ZnO纳米结构的制备及表面形貌的研究

ZnO本身具有许多优点,其纳米材料对比于其他纳米材料有更大的潜在应用价值, 因此ZnO纳米结构的制备研究一直是近年来国际上研究的热点.此文阐述了ZnO纳米材料近年的发展情况,介绍了关于ZnO纳米结构的制备方法、生长机理、表面形貌以及发展前景.     

前驱物尺寸和形貌对纳米ZnO的影响

以Zn(NO3)2和CO(NH2)2为主要原料，用均匀沉淀法制备了不同粒径的纳米ZnO．通过控制沉淀反应的工艺参数，可得到不同尺寸的条状和片状前驱物；再通过调控焙烧条件，可得到不同尺寸的球状、网状和棒状纳米ZnO．用TEM及XRD等方法对前驱物及纳米产物进行表征和研究，结果表明，纳米ZnO的形貌和尺寸在很大程度上取决于前驱物的形貌和尺寸．     

纳米ZnO改性沥青技术性能的研究

通过高速剪切共混法制备了一系列不同纳米ZnO掺量的改性沥青,并对其进行软化点、针入度、低温延度及感温性能等试验,以探究纳米ZnO对沥青的改性效果及机理。试验结果表明,纳米ZnO能够吸附沥青中的轻质组分,可提高沥青体系的黏度,从而显著改善沥青的高温性能和感温性能,但对沥青在低温条件下的延展性及脆性有不利影响。     

ZnO纳米纤维的制备及其气敏特性研究

应用静电纺丝法制备了Zn（Ac）/PVP复合纳米纤维,经650℃煅烧后得到直径为95 nm的ZnO纳米纤维.分别采用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对ZnO纳米纤维的表面形貌和晶体结构进行了表征.结果表明：ZnO纳米纤维由粒径约30～50nm的微粒组成,为粗糙多孔的网状结构.同时,研究了ZnO纳米纤维传感器的气敏特性.测试结果表明：该传感器在300℃时对低浓度（10 ppm）的乙醇具有高灵敏性和很好的选择性.另外,讨论了ZnO纳米纤维的气敏机制.     

纳米微晶表面态对三阶非线性光学性质的影响

通过对纳米微晶表面态的考虑，运用三能有的密度矩阵方程导出了三阶非线性光学电极化率，进而，详细讨论了纳米微晶表面态对三阶非线性电极化率的影响。     

ZnO薄膜的溶胶—凝胶法制备及其光学性质研究

采用溶胶—凝胶法分别在透明玻璃和Si衬底上制备出了ZnO薄膜。分别采用X射线衍射仪(XRD)、能量分散谱仪(EDS)、紫外可见分光光度计和荧光光谱仪对所制样品进行测试,研究了样品的结构特性、成分和光学特性。X射线衍射结果表明,所制备的ZnO薄膜为六角纤锌矿结构;ZnO薄膜的EDS能谱图表明薄膜包含O元素和Zn元素;透射光谱表明ZnO薄膜质量高,在可见光范围内具有较高的透射率,平均透射率在85%以上;吸收光谱表明在带隙处存在吸收边;从PL光谱观察到了显著的紫外发射峰。     

乙醇润湿对根部牙本质表面形貌及纳米粘附力的影响

目的利用原子力显微镜观察乙醇润湿处理后牙本质的表面形貌,并检测其表面纳米粘附力的改变,探讨乙醇润湿技术用于提高牙本质粘接效果的临床作用机制。方法将人单根管前磨牙制成根部牙本质片并打磨抛光、酸蚀冲洗后,随机分成5组,分别用无水乙醇处理0s(对照组)、20s、60s、3×60s或梯度乙醇处理样本;原子力显微镜在空气环境中检测乙醇润湿后的牙本质表面特性;利用SPSS 16.0对结果进行单因素方差分析和Tukey检验。结果和对照组相比,随着乙醇使用时间的延长,牙本质表面波浪形的形貌越不明显,逐渐趋于平滑,牙本质纳米粘附力明显降低(P<0.001),其中3×60s组和梯度乙醇组的值最低,且两组间差异无统计学意义(P>0.05)。结论在空气环境中采用原子力显微镜检测时,随着乙醇使用时间的延长,牙本质表面波浪形的形貌逐渐趋于平滑,纳米粘附力越低,表明增加乙醇润湿处理时间可使牙本质胶原纤维网中的水分置换越充分,提高牙本质粘接界面的疏水性。     

氧化锌掺钴薄膜铁磁特性的研究

采用电子束反应蒸发法（REBE）生长钴掺杂的氧化锌（Zn1-xCoO x=0．1）薄膜,研究薄膜的铁磁特性．对Zn1-xCoxO薄膜的磁特性测量结果表明：薄膜具有室温（300K）铁磁性;Zn1-xCoxO薄膜,无论外部磁场平行或垂直于薄膜平面,其室温矫顽力均仅为6～7G,呈现典型的稀磁及磁各向同性特征;而对于多晶Zn1-CoxO薄膜,其室温矫顽力在200～370G之间展示出显著的磁化各向异性特征;同时讨论了薄膜的铁磁性起源及其各向异性机理．     

二氯二硫脲合镉晶体的电子结构与光学性质的研究

采用基于平面波赝势方法（PWP）和局域密度近似（LDA）的第一性原理方法,研究了二氯二硫脲合镉（BTCC）晶体的电子结构,能态密度和线性光学性质。研究表明BTCC晶体属间接带隙晶体,带隙值为3.81 eV;电荷密度分析反映Cd和Cl原子,以及氢键对分子组合以及排列结构有重要影响。采用密度矩阵理论计算了介电常数和折射率,理论结果与实验符合甚佳。     

脉冲激光沉积 ZnO 薄膜的微结构及发光性能

用波长为1064nm的Nd—YAG激光器，在氧的活性气氛中，通过激光烧蚀Zn靶在Si（111）衬底上获得ZnO薄膜．用电子显微镜（XRD和FESEM）表征ZnO薄膜的结构和表面形貌，用光致发光谱表征光学性质．实验中观察到紫外光发射和深能级的黄绿光发射．紫外光发射是ZnO薄膜的固有性质，深能级光发射是由于存在氧反位缺陷（OZn）．紫外光发射和深能级光发射的强度依赖于薄膜的表面粗糙度．表面粗糙度在nm级范围内的ZnO薄膜可以获得高强度的紫外光．     

高温高压处理对氧化锌晶体形貌的影响

在高温高压的条件下对氧化锌晶体进行了处理,所得的氧化锌样品用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)进行了鉴定和表征.考察了不同的温度和压力处理条件对ZnO晶体形貌和微粒尺寸的影响.研究结果表明: 氧化锌为纤锌矿结构,高温高压处理对氧化锌的晶体形貌和晶粒大小有一定的影响.随着处理温度和压力的增大,氧化锌结晶状况逐渐变好,晶体形貌逐渐清晰,晶粒尺寸也逐渐增大.     

衬底温度对MgxZn1-xO晶体薄膜表面形貌的影响

采用低温物理沉积技术在二氧化硅衬底(SiO2/Si(100)生长出了MgxZn1-xO晶体薄膜.用原子力显微镜(AFM)测得不同衬底温度下晶体薄膜的表面平整性,根据测得的数据资料分析衬底温度对薄膜表面粗糙度的影响,发现在250℃时生长得到的MgxZn1-xO薄膜具有最好的平整性,这也和以前生长的MgxZn1-xO薄膜分析结果一致.     

Microwave hydrothermal synthesis and characterization of ZnO nanostructures in aqueous solution

ZnO nanostructures were prepared in aqueous solution by microwave hydrothermal synthesis. Xray diffraction (XRD) and field emission scanning electron microscopy (FESEM) were used to characterize ZnO nanostructures (ZNs). The effects of pH, reaction temperature and reaction time on yield of ZnO were investigated. The yield of ZnO increased significantly with the increase of pH value, reaction temperature and reaction time. High yield and well crystallinity of ZNs could be obtained at 120°C for 60min by microwave hydrothermal synthesis. The spherical and rugby-like ZNs were obtained at 120°C without triethanolamine (TEA) and with TEA (mass ratio, $r = m_{Zn^{2 + } }$ : m _TEA = 1: 1), respectively. The concentration of Zn(OH) ₄ ^?2 ions in the reaction solution and TEA had an important effect on the nucleation and morphology of ZnO nanostructures. Mechanism for the formation of ZnO nanostructures was proposed.     

尿素晶体的线性和非线性光学性质的从头算研究

采用从头计算平面波赝势方法（pwp）和局域密度近似,计算了尿素晶体的电子能带结构和光学性质,计算表明尿素晶体属直接带隙晶体,计算带隙为5,lleV。在剪切操作下,采用密度矩阵理论计算了介电常数和倍频系数,理论结果与实验符合甚佳,并成功地将二阶非线性光学系数谱的特征峰与介电函数光谱结合起来,按单、双光子共振项进行了分析。不同跃迁过程对二阶非线性光学系数的贡献的研究表明,二阶非线性光学极化率在低频下几乎全部来自于虚电子过程。     

非渗透表面对地表温度的影响

以郑州市为研究区域,以Landsat TM/ETM+数据为主数据源,运用归一化线性光谱混合分析模型,生成1988/2001 2时段非渗透表面丰度影像,针对Landsat TM/ETM+数据的热红外波段,运用单窗算法反演郑州地区地表温度,得到1988/2001 2时段地表温度影像.通过分析非渗透表面丰度与地表温度的关系得到结论:非渗透表面丰度与地表温度呈正相关,但相关系数较低.