氧化锌纳米材料制备方法.docx

2012 年第 12 期Sum 207 No.12Chemical Engineer文章编号：1002-1124（2012）12-0039-03综氧化锌纳米材料制备方法宁月辉 1，李月梅 2，王佳祥 1，王嘉滨 1述（1.黑龙江省质量监督检测研究院，黑龙江 哈尔滨 150001；2.齐齐哈尔市第五十九中学，黑龙江 齐齐哈尔 161005）摘 要：氧化锌纳米材料制备方法主要有两种：一种为物理方式合成，另一种是利用化学法合成。本文主 要介绍了氧化锌纳米材料的晶体结构、制备原理及相应实验方法。关键词：氧化锌；纳米材料中图分类号：TB383.1文献标识码：ASynthesis method of zinc oxide nanometer materialNING Yue-hui1，LI Yue-mei2，WANG Jia-xiang1，WANG Jia-bin1（1.Quality Determination and Supervisory Research Institute of Heilongjiang Province，Haerbin 150001，China；2.The Fifty-ninthMiddle School of Qiqihar City ,Qiqihar 161005，China）Abstract：There are two kinds preparation method of zinc oxide nanometer material: one kind is the physical synthesis, another is the use of chemical synthesis.This paper mainly introduces the nanometer zinc oxide material crystal structure, the preparation principle and experimental method.Key words：zinc oxide；nanometer material纳米 ZnO 是一种宽禁带Ⅱ- Ⅵ族半导体材料并具有六角纤锌矿型结构，因此，有很多优异性能，是 一种新型无机多功能化工材料，广泛的应用于磁 学、光催化、电学、化学、物理学、敏感性等方面，与 普通 ZnO 产品相比，具有活性高、比表面积大，材料 细度、纯度和材料形状可以根据需要进行调整等一 系列独特性能，在各领域应用都有广阔前景。特别 近几年，ZnO 在光电、电磁等领域的应用受到人们 关注很大，利用其突出的性能，可制造荧光体、紫外 线遮蔽材料、变阻器、压电材料、压敏电阻、磁性材 料等。由于 ZnO 禁带宽度在室温下为 3.37eV，同时 ZnO 具有激子束缚能（60 meV）较高的特点，完全有 可能实现在室温下有效的激子发射, 因而在光电领 域应用前景广阔。近来更是广泛应用于平板显示器 上及一些特殊功能的颜料上。六边纤锌矿结构立方闪锌矿结构图 1 ZnO 晶体结构Fig.1 Crystal structure of zine oxide两种情况下，每一个 Zn 原子或 O 原子都可以 与相邻的原子组成以其为中心的四面体间隙结构， 这是二价锌化合物最典型的几何结构。2制备方法ZnO 的基本特性12.1 工业上合成方法每年工业上会消耗大量的 ZnO、制备方法通常 用 3 个途实现，即直接法（亦称美国法）、间接法（亦 称法国法）和湿化学法。2.2 实验室合成方法主要用于科学研究和某些特殊用途的 ZnO 的 方法。主要包括两种：常用制备纳米结构化学方法（常用的有溶胶凝胶法、溶剂热法、电化学方法、共 沉淀法、微乳法等）。优点主要为：实验设备简易、耗 费生产成本低廉、反应条件容易实现。另一种是物ZnO 晶体主要有两种，一种为六方晶体结构（纤锌矿结构），另一种为立方晶体结构（闪锌矿纤 锌矿结构）如图 1 所示。收稿日期：2012- 10- 25作者简介：宁月辉（1978-），男，工程师，2005 年毕业东北师范大学物 理学院,现从事质量监督工作。宁月辉等：氧化锌纳米材料制备方法2012 年第 12 期40理法（包括分子束外延（MBE）、气相法[ 1 ]、电子束蒸发沉积、热蒸发、磁控溅射、激光脉冲沉积[ 2 ]、激光辅 助 MBE 生长和等离子体辅助 MBE 等方法[ 3，4）] 。物 理方法优越性为制备样品质量高，可实现不同的衬 底上定型、定向生长，但是其使用实验仪器昂贵，制 备样品较少，很验实现规模化、批量化。制备材料广泛、方法简易、生长方向有序等是模板法拥有的突出特点。在制备纳米材料过程中，利用 模板本身结构特性，通过选则相应的模板或改变其 尺寸及形状能够实现结构的预控目的，