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银/氧化锌纳米复合表面抗菌制备及其应用(3)

时间:2022-03-17 21:46来源:优尔论文
1。1。1 氧化锌纳米线 氧化锌, 化学 式为ZnO,分子量是81。39,白色粉末状,一般具有六方纤维锌矿结构。纳米氧化锌无毒,无嗅无味,质地均匀且难溶于
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1。1。1  氧化锌纳米线

氧化锌,化学式为ZnO,分子量是81。39,白色粉末状,一般具有六方纤维锌矿结构。纳米氧化锌无毒,无嗅无味,质地均匀且难溶于水, 是一种环境友好和化学稳定的材料。氧化锌的禁带宽度为3。37 eV,激子结合能为60 meV,具有多种优良的物理性能,应用于各种领域例如压敏电阻、气体传感器、场发射器,和太阳能电池[4] 。而ZnO纳米线由于其特殊的以为纳米结构,优异的光电性能,受到了国内外研究者的广泛关注。竖直生长的ZnO纳米线已通过如光刻,电子束刻蚀和水热法等多种制备手段制备[5-8]。但作为ZnO纳米线家族的一员,水平生长的ZnO纳米线的研究则相对较少,基于二维平面(玻璃,石英,硅片,不锈钢等)的水平生长的ZnO纳米线的研究则少之又少了。因而,无论是从科研角度出发还是从实际应用角度出发,研制一种基于二维表面水平生长的ZnO纳米线都具有重大的意义。

    目前制备ZnO纳米线基本都是竖直方向的纳米棒,据文献报道,目前制备竖直生长的ZnO纳米线(纳米棒),通常采用化学气相沉积法,气-液-固(VLS)生长机制或水热法制备。

氧化锌纳米线最常见的应用是作为光催化材料,对于降解水中的有机污染物有着重要的研究价值。在紫外光照下可以产生电子空穴对,分离的电子具有较强的还原性,可以使吸附在表面的物质发生还原反应。光生空穴由于得电子能力强可以与吸附在表面的H2O发生氧化反应,形成具有强氧化性的官能团(-OH);同时,催化剂表面的氧分子与电子相互作用,产生过氧自由基(·OOH)和超氧子自由基(·O2-)。这些强氧化性的自由基都会使有机物分解,从而将其降解为二氧化碳和水。论文网

(1)竖直生长氧化锌纳米线的制备现状

2001年, M。H。 Huang[9]等人在Science上首次报道了通过紫外激光和气相外延相结合的技术,并通过控制Au团簇和Au薄膜,实现了ZnO纳米线在形貌及位置的可控生长,如图1。1所示。

图1。1  石基底上的ZnO纳米阵列的SEM图。(F)单根ZnO纳米线的HRTEM图

    2003年,L。E。 Greene[10]等人通过两步法(晶种和水热)成功制备出可以在任意基底上生长的均匀致密的ZnO纳米线阵列。其制备出的ZnO纳米线的直径在40-80 nm,长1。5-2 μm,每平方厘米含ZnO纳米线的数目约为1010。图1。2为所制备在硅片上生长的不同倍数的竖直氧化锌纳米线的SEM图。

图1。2  不同倍数的竖直生长的氧化锌纳米线SEM图

     2012年,M。 Podlagar[11]等人通过水热法在导电玻璃基底上成功制备了竖直生长的ZnO纳米线,并将其运用于液晶显示器领域。其光学透过率可达82%,薄层电阻为100 Ω/sq。图1。3为所制备的在玻璃基底上竖直生长的ZnO纳米线的不同倍数的SEM图。

图1。3  水热法制备的在玻璃基底生长的不同倍数的ZnO纳米线SEM图

此外,C。J。 Lee[12]等人也通过金属气相沉积法在550℃温度下,在硅片基底上合成了定向排列的ZnO纳米阵列。

(2)水平生长ZnO纳米线的制备 研究现状

目前关于水平生长的ZnO纳米线的报导较少。

2009年,S。 Xu等[13]通过水热分解的方法制备了有序的水平生长的ZnO纳米线阵列。他们通过在ZnO基底上旋涂一层聚甲基丙烯酸甲酯,然后用电子束刻蚀的手段将ZnO生长的方向控制<0001>晶面,然后在小于100摄氏度下水热分解2。5 h。图1。4为所制备的典型的水平生长的ZnO纳米线阵列图。

图1。4  水平生长的ZnO纳米线阵列图 银/氧化锌纳米复合表面抗菌制备及其应用(3):http://www.youerw.com/fanwen/lunwen_91169.html

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