收藏本站
《河南科技大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

一维ZnO纳米棒的制备及光学性能研究

徐卓越  
【摘要】:一维ZnO纳米棒的比表面积较大、电子传输性能优良、光学性能好,在太阳能电池、压电、催化等重要领域很有前景。本文制备了一维ZnO纳米棒并对其ZnS包覆,研究了ZnO纳米棒的物相、形貌与其光学性能之间的关系。本文采用溶胶-凝胶法,以六水硝酸锌和乙二醇单甲醚为主要原料,在Si O2玻璃衬底上旋涂一层致密的ZnO籽晶,用水热法,通过对籽晶层面朝下制备了ZnO纳米棒。然后对ZnO纳米棒硫化,成功制备了具有核壳结构的一维ZnOZnS纳米棒。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM),对ZnO纳米棒和ZnO-ZnS核-壳结构的物相、形貌进行检测。并且利用F-280荧光分光光谱仪对其光学性能分析。研究结果表明:1.采用溶胶-凝胶法制备了具有纤锌矿结构的ZnO籽晶层。溶胶浓度是0.25mol/L,热处理温度为450°C,所制备的ZnO籽晶层薄膜比较平整且致密,此条件下晶粒最小可达到20nm左右。每一层ZnO籽晶层薄膜的厚度约为445nm。其光致发光(PL)谱中有两个特别强的发光峰分别位于398nm和469nm。2.采用两步法制备了一维ZnO纳米棒。当生长液浓度为30 mmol/L时,更有利于ZnO纳米棒沿[0001]方向择优生长。此浓度下的平均直径最小约为41nm,长度约为1130nm。所得的样品ZnO纳米棒的PL谱都有两个明显的发光峰,分别是以418nm为中心的宽而强的紫外发光峰和以467nm为中心的相对较弱的蓝光发光峰。并且生长液浓度为30mmol/L样品的可见光发光强度最强。3.通过水热反应法在ZnO纳米棒的表面包覆了一层具有立方闪锌矿结构的ZnS。当硫代乙酰胺的水溶液的浓度为0.1mol/L时,样品保持着纳米棒阵列结构,且纳米棒薄膜表面比较平整;随着硫化浓度提高到0.5mol/L,纳米棒表面的粗糙度增加,表面包覆一层约为10nm厚的ZnS;硫化浓度继续增大到1.0mol/L,有大量的纳米颗粒覆盖整个纳米棒表面。其PL谱中有两个明显的发光峰,分别是以398nm为中心的宽而强的紫外发光峰和以467nm为中心的相对较弱的蓝光发光峰。当硫代乙酰胺的水溶液的浓度为0.5mol/L时,其发光强度最好。ZnS对ZnO纳米棒表面的缺陷具有一定的修饰和钝化作用,从而使ZnOZnS的缺陷发射大大降低。
【学位授予单位】:河南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O614.241;TB383.1

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐小楠;张秋平;张琴;袁欢;鹿轶红;周攀钒;徐明;;不同煅烧温度对溶胶-凝胶合成的纳米ZnO光催化效果的影响[J];材料导报;2016年02期
2 邓林龙;谢素原;黄荣彬;郑兰荪;;钙钛矿太阳能电池材料和器件的研究进展[J];厦门大学学报(自然科学版);2015年05期
3 DONG YinMao;TANG DongYan;LI ChenSha;;The impact of solvent and modifier on ZnO thin-film transistors fabricated by sol-gel process[J];Science China(Technological Sciences);2014年11期
4 彭文博;贺永宁;赵小龙;刘晗;康雪;文常保;;声表面波ZnO薄膜紫外探测器的响应机制研究[J];压电与声光;2014年01期
5 杜庆波;;水热法制备均一形貌的ZnO微米棒[J];光谱实验室;2013年06期
6 刘鑫;吕伟;吕冰洁;王晓雷;;水热法制备钼掺杂ZnO纳米结构及其光学特性研究[J];发光学报;2013年09期
7 古映莹;李陆柯;张稳稳;刘英;卢周广;;Precipitation processes and luminescence properties of ZnO:La~(3+), Li~+ nanoparticles[J];Journal of Central South University;2013年02期
8 韩龙飞;钱军民;崔宁;;ZnO纳米线的控制生长及在染料敏化太阳能电池中的应用[J];西安交通大学学报;2013年01期
9 ;Electrochemical deposition of nano-structured ZnO on the nanocrystalline TiO_2 film and its characterization[J];Science China(Chemistry);2010年08期
10 艾飞;谭劲;李飞;包鲁明;钟爱华;陈圣昌;;多种ZnO纳米结构和ZnO/ZnS核壳结构的制备[J];液晶与显示;2010年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 葛兴;一维纳米材料的制备及其光电特性研究[D];东南大学;2015年
2 杨于民;小尺寸四针状纳米ZnO的制备及其在太阳能电池的应用[D];广西大学;2014年
3 姚树龙;ZnO纳米线阵列的制备及H~+掺杂的影响[D];哈尔滨工业大学;2013年
4 周春红;丝网印刷用纳米ZnO气敏浆料制备研究[D];华中科技大学;2009年
5 袁林;C轴择优取向氧化锌薄膜溶胶—凝胶法制备及性质研究[D];华中科技大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邝海;;钙钛矿太阳电池发展现状及趋势研究[J];电源技术;2017年11期
2 刘小林;张宁;李丹;李志成;游维雄;张骞;夏李斌;杨斌;;Fuel combustion synthesis and upconversion properties of Yb~(3+) and Er~(3+) dual-doped ZrO_2 nanocrystals[J];Journal of Central South University;2017年10期
3 徐卓越;李丽华;黄金亮;顾永军;李厅;;一维ZnO纳米/微米棒的制备及光学性能研究[J];压电与声光;2017年04期
4 王松;冯波;刘星辰;杨锐;李飞;;不同形貌氧化锌的乙醇胺辅助水热制备及光催化性能[J];化工新型材料;2017年06期
5 李小敏;杨延宁;张富春;吴小帅;杨浩浩;;钛基和镍基花状纳米ZnO阴极涂层的制备和场发射特性[J];电子元件与材料;2017年04期
6 窦海林;王波;张靖宇;贾桂香;;太阳能光伏发电材料研究进展[J];现代制造技术与装备;2016年12期
7 朱彤珺;云天英;;新型结构的钙钛矿太阳能电池[J];山东工业技术;2016年21期
8 马歌;;ZnO纳米线的研究应用及进展[J];激光杂志;2016年10期
9 乔泊;赵谡玲;徐征;徐叙瑢;;Synthesis of ZnO quantum dots and their agglomeration mechanisms along with emission spectra based on ageing time and temperature[J];Chinese Physics B;2016年09期
10 薛守喜;甄卫军;;基于Fe_2O_3-V_2O_5-ZnO的奇台风化煤催化氧化工艺及其结构表征[J];广东化工;2016年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐卓越;一维ZnO纳米棒的制备及光学性能研究[D];河南科技大学;2017年
2 彭臣志;染料敏化太阳能电池光阳极复合薄膜及优化的研究[D];沈阳航空航天大学;2016年
3 赵建伟;Li掺杂ZnO缺陷化学性质及气敏性能研究[D];华中科技大学;2015年
4 胡琳琳;ZnO透明导电纳米线阵列的可控生长研究[D];长沙理工大学;2015年
5 常溪;AZO纳米纤维的电纺丝法制备工艺研究[D];石家庄铁道大学;2014年
6 袁欢;高浓度Co、Cu共掺杂ZnO薄膜的制备及其光、磁性质研究[D];西南民族大学;2013年
7 杨江;采用磁控溅射法在钢材表面镀钛膜研究[D];西华大学;2012年
8 李宗晓;化学溶液沉积制备铁酸铋/氧化锌复合薄膜的电磁学研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 于平坤;ZnO:Al透明导电薄膜的制备及性能研究[D];山东建筑大学;2011年
10 黄宜平;溶胶—凝胶法制备氧化锌薄膜晶体管的研究[D];华中科技大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 Junyan Xiao;Jiangjian Shi;Dongmei Li;Qingbo Meng;;Perovskite thin-film solar cell: excitation in photovoltaic science[J];Science China Chemistry;2015年02期
2 LI Xian;JIANG YaDong;TAI HuiLing;XIE GuangZhong;DAN WenChao;;The fabrication and optimization of OTFT formaldehyde sensors based on Poly(3-hexythiophene)/ZnO composite films[J];Science China(Technological Sciences);2013年08期
3 YANG AiLing;YANG Yun;ZHANG ZhenZhen;BAO XiChang;YANG RenQiang;LI ShunPin;SUN Liang;;Photoluminescence and defect evolution of nano-ZnO thin films at low temperature annealing[J];Science China(Technological Sciences);2013年01期
4 ;Review of some recent progress on materials science researches in China[J];Science China(Chemistry);2012年12期
5 ;Synthesis of polycrystalline γ-AlON powders by novel wet chemical processing[J];Science China(Technological Sciences);2012年12期
6 ;Preparation of composite adsorbent of sawdust and CaCl_2 by carbonization method for creating pore[J];Science China(Technological Sciences);2012年09期
7 ;Effect of humidity on microstructure and properties of YBCO films prepared by Electron Beam Coevaporation[J];Science China(Technological Sciences);2012年08期
8 ;Surface analysis and electrochemical behaviour of the self-assembled polydopamine/dodecanethiol complex films in protecting 304 stainless steel[J];Science China(Technological Sciences);2012年06期
9 ;Electrodeposition in organic system and properties of NiO electrochromic films[J];Science China(Technological Sciences);2012年06期
10 ;Decorating multiwalled carbon nanotubes with zinc oxide nano-crystallines through hydrothermal growth process[J];Science China(Technological Sciences);2012年05期
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 冯跃军;四脚状纳米ZnO太阳能电池研究[D];广西大学;2012年
2 张会;多种形貌CdS纳米晶的水热/溶剂热法制备与表征[D];青岛大学;2012年
3 吕金鹏;Al~(3+)掺杂抗静电改性ZnO颜料制备及其质子辐照效应[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 梁志强;ZnO颜料的纳米改性及质子辐照损伤机理研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
5 杨华荣;大功率厚膜电阻浆料的研究[D];国防科学技术大学;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026