ZnO納米線的制備與表征.pdf

1、本文主要采用物理熱蒸發(fā)法和交流電沉積法制備ZnO納米線。利用不同的工藝條件，即蒸發(fā)溫度、載氣種類、反應(yīng)氣體含量等制備出了不同形貌的ZnO納米線。借助掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線衍射儀等設(shè)備分析了ZnO納米線的形貌、結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分和物相。利用熒光光譜儀、激光拉曼光譜儀、場發(fā)射測試平臺等測試了ZnO納米線的光學(xué)性能和場發(fā)射性能。此外，本文還系統(tǒng)的研究了蒸發(fā)溫度、載流氣體種類、載流氣體流量和反應(yīng)氣體含量以及催化劑等工藝參數(shù)對．ZnO

2、納米線生長的影響。本文獲得的主要結(jié)果如下： 1)利用物理熱蒸發(fā)法制備ZnO納米線的最佳蒸發(fā)溫度是800℃，溫度過高或過低都不利于納米線的生長。隨著蒸發(fā)溫度的升高，納米線的直徑越來越粗。以氬氣作為載流氣體，得到的納米線直徑均勻，生長有規(guī)律性，幾乎不彎曲。而以氮氣作為載流氣體，納米線直徑不夠均勻，彎曲和扭結(jié)較多，生長沒有規(guī)律性。這是由于在相同溫度下氬氣和氮氣的粘滯系數(shù)不同所致。在不同的催化劑條件下納米線的生長遵循不同的生長機(jī)制。

3、 2)在同種載流氣體下，隨著載流氣體流量的增加，ZnO納米線的長度增大，且生長具有一定的取向性，但是納米線的直徑變得不均勻；隨著反應(yīng)氣體(氧氣)含量的增加，納米線的直徑越來越粗，這與ZnO分子的過飽和度及氧偏壓有關(guān)。ZnO納米線的生長及形貌與ZnO分子的晶體結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，[0001]方向是其擇優(yōu)生長方向。 3)ZnO納米線的光致發(fā)光譜和拉曼光譜表明，所制備的ZnO納米線具有很好的發(fā)光性能和良好的結(jié)晶性，但其內(nèi)部存在一定的氧缺