1。2 ZnO的应用现状
纳米金属材料问世的时间说长不长说短也不断,纳米金属材料是20世纪80年代中期研制成功的,后来相继问世的有纳米半导体薄膜、纳米陶瓷、纳米瓷性材料和纳米生物医学材料等。
近二十年来,在科学家们的积极探索和不断努力下,对ZnO、氧化锡、氧化钛、氧化铝为代表的金属氧化物半导体纳米材料的研究取得了一系列引人注目的成果,并在紫外激光、光催化、气体传感和荧光生物标记等方面展现了巨大的应用价值[4,11,13]。文献综述
其中的ZnO是锌的氧化物,难溶于水,可溶于酸和强碱。它是白色固体,故又称锌白。它能通过燃烧锌或焙烧闪锌矿(硫化锌)取得。在自然中,ZnO是矿物红锌矿的主要成分。虽然人造ZnO有两种制造方法:由纯锌氧化或烘烧锌矿石而成。ZnO作为添加剂在多种材料和产品有应用,包括塑料、陶瓷、玻璃、水泥、润滑剂、油漆、软膏、粘合剂、填隙材料、颜料、食品(补锌剂)、电池、铁氧体材料、阻燃材料和医用急救绷带等。ZnO是一种非常重要的半导体材料,它有较宽的带隙(3。4 eV)、很高的激子束缚能,在太阳能电池,光电探测器,和催化剂的方面具有很大的应用潜力[19~22]。
ZnO的优质特性让人们对它的发展前景抱有巨大希望,因此很多人就尝试将ZnO做成纳米级别的颗粒,成果熙然。相较于ZnO,纳米ZnO具有了一些新的优点。伴随着材料尺度的缩小,量子限域效应所引起的载流子、光子、声子局域化,产生许多重要的现象。纳米体系表面、界面态对处理条件和介质体系作用的敏感,使ZnO及其化合物的发射光谱结构和发射强度、电导率、光透过率和载流子传输性能等都受到不同程度影响,并能有效提高其光发射强,改善其电学性质。良好的自组织生长,实现了一些特殊形态和性质的ZnO纳米材料,有助于研究局域结构中光、电、热、力等基本现象和性质,以及获得新型器件,促进ZnO在更多领域的应用和发展[14]。
近年来发现它在催化、光学、磁学、力学等方面展现出许多特殊功能,使其在陶瓷、化工、电子、光学、生物、医药等许多领域有重要的应用价值,具有普通ZnO所无法比较的特殊性和用途。