文献类型：期刊文章

作　　者：贺英[1] 王均安[2] 桑文斌[3] 吴若峰[1] 颜莉莉[1] 方云英[3]

机构地区：[1]上海大学材料与工程学院高分子材料系,上海200072 [2]上海大学材料研究所,上海200072 [3]上海大学材料与工程学院电子信息材料系,上海200072

出　　处：《化学学报》

基　　金：上海市教委科技发展基金(No.03AK30);上海市教委"材料学"重点学科资助项目

年　　份：2005

卷　　号：63

期　　号：12

起止页码：1037-1041

语　　种：中文

收录情况：AJ、BDHX、BDHX2004、CAS、CSCD、CSCD2011_2012、IC、JST、RCCSE、RSC、SCI(收录号：WOS:000229977700001)、SCI-EXPANDED(收录号：WOS:000229977700001)、SCIE、SCOPUS、WOS、ZGKJHX、核心刊

摘　　要：介绍了一种能在各种晶面的硅衬底上制备垂直于衬底取向生长的ZnO纳米线阵列的新方法.该法采用高分子络合和低温氧化烧结反应,以聚乙烯醇(PVA)高分子材料作为自组装络合载体来控制晶体成核和生长.首先通过PVA侧链上均匀分布的极性基团羟基(—OH)与锌盐溶液中的Zn2+离子发生络合作用,然后滴加氨水调节络合溶液pH值为8.5±0.1,使络离子Zn2+转变为Zn(OH)2,再将硅片浸入此溶液中,从而在硅衬底表面得到较均匀的Zn(OH)2纳米点,随后在125℃左右Zn(OH)2纳米点通过热分解转化为ZnO纳米点,其后在420℃烧结过程中衬底上的ZnO纳米点在PVA高分子网络骨架对其直径的限域下逐渐取向生长成ZnO纳米线,并且烧结初期PVA碳化形成的碳通过碳热还原ZnO为Zn,再在氧气氛中氧化为ZnO的方式在纳米线顶端形成了催化活性点,促进了纳米线顶端ZnO的吸收.烧结后碳逐渐氧化被完全去除.采用场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM,HR-TEM)和X射线衍射(XRD)对纳米线的分析结果表明,ZnO纳米线在硅衬底上分布均匀,具有六方纤锌矿结构,并且大多沿[0001]方向择优取向生长,直径为20～80nm,长度可从0.5至几微米.提出了聚合物控制ZnO结晶和形貌的网络骨架限域模型以解释纳米线的生长行为.

关 键 词：ZnO  分子自组装 形成机理  场发射扫描电镜  ZN^2+ 取向生长  纳米线阵列  高分子材料  溶液PH值 X射线衍射  纤锌矿结构 PVA  烧结反应  低温氧化  络合作用 极性基团  均匀分布  晶体成核  聚乙烯醇  衬底表面  分解转化  分子网络  烧结过程  

分 类 号：O614.241]