ZnO纳米环的可控合成

摘要

以六次甲基四胺(Hexamethylenetetramine,C6H12N4)和水合硝酸锌表面活性剂聚丙烯酰胺-氯化二烯丙基二甲基铵[poly(acrylamide-co-diallyldimethylammonium chloride,缩写为PAM-CTAC]为形貌控制剂,采用液相沉淀法合成了ZnO纳米环.产物的结构与形貌经X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征.研究了不同实验条件(如表面活性剂的浓度、反应物浓度、反应温度和反应时间等)对产物形貌与尺寸的影响.讨论了PAM-CTAC作用下ZnO纳米环可能的形成机理.结果表明,合成产物为六方Wurtzite型结构的ZnO纳米环,环内径约为220 nm,壁厚约为70 nm.反应物浓度、反应温度对ZnO纳米环的形成以及纳米环的尺寸都有一定的影响,但起关键作用的是PAM-CTAC.通过改变PAM-CTAC的浓度,能有效地实现ZnO纳米环的可控合成.室温荧光光谱显示,ZnO纳米环的紫外发射峰具有较窄的半高宽(FWHM)(约7 nm),表明合成产物具有较窄的尺寸分布.