沉淀法制备掺锆氧化锌纳米粉末的形貌与光学性能

发布时间：2017-06-23 13:15

  本文关键词：沉淀法制备掺锆氧化锌纳米粉末的形貌与光学性能，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：采用直接沉淀法制备未掺杂和掺杂Zr元素的ZnO纳米粉末,通过X射线衍射(XRD)分析、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)以及紫外可见光谱(UV-Vis)分析、光学性能测试等,研究Zr掺杂量(0~5%,摩尔分数)与溶液pH值(6.5~13.0)对粉末粒度、形貌与结构及光学性能的影响。结果表明:Zr掺杂使ZnO粉末粒径减小。Zr掺杂量为1%的粉末粒径最小,晶粒尺寸为28 nm,Zr完全进入ZnO晶格中;当Zr掺杂量增加到3%和5%时,粉末粒径增大,并出现ZrO2相。反应溶液的pH值为6.5时,Zr-ZnO纳米粉末形貌为类球形。随pH值增大,Zr-ZnO粉末形貌逐渐向短棒状转变,粉末粒径先减小然后增大。随Zr掺杂量从0增加到5%,ZnO的光吸收峰先出现"蓝移"后出现"红移",表明Zr掺杂可提高ZnO粉末的禁带宽度,随Zr含量增加,粉末的禁带宽度先增大后减小,1%Zr-ZnO的禁带宽度最大。
【作者单位】： 中南大学材料科学与工程学院;
【关键词】： 直接沉淀法 Zr-Zn O粉末 Zr掺杂量 p H值 形貌 光吸收峰 禁带宽度
【基金】：湖南省自然科学基金资助项目(13JJ5004)
【分类号】：TB383.1;TQ132.41
【正文快照】： 氧化锌(Zn O)是n型半导体材料,在室温下的禁带宽度为3.37 e V,激子束缚能为60 me V,大于其在室温下的热能26 me V,这使得氧化锌在室温甚至更高温度下能实现高效率的激子受激发射。与其它半导体氧化物相比,Zn O的原材料易得,性质稳定,环境友好,并且价格低廉,在气体传感器[1]、

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