資源描述：
《納米氧化鋅的制備及其光學(xué)性能研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。對本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。論文作者簽名：是苤2莖!)日期：塑!：[：!i論文作者簽名：厶圭!!墨!)日期：塑!：』：!!關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的聲明本人完全了解1fI東大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留或向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱；本人授權(quán)山東大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，
2、可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文和匯編本學(xué)位論文。(保密論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定)論文作者簽名：蘭莖崖，L導(dǎo)師簽名：數(shù)曰期：圣盟皇!』￡；山東大學(xué)博士學(xué)位論文摘要從廣義講，納米材料是指在三維空間中至少有一維處于納米尺度(1～100121TI)范圍或由它們作為基本單元構(gòu)成的材料，由于其明顯不同于體材料和單個(gè)分子的獨(dú)特性質(zhì)一表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)及其在電子學(xué)、光學(xué)、化工、陶瓷、生物和醫(yī)藥等領(lǐng)域的重要應(yīng)用價(jià)值，引起了世界各國研究者的共同關(guān)注。材料的制備是性能研究的基礎(chǔ)，隨著人們對納米材料所具有的特殊性質(zhì)認(rèn)識(shí)的提高，納米材料與納米結(jié)構(gòu)的合成與制備研究也F]趨深入
3、。20世紀(jì)80年代以來，零維(0D)納米材料的合成與制備已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，但一維(1D)、準(zhǔn)一維(quasi．1D)及二維(2D)納米材料及其相關(guān)結(jié)構(gòu)的制備和研究仍面臨著巨大挑戰(zhàn)。由于具有特殊的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)和機(jī)械性能，此類低維納米材料將是納米材料在微電子和納電子方面獲得應(yīng)用的關(guān)鍵，在今后相當(dāng)長時(shí)期內(nèi)將成為納米材料研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。氧化鋅是一種新型的II一Ⅵ族直接寬帶隙半導(dǎo)體材料，納米氧化鋅具有納米材料和優(yōu)異半導(dǎo)體材料兩方面完美結(jié)合，在液晶顯示器、太陽能電池、保護(hù)性涂層、氣敏元件、固體照明光源和紫外發(fā)光器件等領(lǐng)域表現(xiàn)出潛在應(yīng)用前景。目前，對納米氧化鋅的制備大體可分為物理法和化學(xué)法兩類，
4、其中基于溶液的化學(xué)合成方法由于操作簡單、不需要貴重儀器、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)受到納米材料制備領(lǐng)域研究的青睞，但由于反應(yīng)物在溶液中反應(yīng)過程復(fù)雜，所以反應(yīng)結(jié)果不易控制，反應(yīng)機(jī)制仍待明確。本文選擇氧化鋅納米體系為研究對象，側(cè)重于納米氧化鋅的化學(xué)合成以及低維納米形態(tài)的控制，將沉淀法、均相沉淀法、水熱法和聚合物軟模板法相結(jié)合，控制時(shí)間、溫度、pH及反應(yīng)物濃度等反應(yīng)參數(shù)，合成了一系列一維和二維的氧化鋅單晶納米棒和納米片，借助于x擄t線衍射、透射電鏡／高分辨透射電鏡、掃描電鏡等手段研究了納米產(chǎn)物的物相組成和微結(jié)構(gòu)，探討了氧化鋅納米棒的反應(yīng)過程和形成機(jī)制：借助于x．射線光電子能譜、傅立葉變換紅外光譜、紫外光譜、
5、光致發(fā)光光譜等手段表征和探討了氧化鋅納米產(chǎn)物的譜學(xué)特征和光學(xué)性能；嘗試進(jìn)行了稀土離子摻雜氧化鋅納米晶體系的發(fā)光性能研究。將沉淀法和水熱法相結(jié)合，以表面活性劑為添加劑，制備了六角纖鋅礦型氧化鋅單晶納米棒，發(fā)現(xiàn)增大反應(yīng)的pH值，產(chǎn)物由棒狀向紡錘形轉(zhuǎn)化，納米棒長山東大學(xué)博士學(xué)位論文徑比減小。對不同反應(yīng)時(shí)間的納米棒進(jìn)行分析，指出納米棒是按“取向連結(jié)”的生長機(jī)理完成的，表面活性劑CTAB吸附在納米晶粒的表面．在溶液中起到搬運(yùn)作用，使前驅(qū)體納米晶粒聚集，易于連結(jié)，取向生長形成棒狀形態(tài)。非完美取向生長導(dǎo)致納米棒表面大量缺陷的存在，紫外一可見吸收光譜測試發(fā)現(xiàn)氧化鋅產(chǎn)物紫外吸收光譜紅移。對納米棒進(jìn)行退火研究
6、，發(fā)現(xiàn)氧化性氣氛可以增強(qiáng)氧化鋅納米棒的紅光發(fā)射強(qiáng)度，氨氣還原性氣氛可以增強(qiáng)氧化鋅納米棒的紫外光發(fā)射強(qiáng)度。在水熱法制備氧化鋅納米產(chǎn)物的過程中，以表面活性劑和聚合物的混合物為添加劑，發(fā)現(xiàn)可以得到復(fù)雜形態(tài)的氧化鋅取向聚集體。表面活性劑和聚合物在水溶液中可以相互作用，形成復(fù)合物。由于改變溫度、濃度等反應(yīng)條件，表面活性劑和聚合物的作用方式和強(qiáng)度發(fā)生變化，因此得到了幾種不同形態(tài)的氧化鋅復(fù)雜結(jié)構(gòu)，且產(chǎn)物粒徑分布比較均勻，分散性良好。以尿素為均相沉淀荊，水熱法較低溫度制備氧化鋅前驅(qū)體產(chǎn)物，掃描電鏡測試結(jié)果表明，前驅(qū)體產(chǎn)物煅燒得到二維生長的氧化鋅納米片，厚度約40nnl，納米片具有通透的大孔，呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)：對
7、納米片的形成機(jī)制進(jìn)行了分析，反應(yīng)物尿素對納米片的形成起到了關(guān)鍵作用。咀尿素為均相沉淀劑，常壓下制備了氧化鎳納米線，而水熱條件下，則得到了有序排列的棒狀和團(tuán)聚的顆粒兩種氧化鎳納米形態(tài)。由此發(fā)現(xiàn)尿素是一種制備納米材料的良好的沉淀劑與控制劑。在對稀土摻雜氧化鋅納米體系的研究中，x．射線衍射結(jié)果表明，隨摻雜量的增加，x-射線衍射峰寬化，強(qiáng)度減弱，表明稀土摻雜可以抑制氧化鋅納米晶粒的生長。在對其光致發(fā)光研究中發(fā)現(xiàn)，鈰摻雜氧化鋅納米
