【正文】 感謝同組的同學在畢業(yè)設計中給予的幫助。您淵博的專業(yè)知識，嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度，精益求精的工作作風，誨人不倦的高尚師德，嚴以律己、寬以待人的崇高風范，樸實無華、平易近人的人格魅力，還有您好學上進、求學若渴的精神，對我的影響很大，一直是我崇拜的對象，也是我在以后的工作、學習、生活中要學習的榜樣。大學四年的讀書生涯即將在這個季節(jié)劃上句號，同時我也要開始我的另一段征程。因此后續(xù)研究應重點開發(fā)簡單高效、易于工業(yè)化生產(chǎn)的方法；深入研究材料結構對其光、電、磁、聲等性能的影響；并加強材料應用技術研究，以期在高能太陽能電池、光致發(fā)光器件、氣體傳感器和生物傳感器等終端產(chǎn)品中充分發(fā)揮材料的納米尺寸效應。長條狀的氧化鋅微晶常用于橡膠填充劑；而顆粒狀的氧化鋅微晶則在涂料方面用途很廣。水熱條件下 Zn(OH)2 形成 Zn(OH)42等生長基元，具有偶極特性。東華理工大學畢業(yè)設計（論文） 結論183 結論本實驗采用水合硝酸鋅和氫氧化鈉為原料，在 100℃的水熱條件下制備合成了氧化鋅微細粉體。以 a = r{0001}/ r{10 0} ( r 為生長速率 ) 表示沿 C 軸方向的生長速率與柱面方向的生長速率之比，當 a 1 時晶粒將成片狀或板狀，當 a《 1 時晶粒將為長柱狀。在本次實驗中，兩種方法是在相同的環(huán)境（如：時間、溫度以及溶液酸堿度）下發(fā)生反應，也就是說產(chǎn)物形貌的變化與反應時間、反應體系的溫度及溶液酸堿度等因素無關。短柱直徑與長度均約1μm。由圖 的兩張圖片可以看出，所得到的 ZnO 微晶均呈長針狀，且粗細非常均勻，表面干凈，幾乎沒有 ZnO 小顆粒附著。/min,步長 ,形貌觀察采用 JEOL 5900 掃描電鏡。對添加表面活性劑與未添加表面活性劑所得的產(chǎn)物分別用掃描電鏡觀察其形態(tài)并比較分析。本文主要研究在水熱條件下加入表面活性東華理工大學畢業(yè)設計（論文） 緒論12劑對微細氧化鋅形貌的影響，及初步討論其調控機理。ZnO單晶研究較少，主要是 ZnO 單晶生長困難，大尺寸、高純、位錯少的單晶難以獲得。另外不同的晶體質量，體現(xiàn)不同的晶體性能，不同的生長方法，會生長出不同質量 ZnO 晶體。長春光學精密機械與物理研究所、中國科技大學、吉林大學、浙江大學、山東大學、科學院半導體研究所、北京大學、南京大學、北方交通大學、南昌大學、天津大學、武漢大學、上海光學精密機械研究所等均開展了ZnO 半導體的研究工作。 ZnO 晶體國內研究現(xiàn)狀在起初的研究工作中，人們普遍認為 ZnO 的激光受激發(fā)射需要產(chǎn)生在納米尺度空間，在此空間內容易形成電子一空穴等離子體和光反射微腔。因此合成高質量、缺陷少、純度高的 ZnO 單晶體成為研究工作的重點內容之一。（5）合成了居里溫度超過室溫的 ZnO 基稀磁半導體材料。（2）合成了高摻雜的 N 型和 P 型半導體，P 型摻雜的載流子濃度達到11024/m3，并具有良好的紫外發(fā)光性能。自旋晶體管比傳統(tǒng)的場效應管速度更快，效率更高。一系列研究工作表明 ZnO 半導體有可能制成性能優(yōu)良的紫外發(fā)光半導體激光器。ZnO 薄膜的沉積溫度僅為 500℃左右，遠低于 GaN 的沉積溫度。 ZnO 晶體的研究進展及現(xiàn)狀 ZnO 晶體的研究進展早在二十世紀六、七十年代，ZnO 晶體的研究工作就已經(jīng)開始，但由于當時的 ZnO 晶體的用途主要集中在聲表和壓電領域，限于當時器件和集成電路的技術水平，對 ZnO 晶體的質量要求不是很高，同時 ZnO 單晶生長困難，高質量的 ZnO 晶體需要復雜的設備和相應的生長技術 【17】 。水熱法生長的晶體熱應力小、宏觀缺陷少，均勻性和純度較高。使得所得晶體的缺陷密度要小于 500cm2。在此過程中，ZnO 粉末首先溶解，形成飽和溶液 Zn(OH)42。更重要的是可以通過調整生長條件(溶劑的種類、溶液的 pH、反應的溫度、時間等)來控制納米顆粒的晶體結構、結晶形態(tài)與晶粒純度。此法裝置簡東華理工大學畢業(yè)設計（論文） 緒論9單、操作容易、粒度均勻可控，但成本費用較高，仍有團聚問題，進入工業(yè)化生產(chǎn)目前有一定難度。本法是利用兩種互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下形成均勻的乳液，劑量小的溶劑被包裹在劑量大的溶劑中形成一個微泡，微泡的表面被表面活性劑所包裹。 均勻沉淀法均勻沉淀法 【14】 與直接沉淀法不同，溶液中的沉淀劑(構晶陽離子或陰離子)是逐步、均勻地產(chǎn)生出來的，避免了沉淀劑局部過濃的現(xiàn)象，所制得的納米 ZnO粒徑小、分布窄、分散性好，效果優(yōu)于直接沉淀法。但同時也存在一些缺點：所用原料多為有機化合物，成本較高有些對健康有害；處理過程時間較長，產(chǎn)品易產(chǎn)生開裂；若燒結不夠完善，產(chǎn)品中會殘留細孔及輕基或有機物，而后者會使產(chǎn)品呈現(xiàn)黑色。與傳統(tǒng)材料制備方法相比較，溶膠－凝膠法具有如下的優(yōu)點：反應溫度低，顆粒間聚集和生長過程易于控制；所得顆粒粒徑小一（3～5nm），純度高，并且粒度分布范圍狹窄；可以調控凝膠的微結構。通常溶膠顆粒的尺寸取決于溶液的組成，pH 值和反應溫度。近幾十年間，溶膠凝膠技術在化學及生物標記的研究和應用方面取得了巨大進展。目前制備納米氧化鋅的方法主要有溶膠凝膠法、直接沉淀法、均勻沉淀法、乳液法和水熱法等。同時由于納米 ZnO 無毒、無味、不分解且不變質，因此在化妝品中添加納米 ZnO 有很好的護膚、美容作用，既能屏蔽紫外線防曬，又能抗菌除臭；氧化鋅也是皮膚的外用藥物，對皮膚有收斂、消炎、防腐、防皺和保護等功能 【11】 。另外添東華理工大學畢業(yè)設計（論文） 緒論7加納米 ZnO 的涂料對電磁波、雷達波具有很強的吸收性，且顏色淺，涂層薄，因此用于飛機、導彈、潛艇、艦艇等武器裝備上作軍事隱形材料，可以極大提高它們的戰(zhàn)斗生存能力，在軍事、國防上都具有重大的意義 【10】 。如添加納米 ZnO 輪胎側面膠的抗折性可由 10 萬次提高到 50 萬次，而且其用量僅為常規(guī) ZnO 用量的 30~50%【9】 。同時這種陶瓷制品，具有良好的韌性，這是由于納米超微粒子制成的固體材料具有大的界面，界面原子排列相當混亂。納米 ZnO還可用作圖像記錄材料、半導體材料及電容器等。由于 ZnO 薄膜的量子尺寸效應，比 GaN 史高的量子效率 。利用這種性能可做溫度計及氣體傳感器。另外，在紫外線照射下，納米 ZnO 光催化反應可除去多種有毒氣體，并能與多種有機物(包括細菌內的有機物)發(fā)生氧化反應，從而把大多數(shù)病毒和細菌殺死，因此可被廣泛應用于空氣凈化、廢水處理等領域 【6】 。有一些高分子聚合物的氧化、還原以及在有機合成與分解反應中，采用納米 ZnO 做催化劑，能極人提高反應速率和產(chǎn)品質量。這一新的物質狀態(tài)，賦予了 ZnO 這一占老產(chǎn)品在眾多領域表現(xiàn)出巨大的應用前景。 ZnO 的性能及應用ZnO 是一種多功能半導體氧化物，具有良好的電學、光學、化學和生物性能，因此在很多領域都有應用。上、下兩層四面體的頂角和面與六方柱之間的對應關系是相同的。圖 ZnO的晶格結構圖東華理工大學畢業(yè)設計（論文） 緒論4Zn 原子按六方緊密堆積排列，每個 Zn 原子周圍有四個氧原子，構成 ZnO46 負離子配位四面體，在 C 軸方向 ZnO 四面體之間是以頂角相連接，四面體的三次對稱軸 L3 與晶體中的 L6 平行，四面體的一個頂角指向C(000 )，四面1體的底面平行于+C(0001) 面，即由于 Zn、O 原子在 C 軸方向上不是對稱分布的，構成了極性晶的特征。 ZnO 的晶體結構ZnO 是光電和壓電相結合的直接寬禁帶半導體材料，晶型為六角柱結構【3】 (hexagonal)，屬于 P63mc 空間群，晶格常數(shù)為a=，c=， c/a=，比理想的六角柱密堆積，結構的 稍小。ZnO 加熱到300℃以上時呈黃色，冷卻后又恢復白色，一般認為這是紫外光的吸收峰向可見光區(qū)域移動的原因。ZnO 可與許多有機物反應，如與脂肪酸反應，ZnO 可與脂肪酸的不飽和鍵合并發(fā)生失水反應；在橡膠硫化時參與反應，ZnO可加速硫與橡膠分子之間的鍵合。ZnO 具有高熱容、高導熱系數(shù)、高熔點、低膨脹系數(shù)等特點，ZnO 的導熱性是橡膠的五倍，線膨脹系數(shù)很低，所以它具有優(yōu)良的熱震穩(wěn)定性。ZnO 優(yōu)良的物理性能，使它在太陽能電池、氣體傳感器、納米激光、半導體發(fā)光和光致熒光儀器等 【1】 方面有著重要的應用，成為半導體氧化物研究的重點。由于有大束縛能的激子更易在室溫下實現(xiàn)高效率的激發(fā)射, 因此與 ZnSe (22meV)、ZnS (40meV)和GaN(25meV) 相比, ZnO 是一種在室溫或更高溫度下,具有很大應用潛力的短波長發(fā)光材料。其常規(guī)納米材料中的基本顆粒直徑不到100nm，包含的原子不到幾萬個。在納米材料中，界面原子占極大比例，而且原子排列互不相同，界面周圍的晶格結構互不相關，從而構成與晶態(tài)、非晶態(tài)均不同的一種新的結構狀態(tài)?！　?984年德國薩爾蘭大學的 Gleiter 以及美國阿貢試驗室的 Siegel 相繼成功地制得了純物質的納米細粉?！　〖{米材料是指晶粒尺寸為納米級(109米)的超細材料。尤其是在現(xiàn)代高科技的時代，材料的性能方面表現(xiàn)的非常突出。特別