO的生长机理。另外,橄榄状的ZnO纳米粒子在383nm处表现了很强的紫外发射峰,522nm处表现出弱的绿色光发射峰。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章引言  8-23
  1.1 纳米技术和纳米材料介绍  8
  1.2 纳米材料的物理特性  8
  1.3 纳米材料的应用  8
  1.4 氧化锌纳米材料  8-14
    1.4.1 纳米氧化锌的合成方法  9-14
    1.4.2 纳米氧化锌的性质及应用  14
  1.5 离子液体辅助合成纳米材料  14-16
    1.5.1 离子液体合成氧化锌纳米结构  14-16
    1.5.2 离子液体在电化学合成中的应用  16
  1.6 多金属氧酸盐辅助合成纳米材料  16-18
  1.7 本论文选题依据和目的  18-20
  参考文献  20-23
第2章在离子液体中多金属氧酸盐辅助电沉积氧化锌纺锤体结构  23-31
  2.1 引言  23
  2.2 实验部分  23-24
    2.2.1 实验原材料  23
    2.2.2 合成部分  23-24
    2.2.3 测试手段  24
  2.3 结果与讨论  24-28
    2.3.1 结构与形貌  24-26
    2.3.2 多金属氧酸盐对结果的影响  26
    2.3.3 形成机理  26-27
    2.3.4 光致发光性质的研究  27
    2.3.5 光催化性质的研究  27-28
  2.4 小结  28-29
  参考文献  29-31
第3章简易无模板法制备橄榄状氧化锌纳米粒子及其光学性质  31-36
  3.1 引言  31
  3.2 实验部分  31-32
    3.2.1 实验原材料  31
    3.2.2 合成部分  31
    3.2.3 测试手段  31-32
  3.3 结果与讨论  32-34
    3.3.1 结构与形貌  32-33
    3.3.2 反应浓度对形貌的影响  33-34
    3.3.3 形成机理  34
    3.3.4 光致发光性质的研究  34
  3.4 小结  34-35
  参考文献  35-36
结论  36-37
致谢  37-38
在学期间公开发表论文及著作情况  38

离子液体中电沉积制备氧化锌纳米结构及其性质的研究

内容摘要

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