ZnO纳米阵列的设计生长及光学特性研究开题报告
2022-01-16 20:37:29
全文总字数:2771字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
纳米氧化锌(zno)是一种面向21世纪的半导体材料,在陶瓷、化工医药、生物等领域得到了广泛的应用。当氧化锌的尺寸在纳米尺度范围时,就具有了普通氧化锌所不具有的量子尺寸效应、量子隧道效应、表面效应以及体积效应等,比普通氧化锌表现出更优良的性质,如迁移性、荧光性、压电性、吸收和散射紫外线能力等,因此被广泛应用于气体传感、催化、能源、光电材料等领域。
不同形貌的zno具有各不相同的性能,并具有不同的生长制备方法,吸引着研究人员对其研究探索。目前,对于纳米结构zno常用的生长方法有水热合成法、电化学生长法、化学气相沉淀法、沉淀法、溶胶-凝胶法等。其中,水热法已经被广泛应用于二元甚至三元的半导体材料的生长,其特点包括制备方法简单,晶体分散性好、纯度高、内部缺陷少等优点,水热反应能极大地降低反应温度和减少反应时间,提高生产效率。因此,本论文采用水热法制备zno纳米阵列,通过控制生长环境的各个参数,可以得到各种形貌的纳米结构的zno,同时研究它们的光学特性。
国内外研究现状
2. 研究的基本内容
1.了解氧化锌纳米材料的基本结构和性质,并进一步分析它在实际应用中的结构变化和光电特性;
2.基于关于zno纳米材料及其纳米复合材料的研究背景以及研究进展方面的介绍,从zno纳米阵列复合材料入手,结合金属纳米材料、半导体纳米材料和zno纳米材料的优点,运用几种简便快捷的新方法,设计制备出多种新型的zno纳米阵列复合材料;
3. 实施方案、进度安排及预期效果
水热生长zno纳米线阵列,采用原料为醋酸锌和六亚甲基四胺。将硝酸锌和六亚甲基四胺配制成摩尔比为1:1的溶液,将一定量的溶液装入反应釜的聚四氟乙烯内衬中;最后将表面长有zno籽晶层的衬底正面朝下悬空放置于溶液中。将反应釜盖好拧紧之后放置于90℃的恒温箱中,保温4h,即可在衬底表面得到zno纳米线阵列。
进度安排:
4. 参考文献
[1]王腾. 氧化锌纳米线阵列的制备、改性及其性能研究[d].江苏科技大学,2014.
[2]金轶民. 氧化锌基纳米复合结构的制备及光电性能研究[d].哈尔滨工业大学,2017.
[3]蒋岩东. 基于纳米氧化锌复合材料的光电化学生物传感特性的研究[d].吉林大学,2017.