形态可控ZnO的水热合成与性能研究

摘要

本文旨在采用水热法制备形态可控的ZnO材料,并探索研究ZnO的形态、结构与其性能之间的关系。论文首先通过对反应物浓度、反应温度和反应时间等水热反应条件的系统研究,确定控制ZnO形态的关键因素,近而成功地合成了均匀的棒状、阶梯柱状、六方片状、六方环状和六方螺帽状ZnO。其中,六方螺帽状是ZnO的一种新形态。对不同形貌ZnO生长过程的研究表明:ZnO由棒到六方片的演变主要受反应物浓度的影响；ZnO六方片的中心具有较高的缺陷密度,容易发生“刻蚀”反应形成ZnO六方环；在二次水热过程中,六方形环沿<0110>和<0001>两个方向的外延生长和“刻蚀”反应间的平衡可以制得六方螺帽状ZnO。光致发光光谱(PL)表明,含有较大比例极性面的ZnO具有较强的可见光区发光光谱,表明样品含有较多的表面氧空位。同时,ZnO催化N-甲酰化反应的结果显示,含有较大比例极性面的ZnO具有较高的催化活性,这是因为表面氧空位对N-甲酰化反应具有较强的催化能力。这些结果揭示了ZnO的微观形态、表面性质与其催化性能间的关系,即含有的极性面比例越大,表面氧空位越多,相应的N-甲酰化催化活性越高。在所研究的样品中,六方螺帽状作为ZnO的新形态具有最高的催化活性。

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声明

第一章绪论

1.1引言

1.2 Zno的结构及性质

1.2.1 ZnO的结构

1.2.2 ZnO的基本物化参数

1.3 ZnO的制备方法

1.3.1固相法

1.3.2气相法

1.3.3液相法

1.4 Zno的性能及应用

1.4.1 ZnO的光学特性

1.4.2 ZnO的电学特性

1.4.3 ZnO的催化特性

1.4.4 ZnO的其它性能

1.4.5不同形貌ZnO的性能差异

1.4.6 ZnO的应用及展望

1.5论文的研究内容

1.5.1 ZnO研究存在的问题及发展方向

1.5.2论文的主要研究内容

参考文献

第二章形态可控ZnO的水热合成

2.1引言

2.2实验部分

2.2.1实验仪器

2.2.2实验试剂与药品

2.2.3 ZnO的水热制备方法

2.2.4表征方法

2.3实验结果分析与讨论

2.3.1水热体系的确定

2.3.2水热反应条件对ZnO形态的影响

2.3.3 XRD分析结果

2.3.4.ZnO生长机理分析

2.4本章小结

参考文献

第三章ZnO的微观形态与性能之间的关系

3.1引言

3.2实验部分

3.2.1实验仪器

3.2.2实验试剂与药品

3.2.3实验方法

3.2.4测试方法

3.3结果与讨论

3.3.1光谱性质

3.3.2催化性能

3.4本章小结

参考文献

第四章结论

个人简历及在学期间发表的学术论文

致谢