【正文】 特征形成的機(jī)理。對(duì)于極性晶體，晶體界面的極性不同；不同介質(zhì)與界面相互作用不同，從而改變生長(zhǎng)界面的性質(zhì)，影響了生長(zhǎng)基元在該晶面上的疊合。作為一種新型半導(dǎo)體材料，納米氧化鋅已成為面向 21 世紀(jì)的新型高功能精細(xì)無機(jī)產(chǎn)品?？梢灶A(yù)見，隨著納米 ZnO 的制備方法、生長(zhǎng)機(jī)理、結(jié)構(gòu)表征等研究的不斷深入，納米氧化鋅的研究將會(huì)有一個(gè)全速發(fā)展階段。四年，仿佛一瞬間，那些美好的記憶此時(shí)一一浮現(xiàn)在我的腦海。您的每一句教誨我都深深銘記在心。感謝學(xué)校給我提供了一個(gè)良好的學(xué)習(xí)平臺(tái)。在此，再次向我的導(dǎo)師表示最崇高的敬意和最衷心的感謝！還有，感謝鄧慧宇老師的指導(dǎo)和幫助。而此時(shí)，我最想把我最真摯的謝意獻(xiàn)給我的導(dǎo)師陳慶春教授。而且，既然要說“謝謝” ，當(dāng)然就應(yīng)該誠(chéng)心誠(chéng)意的。另外，納米 ZnO 的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用性能的研究還不深入。(4) 由于氧化鋅微晶的形貌不一樣，其用途也不一樣。(2) 晶體的形貌不僅與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與其生長(zhǎng)時(shí)的物理化學(xué)條件有關(guān)。當(dāng)溶液中加入表面活性劑后，氧化鋅晶體的界面性質(zhì)發(fā)生改變，抑制了晶體正負(fù)極面上的疊合；也就是說此時(shí)晶體的正負(fù)極面的生長(zhǎng)都很慢并應(yīng)顯露，六方柱面的相對(duì)生長(zhǎng)速率較大，晶粒將呈短柱狀。氧化鋅晶體是六方晶系,可以顯露的晶面有六方柱 m{10 0} 、六方錐或六方雙錐 p {10 1}和負(fù)(正) 11極面(0001)。這種定向排列，是表面上不飽和的力場(chǎng)得到某種程度上的平衡，從而降低表面張力。而圖 的兩張圖顯示，添加了表面活性劑所得到的 ZnO 微晶呈六邊形短柱狀，大小不均勻，且表面還附著很多 ZnO 小顆粒。圖 產(chǎn)物的 XRD譜圖 產(chǎn)物的形貌分析對(duì)兩種方法所得產(chǎn)物進(jìn)行 SEM 形貌觀察，分別得到如圖 和 的形貌。晶體結(jié)構(gòu)采用 Philips 3710 衍射儀進(jìn)行表征，采用 Cu 靶，工作電流 20mA，電壓 40kV，掃描速度 5186。Zn(OH)42→ ZnO+OH +2H2O 實(shí)驗(yàn)方法 采用水合硝酸鋅和氫氧化鈉為原料，通過添加一種表面活性劑，在100℃的水熱條件下制備氧化鋅微細(xì)分體粉體。近年來，有很多學(xué)者研究通過分析不同的反應(yīng)條件（如：反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、酸堿度等）對(duì)微細(xì)氧化鋅形成的影響以及對(duì)微細(xì)氧化鋅形貌的調(diào)控。在晶體研究過程中，人們把大部分精力集中在研究晶體的性能方面。 存在的問題ZnO 晶體是一個(gè)多功能晶體，其優(yōu)良的電學(xué)性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)和磁學(xué)性質(zhì)使其能夠在不同領(lǐng)域中獲得應(yīng)用，但不同的應(yīng)用面對(duì)性能要求的著重點(diǎn)不同，生長(zhǎng)條件的變化將影響 ZnO 晶體性能指標(biāo)。我國(guó)在 ZnO 半導(dǎo)體紫外發(fā)光方面的研究和國(guó)際上幾乎同步進(jìn)行，并取得了巨大的進(jìn)展。并制備了摻入 Mg 的 ZnxMg1xO 晶體薄膜，獲得深紫外發(fā)光。在制備 ZnO 薄膜的過程中，采用異質(zhì)材料（Si ，Al 2O3， SiC 等）作襯底容易產(chǎn)生晶格失配，導(dǎo)致晶體質(zhì)量下降，如果采用 ZnO 作襯底材料，可以完全消除薄膜沉積過程中的晶格失配現(xiàn)象。（4） 合成含有不同摻雜劑的發(fā)光材料，特別是通過摻雜各種稀土離子元素，合成了幾種具有不同發(fā)光光譜的發(fā)光材料一。 ZnO 晶體國(guó)外研究現(xiàn)狀國(guó)際上已掀起 ZnO 半導(dǎo)體研究熱潮，幾年來研究工作取得了巨大的進(jìn)展，主要有幾個(gè)方面：（1）合成了高定向結(jié)晶的 ZnO 納米晶體薄膜，降低了受激發(fā)射的激光閩值。如給半導(dǎo)體激光器提供自旋極化的電子，所產(chǎn)生的激光有更好的模式穩(wěn)定性和低的電流。此后， 等人又發(fā)現(xiàn)多晶薄膜和粉體材料存在隨機(jī)受激發(fā)射現(xiàn)象。研究證實(shí) ZnO 半導(dǎo)體的激子束縛能高達(dá) ，遠(yuǎn)高于室溫?zé)犭x化能 ，也高于 ZnSe()、ZnS()、GaN() 的激子束縛能。目前國(guó)內(nèi)外已經(jīng)有許多科研小組進(jìn)行此方法的研究。其原理是利用高溫高壓的水溶液使那些在大氣條件下不溶或者難溶于水的物質(zhì)溶解或反應(yīng)生成該物質(zhì)的溶解產(chǎn)物，并達(dá)到一定的過飽和度而進(jìn)行結(jié)晶和生長(zhǎng)的方法。由于該項(xiàng)技術(shù)中晶體生長(zhǎng)是在低溫下進(jìn)行的，因此缺陷，例如熱應(yīng)變，就不會(huì)發(fā)生。其化學(xué)反應(yīng)方程式如下所示:ZnO (Powder)+OH+2H2O→Zn(OH) 42→ZnO(crystal)+OH +2H2O在此項(xiàng)技術(shù)中，將 ZnO 粉末溶于 4mol/L 堿性溶液后至于高壓反應(yīng)釜內(nèi)，以 30O℃/min 的溫度梯度加熱至 385℃。水熱合成技術(shù)通?？梢栽诘蜏叵逻M(jìn)行，制備的樣品具有窄的尺寸分布，良好的結(jié)晶性能，晶相純度高以及良好的分散性等特點(diǎn)。制備技術(shù)的關(guān)鍵是制備微觀尺寸均勻、可控、穩(wěn)定的微乳液。但微乳液中表面活性劑及助表面活性劑的存在，對(duì)納米微粒的純度會(huì)有一定影響。該法具有工藝簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便、對(duì)設(shè)備要求低、容易批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，是工業(yè)生產(chǎn)納米氧化鋅的首選方法；由于過程中是沉淀劑與反應(yīng)物直接接觸而沉淀，會(huì)引起成局部濃度過大而造成產(chǎn)物粒度分布不均勻、分散性較差、粉體易團(tuán)聚。從同一種原料出發(fā)，改變工藝過程即可獲得不同的產(chǎn)品如粉料、薄膜、纖維等；工藝簡(jiǎn)單、操作容易，不需要昂貴的設(shè)備。例如 TiOSnO ZnO、Al 2O3 以及其它納米結(jié)構(gòu)。將金屬醇鹽或無機(jī)鹽溶于溶劑(水或有機(jī)溶劑)中形成均勻的溶液，溶質(zhì)與溶劑產(chǎn)生水解或醇解反應(yīng)，生成物聚集成 1nm左右的粒子并組成溶膠，經(jīng)蒸發(fā)干燥轉(zhuǎn)變?yōu)槟z，最后經(jīng)過高溫焙燒以分解有機(jī)前驅(qū)體，得到金屬氧化物超微粒子。這一成果引起了材料科學(xué)界的極大興趣，被認(rèn)為是溶膠一凝膠技術(shù)的真正開端。然納米粉體的粒徑越小，其納米效應(yīng)就越突出，則相應(yīng)的制備技術(shù)要求也就越高【12】 ，因此在實(shí)際應(yīng)用中，要根據(jù)不同的應(yīng)用需求，選擇相應(yīng)的制備方法。說明納米 ZnO 較普通 ZnO 具有很好的可見光透明性及紫外線遮蔽特性。納米 ZnO 添加到汽車金屬閃光面漆中可制造一種汽車專用變色漆。同時(shí)由于添加納米 ZnO 制品具有防老化、高彈性、高溫沖擊韌性以及抗靜電、抗磨擦著火、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)異性能使其廣泛應(yīng)用于玻璃、功能塑料以及橡膠制品中。如含納米 ZnO 的陶瓷制品燒結(jié)溫度可降至 400~600℃，成品光亮如鏡，極大降低了能源消耗，產(chǎn)品質(zhì)量也大幅度提高。因此納米 ZnO 用做半導(dǎo)體膜、光導(dǎo)通訊保護(hù)膜和聲學(xué)的壓電膜等。近年來，人們對(duì)納米 ZnO 的光增強(qiáng)效應(yīng)及發(fā)光機(jī)制進(jìn)行了研究，指出 ZnO在藍(lán)綠波段的發(fā)光是由單離子氧空位引起的。氣敏材料的基本要求是對(duì)吸附氣體有快速的反應(yīng)，吸附后能改變其物理性質(zhì)，且反應(yīng)可逆，能再生，而納米 ZnO 的高比表面積、高活性等表面半導(dǎo)體性能正是增進(jìn)氣體元件靈敏度的重要原因，致使外界壞境(如溫度、光、氣等)十分敏感，從而引起其電阻顯著變化。同時(shí)發(fā)現(xiàn)在催化反應(yīng)中，氧缺位越多，催化活性越高。因此納米 ZnO比普通 ZnO 具有更高的催化活性及光催化活性 【5】 。與普通 ZnO 相比，具有優(yōu)良的光活性、電活性、燒結(jié)活性和催化活性，如壓電性、熒光性、無毒和非遷移性、吸收和散射紫外線能力等。從 ZnO46四面體的結(jié)晶方位與晶體各個(gè)面族的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以看出，晶體結(jié)構(gòu)與晶體形貌之間是有內(nèi)在聯(lián)系的 【4】 。從四面體的結(jié)晶方位與晶體六方柱面關(guān)系：三個(gè)柱面與 ZnO46四面體中三個(gè)面對(duì)應(yīng)，另外三個(gè)棱與另三個(gè)柱面對(duì)應(yīng)。這種 c 面的極化分布使得 Zn 和 O 面具有不同的性質(zhì)，導(dǎo)致其形成標(biāo)準(zhǔn)磁偶極矩，使 ZnO 本身具有自極化作用。 ZnO 具有包括半導(dǎo)體性、光導(dǎo)電性、熱釋電、壓電等一系列的電學(xué)性質(zhì)，作為一種多功能材料，是目前相關(guān)研究的熱點(diǎn)。ZnO 的遮蓋力和著色力主要取決于其折射率和粒度，當(dāng)粒度為 時(shí)，ZnO 的著色力最高。長(zhǎng)期存在于潮濕的空氣中，易吸收空氣中的二氧化碳生成堿式碳酸鋅，也能夠被碳或一氧化碳還原為金屬鋅。 ZnO 的性質(zhì) ZnO 無毒、無味，密度為 ，是由無定形或針狀小顆粒組成的白色粉末。氧化鋅原料多為顆粒狀，近年來因晶須優(yōu)異的性能使人們對(duì) ZnO 晶須的研究產(chǎn)生了極大的興趣，晶須通常是指生長(zhǎng)成纖維狀的一維單晶體, 晶體結(jié)構(gòu)完整, 內(nèi)部缺陷較少, 其強(qiáng)度和模量可接近完整晶體材料的理論值。東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 緒論2 氧化鋅(ZnO)是一種用途十分廣泛的半導(dǎo)體功能材料,在常溫下禁帶寬度是 3. 37 ev,是典型的直接帶隙寬禁帶半導(dǎo)體材料,同時(shí)它的激子束縛能高達(dá)60meV, 比室溫?zé)犭x能 26meV 高很多, 激子不易發(fā)生熱離化。納米相材料跟普通的金屬、陶瓷，和其他固體材料都是由同樣的原子組成，只不過這些原子排列成了納米級(jí)的原子團(tuán)，成為組成這些新材料的結(jié)構(gòu)粒子或結(jié)構(gòu)單元。從材料的結(jié)構(gòu)單元層次來說，它介于宏觀物質(zhì)和微觀原子、分子的中間領(lǐng)域。前者具有長(zhǎng)程序的晶狀結(jié)構(gòu)，后者是既沒有長(zhǎng)程序也沒有短程序的無序結(jié)構(gòu)。他所說的材料就是現(xiàn)在的納米材料。東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄I微細(xì)氧化鋅的水熱制備畢業(yè)論文目 錄1 緒 論.............................................................1 引言 .......................................................1 ZnO 的性質(zhì) ..................................................1 ZnO 的晶體結(jié)構(gòu) ..............................................2 ZnO 的性能及應(yīng)用 ............................................3 催化及光催化領(lǐng)域 ..............................