溶剂热制备氧化锌纳米线

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1、万方数据第2期2007年2月无机化学报CHINESEJOURNALOFINORGANICCHEMISTRYV01．23No．2Feb．。2007溶剂热制备氧化锌纳米线向群潘庆谊★徐甲强施利毅许鹏程刘荣利f上海大学理学院化学系，上海200444)关键词：氧化锌；纳米线；溶剂热；PEG400，．中图分类号：0614．24+1：0643：’FB383文献标识码：A文章编号：1001—4861(2007)02—0369—04SolvothermalSynthesisofZnONanowiresXIANGQunPAN

2、Qing—Yi。xuJia—QiangSHILi—YiXUPeng—ChengLIURong—Li(DepartmentofChemisto；CollegeofScience，ShanghaiUniversity,Shanghai200444)Abstract：ZnOnanowiresweresynthesizedmildlythroughanabsolutealcoholsolvothermalprocessat120℃for12husingZnAc，·2H，OandNaOHasrawmaterialsa

3、ndPEG400asasofttemplate．ThecyrstalstructureandmorphologyofthenanowireswerecharacterizedbyXRD．SEM．TEMandHRTEM．TheresultsindicatethatthediameterofZnOnanowiresis40nm，thelengthcat]reach2}xmandthenanowiresareofhighpurity，homogeneityandwellclwstallinty．Theinflue

4、nceofthevariousfactorsontheformationofZnOnanowiresandformationmechanismwerea】sodjscussed．Keywords：zincoxide；nanowires；solvothennalprocess碳纳米管的发现引起了人们对制备其它一维纳米材料的极大兴趣。由于一维纳米结构氧化物具有独特的光学、电学、敏感、催化和电化学性能，各种氧化物纳米线的制备和性能研究已成为当今准一维材料研究的热点。氧化锌是一种具有较大禁带宽度f3．2eV)的氧化

5、物半导体．特别是具有较大长径比的氧化锌纳米线所表现出的奇特电学和光学性能．使其在低压和短波长光电子器件方面具有潜在的应用价值，如发光二极管和二极管激光器、透明导电材料、气敏传感器和荧光器件等。而氧化锌纳米线所具备的如此广阔的应用前景．使其制备方法和性能研究受到了广泛的关注和重视。目前报道的氧化锌纳米线的制备方法主要有：催化生长法【lI，化学气相沉积法121．物理气相沉积法[3】，自组装法问．模板法151，低温CVD法[61．MOCVD法[71等。总的来说，上述方法所用仪器昂贵、合成条件苛刻。结果较难重复或产

6、量极少。而用模板法制备的产品去模板后形貌难以保持完整。最近．通过结构定向表面活性剂辅助．在较温和的条件下制备一维氧化锌纳米材料的湿化学法．如水热法和溶剂热法等．引起了人们的广泛关注p·”。本工作以乙酸锌，氢氧化钠为原料，聚乙二醇400(PEG4001为形貌控制剂．无水乙醇为溶剂．在120℃温和的溶剂热条件下合成了氧化锌纳米线。初步探讨了纳米线的生长机理。1实验部分1．1氧化锌纳米线的制备所用试剂的纯度均为分析纯．使用之前没有进一步提纯。一种典型的合成方案如下：将ZnAe2"2H：0(1．1收稿日期：2006

7、．10．16。收修改稿日期：2006．11．28。周家自然科学基金资助项目fNo．20471055)。+通讯联系人：E-mail：qypan@staff．shu，edu．cn第一作者：向群．女，43岁，在职博士研究生，副教授；研究方向：无机功能材料。；5艮一骥万方数据370无机化学学报第23卷g)、无水乙醇30mL、PEG4007．5mL、NaOH(4．0g)依次加入到50mL聚四氟乙烯反应釜中．填充度80％．然后密封在不锈钢容器内．在120℃恒温12h后．自然冷却至室温后，分离m白色沉淀，依次用无水乙醇、

8、去离子水洗涤数次，100℃干燥4h，得到白色粉体。改变温度、反应时间和表面活性剂条件下的合成参照上述方案。1．2合成材料的表征干燥过的样品的X射线衍射(XRD)采用日本理学RigakuD／Max-2550X射线衍射仪．CuK“射线f40kV，200mA，A=0．154056nm)，测试范围lOo～900．扫描速度0．020．S-t：用JEM一200CX透射电镜fTEM)(加速电压160kV)、JEM．2010F高