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蒺藜状Cu掺Zn氧化物纳米颗粒的制备及表征

编号:CPJS05536

篇名:蒺藜状Cu掺Zn氧化物纳米颗粒的制备及表征

作者:张文哲[1] ;杨爱玲[1] ;包西昌[2]

关键词: 蒺藜状ZnO纳米颗粒 ZnO/Cu(OH)2纳米颗粒 ZuO/CuO纳米颗粒 碱性条件 宽吸 收带 带隙 O空位 Zn间隙

机构: [1]中国海洋大学物理系,青岛266100; [2]青岛中国科学院生物能源与过程研究所,青岛266100

摘要: 以Zn(NO3)2为前驱体、PVP为包覆剂,在碱性条件下掺杂Cu(NO3)2,制备800—2000nm量级的蒺藜状ZnO颗粒和ZnO/Cu(OH):的复合物,蒺藜状ZnO颗粒由ZnO纳米片构成,Cu(OH)2纳米棒长约50nin,直径约15nm。Cu2+的掺杂减小了ZnO/Cu(OH)2颗粒尺寸,Cu^2+在复合纳米颗粒的生长中起催化作用。经500℃退火,ZnO/Cu(OH)。复合物转变为ZuO/CnO复合物,其中蒺藜状ZnO颗粒基本维持原貌,Cu(OH)2纳米棒转化成CuO纳米颗粒。对制备的微/纳米材料进行了XRD、TEM和UV—Vis表征,结果表明掺杂20%Cu^2+时,ZnO/Cu(OH)2和ZnO/CuO复合纳米颗粒尺寸均匀、分散性好。退火前后ZnO颗粒在紫外可见区域均具有宽吸收带,带隙约为2.200eV和2.268eV,这与蒺藜状纳米颗粒独特的形貌导致表面大量。空位和Zn间隙有关。Cu^2+的掺杂使ZnO的吸收谱变窄,ZnO/Cu(OH)2和ZnO/CuO复合纳米颗的带隙均大于纯ZnO的带隙,原因是Cu^2+进入ZnO的晶格使。空位和Zn间隙减少,从而使导带向高能方向移动,电子跃迁宽度增大,带隙增大。

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