由LDHs前驅(qū)體構(gòu)筑結(jié)構(gòu)取向性ZnO-ZnFe-,2-O-,4-薄膜及其性能研究.pdf

1、復合金屬氧化物納米材料具有獨特的電學、光學、磁學、催化性能，在催化劑或催化劑載體、分離和吸附介質(zhì)、磁記錄材料等研究領域引起人們的廣泛關注。ZnO是一種直接寬帶隙Ⅱ-Ⅵ族化合物半導體材料，非常適合用于制作短波長發(fā)光器件及紫外探測器。而ZnFe2O4尖晶石在氣敏傳感器、催化劑、固體太陽能電池等方面都有重要應用。將ZnO/ZnFe2O4納米粒子有序組裝成薄膜，可實現(xiàn)其功能化及器件化。 本論文以ZnO/ZnFe2O4薄膜的有序構(gòu)筑為目的

2、，以無機納米材料ZnFeCl-LDHs為前驅(qū)體，構(gòu)筑了結(jié)構(gòu)有序的ZnO/ZnFe2O4薄膜，并進一步對薄膜的浸潤性以及發(fā)光性能進行了初步的探究。具體研究內(nèi)容如下： 1．以雙滴法制備了ZnFeCl-LDHs納米粒子，其Zn2+/Fe3+摩爾比分別為2、3、4。通過對反應時間、溫度、pH的控制，合成尺寸小、粒徑分布窄、六方片狀結(jié)構(gòu)的ZnFeCl-LDHs納米粒子。 2．以上述制備的ZnFeCl-LDHs為單一無機前驅(qū)體，利用

3、“邊一邊”和“面一面”相互作用經(jīng)溶劑蒸發(fā)法在硅基片上構(gòu)筑了（001）取向的納米結(jié)構(gòu)ZnFeCl-LDHs薄膜。以（001）取向的ZnFeCl-LDHs薄膜為前體，在高溫煅燒的條件下，（001）取向的ZnFeCl-LDHs薄膜經(jīng)拓撲轉(zhuǎn)化得到ZnO/ZnFe2O4納米結(jié)構(gòu)復合金屬氧化物薄膜，其中ZnO具有高度（002）擇優(yōu)取向，金屬元素在薄膜面內(nèi)均勻分布，粒徑分布窄，且薄膜具有孔狀結(jié)構(gòu)。薄膜中Zn2+/Fe3+摩爾比隨其前驅(qū)體中比例可在2～

4、4范圍內(nèi)調(diào)控。隨著煅燒溫度從500℃提高到900℃，各組分粒子平均尺寸由30nm增大到50nm。粒子尺寸隨溫度提高而增大，但并不隨組分元素比例而發(fā)生變化。通過對前驅(qū)體ZnFeCl-LDHs的合成及煅燒溫度的控制，可以達到對ZnO/ZnFe2O4納米結(jié)構(gòu)復合金屬氧化物薄膜組分以及粒子尺寸的調(diào)控。 3．文章對ZnO/ZnFe2O4薄膜的表面浸潤性能以及光致發(fā)光性能進行了研究。研究表明ZnO/ZnFe2O4薄膜經(jīng)疏水性的長鏈脂肪酸鹽修