Регистрация / Вход
Прислать материал

Влияние условий синтеза на размеры и структуру одномерных кристаллических наноструктур оксида цинка

Фамилия
Небаева
Имя
Виктория
Отчество
Номинация
Материаловедение
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Функциональных наносистем и высокотемпературных материалов
Академическая группа
ММТМ 16-7-7
Научный руководитель
д. т. н., Бурмистров И.Н.
Название тезиса
Влияние условий синтеза на размеры и структуру одномерных кристаллических наноструктур оксида цинка
Тезис

Оксид цинка, обладая химической и термической стабильностью, высокой прозрачностью находит применение в таких электромеханических устройствах, как ультрафиолетовые лазеры, светоиспускающие устройства, солнечные элементы, пьезоэлектрические наногенераторы, сенсорные устройства и т. д.

Наноструктуры ZnO могут быть синтезированы тремя основными группами методов, такими как газофазные, твердофазные и жидкофазные методы. Однако, в основном, газофазные и твердофазные методы энергозатратны, требуют высоких температур, дорогих установок, а также процесс получения технологически сложен. Поэтому жидкофазные методы являются более привлекательными. Они могут обеспечить высокий выход продукта с более низкой себестоимостью процесса и технологической легкостью получения необходимых наноструктур.

В данной работе было проведено получение наночастиц оксида цинка стержнеобразной формы методом осаждения из раствора. Целью исследования явилось изучение влияние условий синтеза на размеры и морфологию продукта.

В качестве исходных прекурсоров были использованы нитрат цинка (Zn(NO3)2) и гексаметилентетрамин (CH2)6N4). Процесс осаждения был проведен в диапазоне температур 60-95°С. Результаты измерений показали, что с увеличением температуры среды в процессе осаждения средний диаметр НЧ увеличивался от 190 до 265 нм, средняя длина возрастала от 1,1 до 2,9 мкм. Температура, также, оказывала влияние на структуру НЧ ZnO. При температуре 60ºС образовывались нанотрубки, а при температурах выше 80ºС – наностержни.

Данные СЭМ показали, что при концентрации раствора 0,01 М и ниже наблюдаются структуры стержнеобразной формы, в то время, как при более высокой концентрации появляются струкуры произвольной формы, наноцветки и агломераты наночастиц ZnO. А снижение концентрации исходного раствора, способствовало уменьшению диаметра наностержней от 190 до 115 нм и длины от 1,1 до 0,5 мкм.

Во всех приведенных выше образцах по данным РФА было установлено, что происходит преимущественное образование кристаллической фазы гексагонального ZnO.