引言

ZnO作為II-VI半導體材料，室溫下具有3.34 eV的寬帶隙能和較大的激子結合能(60 mV)，是一種具有光電應用潛力的材料。人們從理論和實驗上研究了氧化鋅納米結構。科學家和工程師認為，特定形式的氧化鋅納米結構有不同的應用。與其他納米結構相比，100納米範圍的ZnO納米粒子具有較大的比表面積和較小的尺寸效應。此外，氧化鋅納米粒子由于控制氧化鋅光學性質的量子限制效應而受到廣泛關注。

合成ZnO納米粒子的方法有很多，如濕化學法、熱分解法、水解法、水熱法、蒸氣傳輸法等。在這些方法中，濕法化學提供了低成本，并已用于合成不同的氧化鋅納米結構。

ZnO納米粒子被認為具有作為光催化劑的潛在應用。盡管如此，氧化鋅納米粒子的合成和表征仍因其豐富的潛在應用而成為人們關注的焦點。

本文報道了用簡單濕化學方法合成的納米氧化鋅的結構分析。用掃描電子顯微鏡觀察了納米氧化鋅粉末的形貌，并進行了x光衍射(XRD)測量，用能量色散x光觀察了前驅體的組成。

實驗

氯化鋅(氯化鋅)和氫氧化鈉(氫氧化鈉)被用作鋅前體和控制溶液的酸堿度。将氯化鋅和氫氧化鈉分别溶解在去離子水中，得到不同的摩爾濃度。在劇烈攪拌下，無需任何熱處理，将氫氧化鈉溶液逐滴加入氯化鋅溶液中，直到形成白色懸浮液。氯化鋅氯化鋅/氫氧化鈉的摩爾比為0.4/0.8(氧化鋅-甲)，0.4/0.4(氧化鋅-乙)，0.8/0.4(氧化鋅-丙)。然後，離心每種懸浮液以獲得沉澱的氫氧化鋅.最後，在400℃的溫度下煅燒沉澱的Zn(OH)2以獲得粉末狀ZnO納米粒子。

結果和讨論

圖1(a)-(c)顯示了不同組成的ZnCl2/NaOH比值的粉末氧化鋅納米顆粒的掃描電鏡圖像。可以觀察到，氧化鋅納米顆粒聚集得極大。在圖1(a)中可以更清晰地确認聚合的圖像。從圖1(b)和(c)可以看出，納米顆粒的聚集量相當大。由于氧化鋅納米顆粒在煅燒過程中的高表面能，預測了氧化鋅納米顆粒的聚集。

我們利用能量色散x射線(EDAX)進一步研究了粉末氧化鋅粒子的組成。從表1中可以看出，ZnCl2/NaOH比值為0.4：0.8，得到了與合成的氧化鋅納米顆粒的最佳組成比值。

圖2顯示了具有不同成分的zncl2/NaOH比值的氧化鋅納米顆粒的XRD模式。根據XRD模式，我們證實了zncl2/NaOH比值為0.4：0.8的樣品ZnO-A隻有一個相氧化鋅。同時，ZnO-B和ZnO-C還有其他相，如氫氧化鋅。

結論

綜上所述，采用簡單的濕化學法在400℃煅燒2小時後合成了氧化鋅納米顆粒。形态上，氧化鋅納米顆粒聚集形成更大的顆粒。然後，根據國際衍射數據中心(ICDD)編号#98-002-9272，XRD光譜證實了氧化鋅納米顆粒具有多晶六角形結構，（002）取向更好，晶粒尺寸在21nm範圍内。

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