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本文报道了一种电化学阳极氧化方法利用混合氢氟酸和甲醇电解液,在不到一小时的时间内大规模合成不同的氧化锌纳米结构。结果表明,通过控制电解液的浓度和反应时间,可以获得氧化锌纳米点、纳米线和纳米花等纳米结构。
由于在纳米流体和分离技术中的几个应用的基本兴趣,水的润湿性和毛细管传输已经引起了很多关注。为了让水润湿膜,必须克服能量障碍来实现从疏水状态到亲水状态的转变。已经建立了一些理论模型来探索电润湿行为。现在,碳纳米管膜和硅纳米线薄膜的表面润湿性转换已经通过电学方法实现。
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本文采用简单快速的电化学阳极氧化方法,制备了纳米点、纳米线和纳米花等不同纳米结构的ZnO薄膜。光致发光特性可以通过改变生长条件来控制。以往的研究更多地关注于高质量紫外发射氧化锌纳米结构的制备。在具有丰富表面/界面和高缺陷密度的ZnO纳米结构中观察到非常强的可见发射和窄的半峰全宽(FWHM)(30-40nm)。这种氧化锌薄膜可能在可见光光电器件、染料敏化太阳能电池的光阳极和传感器中有潜在的应用。另一方面,大量研究集中在紫外光照射下CA的变化,我们证明表面润湿性也可以通过在ZnO纳米结构薄膜上施加外电势来控制,这归因于电场作用下ZnO薄膜表面缺陷位置的产生。
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书籍:《炬丰科技-半导体工艺》
本文采用简单快速的电化学阳极氧化方法,制备了纳米点、纳米线和纳米花等不同纳米结构的ZnO薄膜。光致发光特性可以通过改变生长条件来控制。以往的研究更多地关注于高质量紫外发射氧化锌纳米结构的制备。在具有丰富表面/界面和高缺陷密度的ZnO纳米结构中观察到非常强的可见发射和窄的半峰全宽(FWHM)(30-40nm)。这种氧化锌薄膜可能在可见光光电器件、染料敏化太阳能电池的光阳极和传感器中有潜在的应用。另一方面,大量研究集中在紫外光照射下CA的变化,我们证明表面润湿性也可以通过在ZnO纳米结构薄膜上施加外电势来控制,这归因于电场作用下ZnO薄膜表面缺陷位置的产生。
结论
结果和讨论
介绍
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摘要
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结论
关键词:不同的氧化锌纳米结构;电化学阳极氧化;可见光发射;电润湿性;近超疏水
本文采用一种简单、快速的电化学阳极化方法,在锌箔上制备了具有多种纳米结构的氧化锌薄膜,包括纳米点、纳米线和纳米低层。氧化锌薄膜显示出非常强的可见发射,这是归因于VOZni和价带之间的过渡。在直流或交流电场下,观察到电诱导的表面润湿性从超疏水态转变为亲水态,并利用电场下氧化锌薄膜表面缺陷位点的产生来解释其转变机理。本工作为大规模合成不同的氧化锌纳米结构提供了一种简单、快速的方法,电场可用于调节氧化锌纳米结构的润湿性。
通过室温拉曼和光致发光测量研究了分级氧化锌纳米结构的光学性质。ZnO具有纤锌矿结构,具有C6v (P63mc)点群对称性。图3显示了氧化锌纳米结构薄膜在不同反应时间和不同外加电压下的拉曼光谱,它们显示了相似的模式。只有一个明显的氧化锌光子模式出现在578厘米1,这是分配给E1 (LO)模式。人们普遍认为,E1 (LO)模式与氧空位、锌间隙缺陷态和自由载流子有关。
图中。1(a)-(f)显示了在9.7V相同电压下,但在含50vol.%甲醇的电解质中制备的相应的SEM图像。在图中锌沟槽壁上可以清晰可见的平均直径约为62nm和115nm的氧化锌纳米点。分别为1(a)和(b)。
锌箔的电化学阳极化在暴露于电解质的特制支架中进行。阴极是石墨板(或锌箔),抛光锌箔用作阳极,它们之间的距离为50毫米。阳极氧化在水、氢氟酸(48%)和甲醇(99.9%)的混合电解液中进行。最后,将白色氧化锌薄膜沉积在锌箔上,用去离子水彻底清洗以除去残留物,并在室温下在空气中干燥。
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氧化锌是一种公认的半导体和压电材料。它们的宽直接带隙能量为3.37 eV,室温下的大激发结合能为60 meV远大于其他半导体材料。氧化锌纳米材料具有优异的热稳定性和化学稳定性、较大的压电常数和易修饰的导电性,被认为在紫外激光器、太阳能电池、气体传感器、生物探测器、紫外发光二极管、光催化剂、场发射体、透明导体等方面具有巨大的潜在应用价值。氧化锌的性质很大程度上取决于其结构,包括晶体的形态、纵横比、尺寸、取向和密度。
文章来源:《结构化学》 网址: http://www.jghxzz.cn/zonghexinwen/2022/0623/589.html
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