微波合成zno納米材料的研究進展-文庫吧在線文庫
【正文】 nO空心球不同程度上出現(xiàn)殘缺，有較寬的粒徑分布。圖22 ZnO空心球的氮吸附解吸等溫線(a)和孔徑分布圖(b)在200℃條件下，通過分析微波加熱不同時間獲得的產物，對具有分層結構的ZnO空心球的形成過程進行探究。從圖21(d)空心球的透射電鏡照片可見，空心球是由粒徑約30nm的納米顆粒自組裝構成的具有分層結構的球體。在200℃下，微波加熱30min后，把容器冷卻至室溫。然而，以上大部分方法存在著合成過程中耗時的問題。從圖13可見，隨著微波功率的增加，納米線的生長速率和長徑比都增大，并且增加微波功率可增長納米線陣列的長度，縮短生長過程的時間。這主要是因為隨著功率的增加，異相成核和均相成核速率都增加，異相成核速率變大使納米線生長速度變大，而均相成核速率變大使生成ZnO納米線的前驅材料消耗速度增大，所以隨著功率的增高納米線過早的停止生長達到飽和狀態(tài)。接著對制備的ZnO產物進行表征分析，圖11(a)所示的是襯底上沒有接種晶種時生長的ZnO納米線照片，納米線尺寸很大，稀疏的分散在襯底上。C)和襯底選擇受限的缺點，水熱法因其低的合成溫度、設備簡單、成本低、能夠大規(guī)模生產等優(yōu)點越來越受到重視。微波合成ZnO納米材料的研究進展摘 要：微波加熱作為一種合成ZnO納米材料的新方法，近年來得到飛速發(fā)展，制備了很多特殊形態(tài)和性能的ZnO納米材料，在制備時間和能源利用效率等方面明顯優(yōu)于常規(guī)方法。1 微波輔助合成ZnO納米線陣列由于以往VLS、MOCVD、PLD等合成高品質ZnO納米線陣列的方法存在著合成溫度高(450~900?176。作為對照，用前述方法也制備了幾組樣品。當生長時間超過10分鐘后，低功率加熱方式下納米線能夠隨著時間繼續(xù)增長，然而高功率加熱方式下隨著時間的延長納米線停止生長，即生長達到了飽和狀態(tài)，并且所加功率越大，納米線越早停止生長。當?shù)陀诖酥禃r，使均相成核速率增大，導致納米線的生長速率減慢；當高于此值時，會降低納米線的生長速度，甚至使納米線停止生長，這主要是由于添加較多氨水過飽和造成的。2 微波輔助合成ZnO空心球以往文獻中報道的有機添加劑輔助合成法、無模板水熱法、無模板溶劑熱法已經頻繁應用于ZnO空心球的合成，并且無論是使用硬模板或者軟模板都能夠十分有效地可控的合成ZnO空心球。2H2O 溶解于15ml的乙醇中，然后把溶液密封于特殊的聚四氟乙烯襯里的容器中。圖21(b)和(c)是高倍掃描電鏡圖，表明所得ZnO空心球是由ZnO納米顆粒組成的。圖21 在200℃微波輻照30min條件下獲得的ZnO空心球的SEM(a)(c)、TEM(d)和HRTEM(e)和XRD(f)圖像，插圖顯示了相應的電子衍射圖。反應24小時后，圖24 (c)和(d)的結果表明除了不規(guī)則的軟團聚現(xiàn)象，還生成了許多由納米顆粒構成的初期空心球。圖26 微波加熱條件下ZnO空心球的形成機制假設示意圖鑒于乙酸乙酯在合成ZnO空心球的重要作用，進一步探究了在微波加熱和傳統(tǒng)加熱條件下乙酸乙酯添加量對生成ZnO空心球形貌的影響。插圖顯示了相應的電子衍射圖。g?1)ZnO空心球ZnO納米粒子商業(yè)ZnO粉末可見，合成的ZnO空心球是一種很好的環(huán)境友好型材料，可以顯著吸附水溶液中的重金屬離子Cr4+。圖31 ZnO沉積實驗中反應容器和襯底放置圖首先研究了反應溫度不變時反應時間對ZnO薄膜形貌的影響?？梢?，隨著加熱速率的提高，針狀ZnO的尺寸雖變小，但ZnO薄膜的致密度變大。L1不同PH值的生長溶液在90℃保溫不同時間所生長ZnO薄膜的45176。隨著科技的創(chuàng)新和進步，微波制備ZnO納米材料技術會逐步發(fā)展和完善，以至實現(xiàn)工業(yè)化，微波技術也將會拓展、延伸到其他材料的制備和生產中，進一步推動綠色化學技術的發(fā)展。該方法是第一次報道使用微波輔助加熱在低溫水溶液中制備ZnO外延薄膜，雖在快速合成ZnO外延薄膜方面有著重大意義，但關于生成ZnO薄膜的性質和沉積條件的優(yōu)化還需進一
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