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