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氧化锌纳米阵列的
一．实验目的
1.了解水热合成纳米阵列材料的原理以及基本操作方法。
2.独立出氧化锌纳米阵列，初步研究纳米阵列形貌、性能与工艺之间
的关系。
3.学会纳米阵列结构、形貌和光学性能的表征方法，掌握材料结构分析的基本
知识。
4.掌握实验数据处理方法，并能利用Origin绘图软件对试验数据进行处理和分
析。
二．实验仪器和材料
1.水浴锅、紫外可见分光光度计（UV-2450）、量筒、样品瓶、镊子、容量瓶、
玻璃片。
2.试剂：硝酸锌、乙醇胺、正丁醇、高锰酸钾、氨水、。
三．实验原理
1.纳米氧化锌概述
氧化锌（ZnO）:直接宽禁带材料，室温下禁带宽度为3.37eV，激子束
缚能为60meV。纳米氧化锌具有非迁移性、压电性、荧光性、吸收和散射紫
外线能力等特殊能力，ZnO一维材料的阵列能够加快光生电子、空穴的分离，
使电子具有良好的性，所以纳米棒、纳米线阵列的备受关注。
ZnO一维材料阵列的方法主要有气相沉积
法、溅射法或外延法等，这写技术需要昂贵的仪器、苛刻的实验条件，而溶液法
则具有设备简单、条件温和等优点。
2.水热法概述
水热法又称为热液法，是指在特制的密闭反应器中，采用水溶液作为反应体
系，通过对反应体系加热，产生一个高温高压的环境，加速离子反应和促进
水解反应，在水溶液或蒸汽流中氧化物，再经过分离和热处理得到氧化
物纳米粒子，可使一些在常温常压下反应速率很慢的热力学反应在水热条件
下实现反应快速化。
四．实验步骤
1.洗玻璃片
先用洗洁精将玻璃片洗干净，然后用镊子夹起玻璃片用清水冲洗，再用去离
子水冲洗，最后用电吹风将玻璃片吹干。
2.将吹干的玻璃片装入样品瓶内。
3.0.1M的硝酸锌溶液B，取20mLB倒入干净的样品瓶中，加入2mL乙醇胺
作为稳定剂。刚加入有沉淀生成，摇晃后沉淀。
4.加4滴氨水调节溶液的pH至10左右。
5.将玻璃衬底浸没在溶液中，倾斜放置，朝下为生长面。在80摄氏度的水浴
中生长ZnO，生长时间为40min。
6.将玻璃片取出用去离子水冲洗。
7.用吹风机将玻璃片吹干。
8.用盐酸洗玻璃片上表面。
9.将玻璃片用纸包准备测透射率。
10.测透射率。
（1）扫基线。
（2）将玻璃放进卡槽。
（3）开始测透射率。
五．实验内容
1.氧化锌纳米阵列基本知识的讲解。通过任课老师讲解，了解氧化锌纳米这
列的应用，熟悉并掌握水热法氧化锌纳米阵列的实验方案。
2.实验和数据分析
（1）出氧化锌纳米阵列，掌握工艺。
（2）对氧化锌纳米阵列结构、形貌和光学性能进行分析。
六．实验数据处理
数据
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