论文部分内容阅读
氧化锌是一种宽禁带、高激子束缚能的半导体材料,具有优良的光学、电学、力学和磁学性能等。因此被广泛地应用于光电器件、传感器、纳米激光器、太阳能电池等领域。由于其特殊的晶体结构,氧化锌晶体生长具有各向异性,这让我们可以通过改变条件来制备特殊形貌的氧化锌晶体成为可能。氧化锌纳米材料作为低成本、低毒性的新型材料,生物相容性好,可在生物医学应用领域发挥极其重要的作用。目前,有关制备氧化锌中空微结构及其复合结构作为药物运输载体的研究引起了研究人员的高度重视,这种载体为人类治疗癌症等多种疾病提供了一种非常有效,极具前景的方法。本文采用溶剂热法,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为软模板,在水与乙醇混合体系中探索制备氧化锌中空球微结构,通过改变不同实验条件,研究分析了每种条件对产物晶粒尺寸与形貌的影响,进而从中选出最优制备条件;还制备了中空管状、花状氧化锌微结构,并分析了其形成机理。试验采用XRD. SEM来研究产物晶体结构及形貌特征。具体成果如下:(1)制备氧化锌中空球微结构的实验中反应时间、反应温度、OH-浓度、乙二胺量及溶剂比例这些实验条件对产物晶粒尺寸及形貌影响较大。反应时间影响生成氧化锌壳层的厚度;反应温度升高使氧化锌中空微结构形貌融合严重;OH-浓度对产物形貌的影响主要来自于前驱物的形式及OH-对氧化锌极性晶面的吸附作用;乙二胺对氧化锌特定晶面的吸附作用及形成络合物的连接作用对晶体生长产生抑制作用;不同溶剂比例主要改变溶液体系极性及蒸汽压,对晶体晶粒尺寸及单体形貌影响很大。(2)制备氧化锌中空球微结构的实验中表面活性剂种类及锌源种类对实验影响较小。用十二烷基硫酸钠(SDS)代替CTAB形成软模板验证了实验构想,但SDS与锌离子的电中和作用使实验结果变差;采用乙酸锌作为锌源对产物形貌影响不大,只是减少了产物的平均晶粒尺寸。(3)中空管状氧化锌的形成机理是较低温度下氧化锌极性晶面的溶解。不同尺寸花状氧化锌产生的原因是溶液极性不同,晶体择优生长受到影响。