表面改性对氧化锌纳米棒微结构、磁性及光学性能的影响

发布时间：2017-11-14 03:15

  本文关键词：表面改性对氧化锌纳米棒微结构、磁性及光学性能的影响

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【摘要】：氧化锌(ZnO)纳米棒是在纳米科学技术领域中极具发展潜力的一种纳米材料。由于在发光材料、磁性半导体材料、催化剂、传感器等方面具有优异的性能和巨大的市场需求,有关氧化锌(ZnO)纳米棒材料的研究亦然十分活跃,ZnO纳米棒的发光性质和磁性与ZnO纳米棒的表面结构关系密切,对ZnO纳米棒进行表面修饰,不仅可以有效地调节其表面结构,改善其相关性能,而且有助于深入理解相关物理机制。本文利用薄层二硫化钼(MoS_2)和MoO_x对ZnO纳米棒进行表面修饰,系统研究了修饰对ZnO纳米棒微结构、光致发光性质和磁性的影响,主要内容如下所示:(1)采用了水热法制备ZnO纳米棒,化学气相沉积法制备MoS_2纳米片。(2)本文尝试通过表面改性方法对ZnO纳米棒的微结构、磁学及光致发光等性能进行探究,制备了ZnO-MoS_2核壳材料并分析其变化规律。透射电子显微镜和拉曼光谱测试证实了薄层MoS_2的存在。ZnO-MoS_2核壳纳米材料中薄层MoS_2的拉曼峰间距验证了ZnO纳米棒上沉积的MoS_2样品的层厚为0.63nm,层数为3层。(3)ZnO纳米棒的紫外发光峰强度减弱,其原因可能与MoS_2修饰对ZnO表面结构的损伤、光生载流子的分离以及MoS_2对紫外光的吸收等原因有关;ZnO纳米棒的可见光发光峰强度略有降低,说明MoS_2修饰对ZnO纳米棒中氧空位、氧缺陷等的影响比较小。经薄层MoS_2修饰后,ZnO纳米棒样品中出现了新的可见光发光峰,其可能来源于2ZnO-MoS之间的界面。经薄层MoS_2修饰后,室温下ZnO纳米棒样品的磁矩没有因MoS_2发生明显变化,说明薄层MoS_2的磁性很弱。(4)与商品MoS_2粉体相比,经薄层MoS_2修饰后的ZnO纳米棒对黑索金炸药(RDX)有不错的灵敏度,可以用于探测RDX物质的含量。(5)与薄层MoS_2修饰相比,MoO_x表面修饰后,ZnO中Zn的X射线光电子能谱向低结合能方向移动了0.3eV,表面形貌发生了较大变化(从六棱柱形状变为莲藕形状)。MoO_x表面修饰后,ZnO纳米棒的位于378nm处的紫外发光峰强度降低。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ132.41;TB383.1

【参考文献】

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1 Sandeep K.S.Patel;Khemchand Dewangan;N.S.Gajbhiye;;Synthesis and Room Temperature d~o Ferromagnetic Properties of α-MoO_3 Nanofibers[J];Journal of Materials Science & Technology;2015年05期

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本文编号：1183604