【高分子材料与工程】【毕业设计+开题报告+文献综述】棒状氧化锌的“绿色”合成及性能表征 （2）

《【高分子材料与工程】【毕业设计+开题报告+文献综述】棒状氧化锌的“绿色”合成及性能表征 （2）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、（20届）本科毕业设计棒状氧化锌的“绿色”合成及性能表征III摘要：论文以氯化锌、氢氧化钠为原料，Zn(OH)42-为前躯体，借助聚合物PVA的调控作用，在水热条件下，合成棒状ZnO一维结构，重点研究滤液的重复利用问题，开发“绿色”水热法制备纳米材料的一种新方法。制备的产品采用X射线粉末衍射仪（XRD），透射电子显微镜（TEM）和荧光分光光度计对其结构、形貌及其光学性能进行表征。关键词：水热法；氧化锌；纳米结构；光学性能IIIAbstract：Withzincchloride,sodiumhydroxideasrawmaterials,Zn(OH)42

2、-fortheformerbody,withtheregulationofpolymersPVA,inwaterhotconditions,keyresearchfiltraterecyclingproblems,anewmethodof"green"hydrothermallegalsystemofpreparingnanomaterialwasdeveloped.Thestructure,morphologyandopticalpropertiesofproductswerecharacterizedbytheX-raypowderdiffract

3、ion(XRD),transmissionelectronmicroscopy(TEM)andphotoluminescencespectroscopy(PL).Keywords:hydrothermal;ZnO;Nanostructure;opticalpropertiesIII目录1绪论11.1ZnO纳米材料的研究现状11.2ZnO和纳米ZnO的性质和应用21.2.1橡胶[2]21.2.2陶瓷[4]21.2.3防晒[6]21.2.4油漆涂料[13]31.2.5纺织[6]41.2.6催化剂及光催化剂41.3ZnO纳米结构的制备41.3.1固相反应法5

4、1.3.2气相反应法51.3.3液相反应法51.3.4沉淀转化法51.3.5溶胶-凝胶法61.3.6微乳液法61.3.7均匀沉淀法[31-32]61.3.8水热合成法62实验部分82.1实验试剂82.2实验所用设备82.3实验内容82.4分析方法93结果分析与讨论103.1棒状ZnO粉末的结构103.2棒状ZnO粉末的形貌表征103.3棒状ZnO的光学性能表征124结论13致谢14参考文献15III1绪论1.1ZnO纳米材料的研究现状纳米氧化锌是一种新型高功能精细无机材料，其粒径介于1~100nm之间，又称超氧化锌。由于颗粒尺寸的细微化，使得纳米氧化锌

5、产生了其本体块状材料所不具备的表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应等，因而使得纳米氧化锌在磁、光电、敏感等方面具有一些特殊的性能，主要用来制造气体传感器、荧光体、紫外线屏蔽材料、变阻器、记录材料、压电材料、压敏电阻,高效催化剂，磁性材料和塑料薄膜等.ZnO通常形成六角晶格（纤锌矿）结构，晶格常数a=3.25Å,c=5.12Å。Zn原子d轨道电子与O的p轨道电子杂化成键，周围连4个O，呈四面体结构。Zn原子层与O原子层交互堆叠。在名义上未摻杂的ZnO中的电子掺杂现象是由填隙Zn原子和空位O原子以及氢原子造成的。导致n型掺杂的本征缺陷能级位于导

6、带底下0.01-0.05eV处。氧化锌是一种半导体催化剂的电子结构，在光照射下，当一个具有一定能量的光子或者具有超过这个半导体带隙能量Eg的光子射入半导体时，一个电子从价带NB激发到导带CB，而留下了一个空穴。激发态的导带电子和价带空穴能够重新结合消除输入的能量和热，电子在材料的表面态被捕捉，价态电子跃迁到导带，价带的孔穴把周围环境中的羟基电子抢夺过来使羟基变成自由基，作为强氧化剂而完成对有机物（或含氯）的降解，将病菌和病毒杀死。同时氧化锌应用于紫外发光光源，透明高功率电子元件，表面声波元件，压电传感器，气体传感器以及太阳能电池，显示窗口材料等，受到越

7、来越多研究者的关注。和GaN相比，它更容易做成单晶块材，它的激子束缚能也更大（约60meV，GaN为约25meV）。由于对块材和外延ZnO在品质及导电性控制方面有了新的进展，ZnO激起了人们将它用于短波光发射器和透明电子元件的兴趣。另外，ZnO和InGaN中In的晶格匹配度为22%，增加了两种材料整合的可能性，整合后将提供更强大的功能。作为一宽禁带半导体，ZnO还能作为固态蓝光或紫外光光电子源促进激光发展，这一特性在高密度数字存储系统，固体光源（白光由受蓝光或紫外光发光二极管激发的磷发出），保密通信以及生物探测方面有重要应用。可见光波段无吸收的特性又使

8、其有机会作为透明电极，紫外光电子元件或者整合传感器，这些器件所需的材料系统都相同。在某些半导体