ZnO微结构调控及其光学性能的研究摘要：氧化锌不同形貌的合成与控制可以通过一个简单的溶剂热反应来实现，其中乙醇作溶剂，酒石酸做添加剂。通过控制酒石酸的加入量，可以有效地控制ZnO的形貌、尺寸以及到更复杂结构的转变。同时提出了不同形貌ZnO可能的生长机制，并利用FTIR谱进一步证实了酒石酸对ZnO生长的影响。另外，由光致发光光谱可以看出，不同的ZnO形貌，发光性能会有所不同，总体上说，所得ZnO的发光区域主要集中在紫光波段和橙光波段。关键词：氧化锌；微结构；机理；光学性能：O614.24+1文献标识码：A：1001-4861(2011)04-0752-07近年来纳米和微结构材料已经吸引了越来越多的利益，设计，制造和修改等级结构形貌可控的纳米材料仍然是一个巨大的挑战。氧化锌是一个n型宽禁带（3.37电子伏特）和一个大的激子结合能（60毫电子伏特）的半导体。调查显示，由于其优异的热稳定性和化学稳定性，氧化锌的应用领域非常广泛，如光电子，光催化，场发射和传感器等。同样，氧化锌的结构与性能密切相关，如形态，大小，长宽比或表面结构等。目前，具有不同结构和形貌的氧化锌进行了合成，包括氧化锌纳米线，纳米，纳米管等。各种合成方法中，湿化学法被视为合成氧化锌材料最好的方式，该方法不需要特殊设备，复杂的工艺或高温，能够更好地控制氧化锌大小和形态，湿化学方法用于氧化锌合成已报告了许多组。近年来，有机分子，如藻酸双酯钠，聚乙二醇，茶，等等，已被广泛用来作为合成氧化锌的表面活性剂。1实验部分所有的试剂和溶剂的分析级和使用无任何进一步的净化。在一个典型的溶剂热的过程，前体溶液是由溶解14.85克氯化锌（Zn（NO3）2·6H2O）到100毫升无水乙醇下大力搅拌。在Zn（NO3）2·6H2O完全溶解，1.8克的酒石酸溶液加入上述溶液连续搅拌形成一个明确的解决方案。30分钟后，搅拌，混合被转移到反应釜和保持在160℃为4小时，其中加热半小时。最终得到产品后用去离子水和乙醇洗涤数次，并在空气中干燥。相同的条件下，分别与改变的酒石酸（1.8，1.2，0.8，0.6，0.4，0.1克），进行了一系列的实验。利用电子显微镜（扫描电镜，日立4800s）与加速电压5kv和高分辨率透射电子显微镜（高分辨透射电子显微镜，日本电子jem-2100；200）扫描出晶体形态的氧化锌特点。光致发光（等）进行测量所制备的氧化锌结构的不同，在室温下的发光光谱使用325nm的激发波长。2结果与讨论实验参数，包括反应物浓度，温度和PH值，发挥关键作用的控制的大小和形态的产品。在我们的研究中，形态和相结构作为合成氧化锌可以轻易地把只是通过改变量的酒石酸，而其他条件不变。当酒石酸是目前在高掺量为1.8克，这个面具样氧化锌是直径10~20μ米显示fig.1a~B因为浓度酒石酸很高，有许多有机分子和离子锌离子，生成氧化锌和生长单位为中心在一个小区域。在这种情况下，酒石酸作为表面活性剂在氧化锌原子核，使周围的游离锌离子能结晶速度很慢。在这方面，中央锌核可以发展成大晶体在低转速逐渐。除了减少到1.2克的酒石酸，氧化锌花的平均直径为2μ米合成（fig.1c）。从扩大的图像显示在fig.1d，我们可以看到，每朵花由定向纳米棒。fig.1c插图的右下角显示，为结晶结构的氧化锌花提供了有力的证据的。每个高度结晶氧化锌花棒间距的距离约为0.26nm，对应于空间的，这是常规方向的一维氧化锌生长。随着反应时间的延长，大量出现，构成了氧化锌纳米棒通过静态吸附氧化锌极性。从上面的讨论中，当酒石酸是目前大量（1.8克，1.2克），有机分子可以围绕核和控制其表面生长的氧化锌，氧化锌形貌的影响表面活性剂。用0.8克酒石酸，氧化锌球刺逐渐形成，其直径大约1米。透射电镜分析，这些大球被粉碎成小晶体的高分辨图像显示在fig.2c。证实了氧化锌球实际上是由纳米单位的ZnO，以一个特定的方式显示在fig.2d。衍射环中插入fig.2d，造成电子衍射分析在边缘的领域，进一步表明，获得了氧化锌多晶球。相应地，有大量的锌离子聚集在中央大分子。在这方面，酒石酸发挥形态导向作用氧化锌生长。后来，酒石酸分子的溢出内及周边Zn2+离子继续结晶，并最终形成了氧化锌和氧化锌的结晶到周边单位的刺的表面。当添加酒石酸0.6g，...