多孔纳米氧化锌材料的制备与表征

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金属半导体氧化锌具有良好的气敏性能,用氧化锌粉末制备的气敏传感器具有选择性好、反应速度快、灵敏度高等优点,可以用来检测多种易燃易爆气体。在气敏传感领域内开发具有新型结构的,高比表面积的多孔纳米氧化性具有重要的意义。在本论文中,以硝酸锌为原料,六亚甲基四胺为模板剂,采用水热合成法,通过调节工艺参数等手段,制备出了棒状,花状,包菜状,蒲公英状中空纳米氧化锌。其中包菜状、蒲公英状是首次合成出来并被报道。同时还对实验产物的形成条件、过程、原理进行分析。得到了以下结果:在120度下,对硝酸锌和氨水的混合液水热合成4小时,成功的制备出了棒状氧化锌。此氧化锌为正六棱柱,长度为500纳米。经过XRD分析发现,此棒状氧化锌的优先生长面为(100)晶面。当在玻璃板上旋涂上钛酸丁酯,然后把玻璃片放入反应釜中,在100度下对硝酸锌与六亚甲基四胺的混合溶液水热合成4个小时,得到长500纳米,孔径200纳米的中空棒状纳米氧化锌。对旋涂钛酸丁酯的玻璃板在450度下退火半小时,采用以上的条件合成后得到具有中空管状花瓣的花状氧化锌。对旋涂过钛酸丁酯和水的混合物的玻璃板后以450度退火半小时,采用以上的方法合成后得到包菜状的纳米氧化锌,该类材料未见报道。通过对硝酸锌、六亚甲基四按和尿素的混合液水热合成后得到具有蒲公英状、多孔球状的纳米氧化锌,该类材料此前也为见报道。通过简单的水热合成法合成的类型众多的氧化锌具有较大的比表面积,可以作为新型的气敏传感材料,为进一步探索新型氧化锌敏感材料创造了条件。
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