納米ZnO及ZnO-稀土粒子的制備和性能的研究.pdf

1、ZnO是一種重要的半導體材料，室溫下的帶隙寬為3.37eV，激子束縛能高達60 meV。由于其良好的光電性能，可以廣泛應用在室溫紫外激光器，傳感器和光催化等領域。ZnO中存在氧空位、鋅間隙等諸多本征點缺陷，對ZnO進行摻雜是改進其性能的方法之一。 本文采用水熱法制備了La摻雜ZnO粉體，討論了pH、摻雜量、反應時間對．ZnO復合粒子的粒徑和形貌的影響，并通過XRD、SEM、EDS、UV—Vis對產(chǎn)物進行表征。結果表明，摻雜La時

2、，出現(xiàn)抑制ZnO生長的現(xiàn)象，得到粒徑為20～40 m的ZnO/La2O3復合粉體；由于La3+離子的半徑比Zn2+離子的半徑大，當La摻雜進入ZnO晶格中，造成局部晶格的畸變，導致晶胞參數(shù)的改變；La摻雜量為3％時提高了ZnO的光催化活性。 采用高分子網(wǎng)絡法制備了La、Y、Nd對ZnO摻雜的復合粉體，討論了摻雜量、燒結溫度對粒徑和形貌的影響，并通過XRD、SEM、TEM、EDS和FT—IR對產(chǎn)物進行表征。結果表明，La、Y、Nd

3、的摻雜對ZnO的生長產(chǎn)生了抑制的作用，復合粒子的粒徑隨摻雜量的增加而減小，隨燒結溫度的升高而增大。 采用微波法和微波水熱法制備納米ZnO粉體，討論了pH對微波水熱法和傳統(tǒng)水熱法制備粒子尺寸和形貌的影響，并通過XRD和SEM對產(chǎn)物進行表征。結果表明，微波在合成中具有節(jié)能高效的特點，可直接合成形貌均一，粒徑為37.8nm的納米粒子。 采用聚苯胺對ZnO、ZnO/La2O3．、ZnO/Y2O3、ZnO/Nd2O3表面修飾制備得