ZnO准一维阵列的制备和表征

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准一维纳米材料具有与体材料完全不同的优异的特性和应用潜力,近年来,制备准一维有序纳米结构材料成为材料科学研究领域的热点,在多种纳米材料的制备方法中,通过电化学沉积法可以制备出具有新颖结构的纳米线和薄膜。本文首次利用电化学沉积-氧化的方法制备了大规模的氧化锌准一维微纳米线平行阵列,此方法分为两步以制备氧化锌微纳米线阵列。第一步是电化学沉积法:以硅片为衬底,利用溶质分凝原理在cell中构建准二维生长空间,通过精确调节电解质溶液浓度、PH值和对外加电势的精确控制,得到了大规模的准一维锌/氧化锌有序纳米结构材料。运用SEM和TEM对得到的样品进行形貌表征,发现样品的形貌基本上是呈平行线状阵列,并在每根线的表面覆盖微观的片状结构,其随着PH值的增加而增加;运用XRD对样品的结构和成分表征,表明样品为锌和少量的氧化锌,锌呈六方密堆积结构。第二步是氧化法:在空气中高温(750℃)氧化第一步中得到的锌/氧化锌结构材料2h,得到准一维氧化锌有序纳米结构材料。运用SEM对得到的样品进行形貌表征,发现PH值为3.0条件下沉积的微纳米线表面布满了晶须,而其它PH条件下沉积的微纳米线表面形貌没有发生大的不变化。运用XRD对样品的结构和成分表征,表明样品为氧化锌,并呈六方密堆积结构。并对氧化锌样品的紫外吸收进行了表征和分析。文中还对电化学沉积的沉积机理、影响电化学沉积物形貌的电压、电解质、PH值等因素进行了分析;对锌氧化成针状氧化锌的过程和机理进行了分析。
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