ZnO和ZnS一維納米材料的合成與微觀結構.pdf

1、本文采用熱蒸發(fā)氣相沉積的方法合成了ZnO和ZnS一維納米材料。利用X射線衍射儀、拉曼光譜儀、掃描電子顯微鏡和高分辨透射電子顯微鏡研究了合成產(chǎn)物的形貌和微觀結構，闡明了生長參數(shù)對ZnO和ZnS一維納米結構的影響規(guī)律，揭示了幾種特殊納米結構的生長機制，并研究了部分納米材料的熒光特性、場發(fā)射特性及親疏水特性。
　　通過調整實驗參數(shù)，如壓強、反應溫度、襯底類型、源材料種類和比例等，利用氣相沉積的方法合成了多種ZnO和ZnS一維納米結構。<

2、br>　　用 ZnS和碳粉為源材料，鋅片作襯底，在900℃合成了 ZnO塔狀一維納米結構。襯底類型和襯底溫度對產(chǎn)物形貌有著重要的影響，鋅襯底促進鋅微米球前驅體進一步氧化成塔狀的納米結構。在其它參數(shù)不變的情況下，用硅片和鎢片等作襯底則不能形成這種結構。用鍍有10nm金膜的硅片作襯底，在900℃合成了 ZnO環(huán)狀納米結構。這種結構的形成是極表面誘導的靜電能和彎曲誘導的彈性能共同作用的結果，同時構成環(huán)的納米帶的厚度也是一個重要的因素。用金包敷

3、的硅片作襯底，在1020℃合成了 ZnO螺旋納米結構。催化劑和ZnO納米帶界面處的堆剁層錯導致了螺旋結構的形成。這種堆剁層錯是由于金催化劑粒子移動過程中的局部擾動所導致，堆剁層錯的形成導致界面處產(chǎn)生一個非零扭矩，誘導一個非對稱生長的前端。進一步反應和自催化輔助生長導致了ZnO納米螺旋的形成。
　　用 ZnS和碳粉的混合粉末作為源材料，在900℃合成ZnO-ZnS異質環(huán)狀納米結構。合成納米環(huán)的內邊緣有大量的齒存在，納米環(huán)的平均厚度5

4、0納米，寬度100納米。當厚度超過100納米時，構成環(huán)的納米帶將不會彎曲。合成的異質環(huán)狀結構是由 ZnS和ZnO晶格失配產(chǎn)生的應變所引起，即由于硫化鋅的晶格大于氧化鋅，在氧化鋅和硫化鋅晶體界面，氧化鋅將產(chǎn)生拉伸張力而硫化鋅則產(chǎn)生收縮張力，從而導致整個氧化鋅納米帶/硫化鋅納米帶/氧化鋅納米齒帶狀異質結構向有齒的一邊彎曲，形成奇特的帶狀異質結齒輪結構。
　　在1020℃，用簡單的熱蒸發(fā) ZnS粉末的方法在硅襯底上合成了鋸齒狀ZnS納米