基于柔性基體的ZnO納米陣列結(jié)構(gòu)的液相法制備與生長(zhǎng)機(jī)理研究.pdf

1、有序的納米陣列結(jié)構(gòu)能夠合理控制材料的定向生長(zhǎng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)其尺寸、維度、組成、晶體結(jié)構(gòu)乃至物性的調(diào)控，從而有利于在納米器件中的應(yīng)用。ZnO納米線與碳納米管，硅納米線被認(rèn)為是21世紀(jì)主要的納米材料，在光學(xué)，光電子學(xué)，能源，傳感器，生物醫(yī)學(xué)，自旋電子學(xué)等眾多領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用。柔性器件技術(shù)因?yàn)楠?dú)特的柔韌性，便攜性，突破了傳統(tǒng)器件的應(yīng)用，被公認(rèn)為最具有發(fā)展前景的下一代器件技術(shù)。基于柔性基體的有序納米陣列結(jié)構(gòu)的制備在柔性器件的發(fā)展中是至關(guān)重要的

2、。目前ZnO納米陣列的制備主要是基于單晶硅片，導(dǎo)電玻璃等剛性基體，基于柔性基體的ZnO納米陣列的制備技術(shù)正是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。本論文主要研究基于柔性基體的ZnO有序納米陣列結(jié)構(gòu)的液相法合成，并且對(duì)于ZnO納米陣列結(jié)構(gòu)在一般基體上生長(zhǎng)機(jī)理做了一定的探索。主要內(nèi)容歸結(jié)如下：
　　 1.通過(guò)結(jié)合電鍍技術(shù)，我們?cè)谌嵝越饘賹?dǎo)電基體上，采用硝酸鋅/氨水體系，在電鍍鋅層上成功制備了ZnO納米線陣列，ZnO納米線陣列完全是垂直于電鍍鋅層生長(zhǎng)的，并

3、且其分布能夠復(fù)制電鍍鋅層的表面形貌。通過(guò)對(duì)電鍍鋅層的形貌控制，能夠?qū)崿F(xiàn)ZnO納米陣列的立體圖形化制備。
　　 2.研究了不同的生長(zhǎng)條件對(duì)ZnO納米線陣列合成的影響，如氨水的量、溫度、Zn2+的濃度，同時(shí)，通過(guò)改變氨水的量與反應(yīng)溫度，還獲得了納米線陣列之外的在基體上均勻分布的ZnO納米花狀結(jié)構(gòu)和納米片陣列結(jié)構(gòu)。
　　 3.通過(guò)對(duì)ZnO納米結(jié)構(gòu)的發(fā)光性能研究，我們發(fā)現(xiàn)這些ZnO的納米結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)烈的紫外激子發(fā)光。這里，我們給出

4、了的是一種簡(jiǎn)單的可放大的于柔性基體之上制備ZnO納米線陣列的方法，它將可用于制備柔性器件，如太陽(yáng)能電池、氣敏傳感器等。
　　 4.我們研究了六亞甲基四胺，氨水，乙二胺等不同Zn2+離子的配體在液相法制備ZnO納米陣列結(jié)構(gòu)的作用機(jī)理。通過(guò)測(cè)量不同配體溶液與基體間的界面張力，結(jié)合過(guò)飽和度對(duì)晶體形核的影響，基體對(duì)晶核排布的影響，我們發(fā)現(xiàn)配體濃度的改變，可以改變ZnO晶體在基體上形核成的晶核的分布，從而可以控制有序納米陣列結(jié)構(gòu)的制備。通