两种方法制备花状ZnO纳米棒簇比较研究

摘要

溶胶-凝胶法和水热法制备花状ZnO纳米棒簇,通过X射线衍射仪（XRD）、环境扫描电镜（ESEM）结合能谱仪（EDAX）、透射电子显微镜（TEM）、荧光光谱（PL）法对产物分析,并比较两种方法差异.得出如下结论:（1）两种均得到六方纤锌矿结构的ZnO纳米晶簇,晶型完整,粒径约300nm⁵00nm、长约0.5～3μm;XRD分析显示,ZnO晶体在[0002]晶面有强烈峰,表明其具有C轴最大生长速率和[0002]晶面最优生长习性.（2）不同之处:溶胶法晶粒末端呈锥形,而水热法呈正六边形;前者可用竹笋生长机理模型解释,而后者是从外到内逐层包覆生长机理模型.两种方法荧光光谱略有差异,水热法光谱红移更为显著.在370nm光激发后,两种方法获得材料均出现3个特征峰:凝胶法在424nm出现相对强而窄的紫带,而水热法在460nm出现蓝带峰.它们分别在587、590nm处呈相对弱而宽的黄绿带发射峰,在468、508nm附近也观察到弱的青蓝光发射.其中587、590nm是纳米ZnO的一个特征激发峰,与ZnO晶格中O空位Zn填隙离子有关,这是ZnO光致发光效应的一个重要依据.

关键词

溶胶-凝胶法 / 水热法 / 氧化锌纳米晶 / 比较研究