【正文】 ...........4 光、電及氣敏等領域 .....................................4 日用化工及生物醫(yī)學領域 .................................5 納米 ZnO 的制備技術(shù) .........................................6 溶膠 凝膠法 ...........................................6 直接沉淀法 .............................................7 均勻沉淀法 .............................................7 微乳液法（反相膠束法） .................................7 水熱法 .................................................8 ZnO 晶體的研究進展及現(xiàn)狀 ....................................8 ZnO 晶體的研究進展 .....................................8 ZnO 晶體國外研究現(xiàn)狀 ...................................9 ZnO 晶體國內(nèi)研究現(xiàn)狀 ..................................10 存在的問題 ............................................10 本課題研究的目的 ..........................................102 實驗部分.........................................................11 實驗儀器及試劑 ............................................11 實驗儀器 ..............................................11 實驗試劑 ..............................................11 實驗設計 ..................................................11 實驗原理 ..............................................11 實驗方法 ..............................................11 實驗步驟 ..............................................11 產(chǎn)物表征 ..................................................12 結(jié)果與討論 ................................................12 產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)分析 ........................................12 產(chǎn)物的形貌分析 ........................................12 表面活性劑的影響 ......................................15 討論 ..................................................153 結(jié)論.............................................................16參考文獻...........................................................17致 謝.............................................................18東華理工大學畢業(yè)設計（論文） 緒論II東華理工大學畢業(yè)設計（論文） 緒論11 緒 論 引言隨著人類文明的進步、社會的發(fā)展，我們身邊所有的一切都在發(fā)生著巨大的變化。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。 諾貝爾獎獲得者 Feyneman 在六十年代曾經(jīng)預言：如果我們對物體微小規(guī)模上的排列加以某種控制的話，我們就能使物體得到大量的異乎尋常的特性，就會看到材料的性能產(chǎn)生豐富的變化。　　納米材料是指晶粒尺寸為納米級(109米)的超細材料。它包括體積分數(shù)近似相等的兩個部分：一是直徑為幾個或幾十個納米的粒子二是粒子間的界面。　　1984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(zhì)的納米細粉。1990年7月在美國召開的第一屆國際納米科學技術(shù)會議，正式宣布納米材料科學為材料科學的一個新分支。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(jié)構(gòu)互不相關(guān)，從而構(gòu)成與晶態(tài)、非晶態(tài)均不同的一種新的結(jié)構(gòu)狀態(tài)。納米晶粒中的原子排列已不能處理成無限長程有序，通常大晶體的連續(xù)能帶分裂成接近分子軌道的能級，高濃度晶界及晶界原子的特殊結(jié)構(gòu)導致材料的力學性能、磁性、介電性、超導性、光學乃至熱力學性能的改變。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。　　納米材料研究是目前材料科學研究的一個熱點，其相應發(fā)展起來的納米技術(shù)被公認為是21世紀最具有前途的科研領域。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。大比表面積的一維納米 ZnO 尤其具有重要的科學研究及潛在的應用價值。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。ZnO 晶須有種形態(tài), 一種是一維纖維狀晶須，另一種為四針狀氧化鋅晶須（簡稱 T晶須）我重點介紹的就是四針狀納米氧化鋅的制備及性質(zhì)。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 是兩性氧化物，溶于酸、堿、氯化銨和氨水中，不溶于水和乙醇。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 對紫外光（λ400nm）和部分紅外光（λ800nm）有很強的吸收能力，東華理工大學畢業(yè)設計（論文） 緒論3對可見光（λ=400~800nm）有較高的折射率。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。在700~800℃不同粒度的 ZnO 可發(fā)出藍綠到黃綠的光；在紫外光區(qū)，ZnO 在高溫和惰性氣氛里發(fā)出綠光，而在空氣中加熱則發(fā)橙色光；ZnO 還具有電致發(fā)光性 【2】 。 ZnO 的晶體結(jié)構(gòu)ZnO 是光電和壓電相結(jié)合的直接寬禁帶半導體材料，晶型為六角柱結(jié)構(gòu)【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(jié)構(gòu)的 稍小。從(0001) 方向看，ZnO 是由 Zn 面和 O 面密堆積組成的，為 AaBbAaBb 式排列，這種排列導致 ZnO 具有(0001)和(000 )面，即一個 Zn 極化面，一個 O 極1化面。圖 ZnO的晶格結(jié)構(gòu)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(gòu)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(gòu)成了極性晶的特征。ZnO 46在一個晶胞層中可分為上、下兩層，兩層四面體的結(jié)晶方位繞 C 軸轉(zhuǎn) 180176。上、下兩層四面體的頂角和面與六方柱之間的對應關(guān)系是相同的。正極面與四面體的面平行，在 c 軸方向 Zn、O 原子分布是不對稱的，表現(xiàn)出極性晶體的特征。 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。納米 ZnO 由于其粒子的尺寸小，比表面積大，因而它具有明顯的表面與界面效應、量子尺寸效應、體積效應和宏觀量子隧道效應以及高透明度、高分散性等特點，使其在化學、光學、生物和電學等方面表現(xiàn)出許多獨特優(yōu)異的物理和化學性能。這一新的物質(zhì)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。東華理工大學畢業(yè)設計（論文） 緒論5圖 ZnO的功能及應用 催化及光催化領域由于納米 ZnO 具有極