bck

收藏本站

阴离子型表面活性剂对ZnO微/纳结构的形貌调控

【摘要】:ZnO作为一种新型多功能半导体材料,在气体传感器、压电材料、光催化、太阳能电池等领域有着广泛的应用前景。ZnO微/纳米结构的性能在很大程度上取决于产品的尺寸和形貌。表面活性剂作为一种辅助添加剂,通过空间位阻效应、静电稳定机制等,可对溶液中的颗粒起到形貌调控和分散作用。其中,阴离子型表面活性剂在水溶液中能够电离出负电荷单元,紧密吸附在ZnO晶体的Zn2+晶面,阻碍c轴方向的生长,对ZnO的形貌调控尤为显著。本文采用简单的一步水热法,以常见的锌盐和NaOH为原料,借助三种阴离子型表面活性剂,制备出分级结构的ZnO微/纳米粉体,研究了晶体的生长机理,探究了几种特殊形貌ZnO的光催化性能。本论文的主要研究内容如下:(1)以ZnCl2和Na OH为原料,采用一步水热法制备出形貌较好的花状结构ZnO,利用XRD和FESEM对产品的结构和形貌进行表征。通过研究晶体生长过程中物相和形貌变化,分析得出该过程属于“均匀溶液饱和析出”机制。当前驱体Zn(OH)42-溶液升温至85℃时,迅速分解释放出大量Zn2+,瞬间达到ZnO成核的过饱和度,析出大量晶核粒子。为进一步降低体系能量,晶核之间发生定向聚集合并成更大的粒子,通过沿c轴方向极性生长,最终形成了花状形貌。(2)以Zn(Ac)2和NaOH为原料,采用一步水热法制备出形貌新颖的麦穗状结构ZnO。利用XRD和FESEM对产品的结构和形貌进行表征,并研究了其生长机理。该过程属于“溶解-再结晶”机制。反应中首先形成中间体木板状Zn(OH)2,随后Zn(OH)2溶解析出大量ZnO晶核。由于晶核小、表面能高且反应速度很快,晶核来不及向周围扩散,即按照木板状导向首尾相接,聚集排列降低体系的表面能。此后晶核粒子沿c轴方向极性生长,最终形成麦穗状结构ZnO。(3)研究了三种阴离子型表面活性剂(十二烷基硫酸钠(SDS)、柠檬酸钠和柠檬酸)对花状ZnO的形貌调控。SDS的加入使花状ZnO的花瓣由原来独立分布的棒状变成众多纳米棒竖直排列的簇状体,在更高浓度下,花瓣中纳米棒排列更加致密,形成扁短状的桃花形花瓣。柠檬酸钠对花状ZnO的形貌改性较弱,花状ZnO的花瓣由顶端尖状的纳米棒变成直径越来越小的六棱柱结构,又变成规则的六边形平面。柠檬酸对花状ZnO的形貌调控最为显著,花状ZnO经历“菊花状结构→片状微球结构→实心球结构”变化。(4)研究了三种阴离子型表面活性剂(SDS、柠檬酸钠和柠檬酸)对麦穗状ZnO的形貌调控。随着表面活性剂的添加,麦穗状结构逐渐遭到破坏。添加适量SDS后得到形貌完美的牡丹花状ZnO;添加适量柠檬酸钠后,得到独立分散的菊花状颗粒。柠檬酸对麦穗状ZnO的改性作用同花状ZnO。(5)探究了六种特殊形貌ZnO对亚甲基蓝溶液的光催化降解性能。结果表明,片状微球结构ZnO光催化效果最好,在高压汞灯照射180 min后污染物的降解率达到90.15%;牡丹花状和麦穗状ZnO次之,亚甲基蓝溶液降解率约80%;花状结构ZnO为58.57%;梅花状和实心球状ZnO几乎无光催化能力。

下载App查看全文

(如何获取全文? 欢迎:、、)

支持CAJ、PDF文件格式


【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 谢亚红;岳凡;马俊红;杨桂花;张云;王吉德;;一维纳米ZnO阵列的制备及其在染料敏化太阳能电池方面的应用研究进展[J];材料导报;2012年19期
2 赵树光;用ZnO处理含硫化碱污水[J];应用化工;2002年04期
3 南策文;;非线性ZnO电阻研究中的关键问题——晶界现象[J];中国电瓷;1984年04期
4 郭爱波;刘玉萍;陈枫;李斌;但敏;刘明海;胡希伟;;等离子体增强化学气相沉积制备的ZnO薄膜研究[J];表面技术;2006年06期
5 任树洋;任忠鸣;任维丽;;Zn取向对氧化法制备ZnO薄膜光致发光性能的影响研究[J];功能材料;2010年12期
6 刘甲;张林进;叶旭初;;ZnO微粉在水体系中的分散性能[J];南京工业大学学报(自然科学版);2010年05期
7 郭婷婷;刘彦平;叶灵娟;刘栋;王磊;李萍;;单分散ZnO微球的合成及表征[J];科学技术与工程;2011年25期
8 黄焱球,刘梅冬,曾亦可,刘少波;ZnO薄膜及其性能研究进展[J];无机材料学报;2001年03期
9 杨武;石彦龙;陈淼;高锦章;;线性低密度聚乙烯涂层修饰ZnO亚微米棒膜的疏水性研究[J];科学通报;2007年07期
10 卓玉江;门英倩;徐艳燕;孙闻东;褚莹;;Zn基片上ZnO及ZnS/ZnO复合纳米阵列的液相合成及发光性质[J];高等学校化学学报;2013年04期
11 赵树光;赵锡武;;ZnO处理含硫污水的技术探讨[J];上海化工;2002年12期
12 庞起;韩建鹏;梁春杰;周立亚;罗济文;;Zn/纳米棒阵列ZnO/聚噻吩复合电极的制备及光电化学性质[J];功能材料;2010年06期
13 刘延辉,曾大文,王辉虎,谢长生;热氧化纳米Zn制备ZnO厚膜及其气敏特性的研究[J];传感技术学报;2005年01期
14 赵联波;刘芳洋;邹忠;张治安;欧阳紫靛;赖延清;李劼;刘业翔;;Zn靶与掺铝ZnO靶共溅射制备ZnO:Al薄膜及其性能[J];中国有色金属学报;2012年04期
15 杨青,朱以华,潘孝仁,任忠民,何懋祺;用离子团簇束及反应离子团簇束技术沉积Zn及ZnO薄膜[J];华东理工大学学报;1994年01期
16 李梅,刘秀琳,徐红燕,崔得良,任燕,孙海燕,陶绪堂,蒋民华;水和辛胺对ZnO多孔纳米块体孔道结构的影响[J];化学学报;2005年16期
17 甘小燕;李效民;高相东;于伟东;诸葛福伟;;电化学沉积法制备纳米多孔ZnO/曙红复合薄膜[J];无机材料学报;2009年01期
18 胡创;李沪萍;罗康碧;王博一;;四针状ZnO晶须制备及应用的研究现状[J];化工科技;2009年05期
19 林微;赵莲花;;络合剂对ZnO薄膜的结构及其光催化性能的影响[J];中山大学学报(自然科学版);2010年05期
20 魏昂;李维维;熊莉;王钊;黄维;;溶液法制备p型ZnO的研究进展[J];硅酸盐学报;2012年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 范科;彭天右;颜昌建;陈俊年;李仁杰;;ZnO微米花散射层在染料敏化太阳能电池中的应用[A];第十三届全国太阳能光化学与光催化学术会议学术论文集[C];2012年
2 阮永丰;井红旗;黄伯贤;;多孔氧化铝模板内的ZnO发光的频移[A];华北地区硅酸盐学会第八届学术技术交流会论文集[C];2005年
3 李倩;范文宏;杨秀平;;水体中纳米ZnO、普通ZnO及Zn~(2+)对鲫鱼的生态毒性研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
4 邱晓清;李莉萍;;溶剂热合成高度晶化的ZnO和Zn_(1-x)Co_xO纳米棒及其生长动力学的研究[A];第14届全国晶体生长与材料学术会议论文集[C];2006年
5 张银珠;吕建国;叶志镇;汪雷;赵炳辉;;直流反应磁控溅射N掺杂p型ZnO薄膜的生长及其特性[A];2002年材料科学与工程新进展(下)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
6 樊发英;冯俊婷;罗瑞贤;陈霭藩;李殿卿;;ZnO量子点的可控合成及焙烧对产物形貌和气敏性能的影响[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
7 李盛涛;;ZnO压敏电阻片的基础研究和技术发展动态[A];中国电工技术学会第八届学术会议论文集[C];2004年
8 张新华;陈翌庆;程银芬;;染料敏化太阳能电池用三维海胆状ZnO微纳结构光阳极的合成与光电转换性能研究[A];2011中国材料研讨会论文摘要集[C];2011年
9 熊焕明;;ZnO发光量子点及其在生物技术中的应用[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年
10 熊焕明;;ZnO发光量子点在生物成像与纳米载药中的应用[A];第十二届固态化学与无机合成学术会议论文摘要集[C];2012年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吕金鹏;ZnO缺陷调控及其波谱学研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
2 方铉;ZnO核壳纳米结构生长及其光电器件特性研究[D];长春理工大学;2015年
3 张永哲;掺杂ZnO光学性质及染料敏化太阳能电池研究[D];兰州大学;2009年
4 李璠;硅基ZnO薄膜的生长及ZnO:H薄膜的特性研究[D];南昌大学;2007年
5 毛启楠;基于ZnO薄膜电阻存储器的制备及性能研究[D];浙江大学;2011年
6 张凌云;染料敏化太阳能电池ZnO阳极的修饰与光电性能的研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
7 段理;ZnO薄膜的光电性质研究[D];中国科学技术大学;2006年
8 杨义发;脉冲激光沉积ZnO薄膜及其性质研究[D];华中科技大学;2008年
9 塞亚德;半导体ZnO新型纳米结构的理论与实验研究[D];华中科技大学;2008年
10 陈韬;ZnO薄膜的制备及其晶体管性能研究[D];复旦大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钟晓伟;氢处理ZnO基薄膜的光电性能分析和氢相关缺陷作用机理[D];深圳大学;2015年
2 贺旭涛;ZnO基薄膜的制备及其阻变性能研究[D];华南理工大学;2015年
3 王晶晶;添加剂对ZnO线性陶瓷电阻微观结构及电学性能的影响[D];陕西科技大学;2015年
4 王真真;ZnO微/纳米结构的制备及其酒敏性能的研究[D];郑州大学;2015年
5 王蕾;全透明ZnO紫外光电探测器的室温制备与性能研究[D];南京理工大学;2015年
6 唐双双;ZnO基有机无机杂化太阳能电池制备及性能研究[D];浙江师范大学;2015年
7 古菲菲;ZnO和TiO_2纳米颗粒对锦鲤超氧化物歧化酶同工酶的影响研究[D];大连海洋大学;2015年
8 武广利;碳掺杂ZnO不同形貌材料制备及其光催化性能研究[D];河南师范大学;2015年
9 柏特;ZnO基复合结构的制备及其染料敏化太阳能电池性能的研究[D];新疆大学;2015年
10 查远华;ZnO脉冲功率电阻应用技术研究[D];电子科技大学;2014年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978


{bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育app}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bckbet}|
{uc8}| {uc8体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐城}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {UC体育}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}|