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结构分析氧化锌纳米棒的合成成本有效的降水方法适用于紫外线保护

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美联社Sunitha,美联社Sunitha,电子邮件: (电子邮件保护)

文摘

氧化锌纳米材料中有非常有吸引力的特性与真实的应用程序。在这篇文章中简单和成本有效的合成和详细的结构分析的氧化锌纳米棒在室温下通过化学沉淀法成功制备了报道。粉的合成氧化锌纳米棒的特点是XRD、吸收光谱、动态光散射(DLS)、TEM和SAED。XRD模式显示了纤锌矿晶体结构平均晶体大小29了德拜谢乐公式和24.5 nm的Williamson-Hall (w . H)。-0.0004 w·H情节也给的。从XRD、位错的能量晶格常数,维空间也列表。范围广泛的峰值在紫外线吸收光谱表明,纳米棒是适用于纺织品、防晒霜和紫外线保护窗户,行业作为紫外线吸收剂。紫外线辐射对人体是非常有害的。材料,特别是纳米材料大的表面体积比和紫外线吸收性能有很多接受。TEM特征也证明奈米棒结构,直径50 nm的顺序和长度大于200纳米。 DLS experiment estimated the size of synthesized structure. Selected area electron diffraction (SAED) pattern verifies the polycrystalline nature of ZnO nanorods and got an interplanar distance of 0.26 nm.

文摘

氧化锌纳米材料中有非常有吸引力的特性与真实的应用程序。在这篇文章中简单和成本有效的合成和详细的结构分析的氧化锌纳米棒在室温下通过化学沉淀法成功制备了报道。粉的合成氧化锌纳米棒的特点是XRD、吸收光谱、动态光散射(DLS)、TEM和SAED。XRD模式显示了纤锌矿晶体结构平均晶体大小29了德拜谢乐公式和24.5 nm的Williamson-Hall (w . H)。-0.0004 w·H情节也给的。从XRD、位错的能量晶格常数,维空间也列表。范围广泛的峰值在紫外线吸收光谱表明,纳米棒是适用于纺织品、防晒霜和紫外线保护窗户,行业作为紫外线吸收剂。紫外线辐射对人体是非常有害的。材料,特别是纳米材料大的表面体积比和紫外线吸收性能有很多接受。TEM特征也证明奈米棒结构,直径50 nm的顺序和长度大于200纳米。 DLS experiment estimated the size of synthesized structure. Selected area electron diffraction (SAED) pattern verifies the polycrystalline nature of ZnO nanorods and got an interplanar distance of 0.26 nm.

关键字

氧化锌纳米棒;降水;动态光散射(DLS)

介绍

族化合物群化合物,氧化锌(氧化锌)很受欢迎,大量的应用[1 - 3]。散装形式,它具有广泛的直接带隙3.3 eV [4 - 6]。在nanoform,能带不同纳米粒子的大小可以不同。纳米结构的能带隙工程属性使他们在真实的应用程序可以使用[2]。纳米结构的氧化锌的性质可以通过改变其形态和大小调整(7 - 8)。最常见的氧化锌是六角纤锌矿结构与晶格常数a和b等于3.2495 a和c = 5.2062 [9]。c / a的比率是1.6。纤锌矿结构没有对称中心[11]。六角密积锌和晶格氧交织在一起形成纤锌矿结构[2]。锌和氧离子配位数为4。 Sp3 hybridized crystals generally show n-type conductivity [2,12].

氧化锌已被公认为色素从早期绘画本身。它也适用于硫化促进剂在橡胶行业,药膏和化学皮肤保护者[2、9]等。最近,性质就像电子迁移率高、稳定性和大比表面积的氧化锌气体传感应用程序中使用[-]。从水中有机污染物可以删除利用氧化锌作为光催化剂光降解[18]。因为氧化锌的高电子迁移率,它可用于激子的太阳能细胞混合[1]和染料敏化太阳能细胞[20]作为电荷传输材料。低折射率为2.05,高激子绑定能源60伏吸引了氧化锌的应用光学设备[2]。自激子绑定能源成反比的平方波尔激子半径,大激子绑定能源表明激子之间的紧密结合。所以热降解激子在室温下不会发生,这将有助于设计室温紫外激光器和探测器。

在宽禁带半导体与类似的结构和性能,较高的氧化锌激子绑定能源有优势的室温激子的转换(7 10月21)。在压电设备,氧化锌的压电耦合系数大的价值是非常有用的(25 - 26)。吸收紫外线的能力范围和无毒的行为[11日27]导致化妆品广泛接受。由于电化学特性,还可以使用氧化锌及其纳米复合材料作为超级电容器电极(28 - 29日)。研究还表明,氧化锌具有抗菌性抵抗革兰氏阳性和阴性细菌,枯草芽孢杆菌、大肠杆菌等。[研究]。在纺织工业中,氧化锌纳米颗粒作为紫外线吸收剂[31]。

氧化锌纳米棒的合成可以通过各种方法。y达克等制备氧化锌纳米棒通过热蒸发和硅衬底上的解决方案方法[32]。王l . et al。[17], o . Akhavan[19]合成纳米棒的热液治疗。W。我公园等合成纳米氧化锌的电子束蒸发方法[33]。在这个工作中,氧化锌纳米棒是由经济可行和简单的合成[7]化学沉淀方法在室温下。因为不需要模板或催化剂、化学沉淀方法在大规模生产方法[6]。醋酸锌二水合物和氢氧化钠作为前体。聚乙烯吡咯烷(PVP)作为覆盖剂。释放的热力学反应是有利的能源在降水的氧化锌[34]。a . m . Pourrahimi等人证明了纳米结构氧化锌创建的醋酸锌比氯化锌更稳定的硫酸和硝酸锌和锌[35]。在这篇文章中,成本有效的制备氧化锌纳米棒的化学沉淀方法和结构分析等各种方法合成纳米结构的XRD、W-H情节、TEM、SAED等报告。

方法

0.2 mol / l的醋酸锌二水合物(ZnC4H6O4)。2H2O and 0.2 molar of sodium hydroxide (NaOH) were used as precursors. Poly vinyl pyrrolidine (PVP) was used as capping agent. All the chemicals were of analytical grade. To get 0.2 molar of zinc acetate solution, 2.2 g of it was dissolved in 50 ml deionised water. At the time of stirring in 1200 rpm, 1 g of PVP dissolved in 50 ml water was poured drop by drop to the solution. After getting a uniform solution, 0.2 molar sodium hydroxide solution was added drop by drop to the solution and it continually stirred for 3 hours at 1200 rpm to get precipitated. The whole process was carried out at room temperature. The supernatant precipitate containing nano size zinc oxide is separated and washed with water and iso propyl alcohol. The final product was dried in an air oven at 100°C for one hour.
合成的化学反应,

晶体结构的合成氧化锌被X光衍射仪检查(PANalytical X 'Pert PRO)与Cu-Kα辐射。波长的辐射是0.15406 nm和扫描范围是10 - 90度,掠射角扫描。UV-Vis-NIR光谱仪(jasco - v - 570、UV / VIS)探测器分辨率为0.1在近红外光谱在紫外可见区域和0.5 nm地区被用来绘制吸收光谱。动态光散射特性是由(DLS, sz - 100, Horiba科学)40 ns, 80纳秒和120 ns门的延迟时间。透射电子显微镜(TEM)影像被用来分析纳米结构的形成。SAED被确认晶体结构和发现d间距。

结果和讨论

的x射线衍射模式合成氧化锌是图1所示。角度的不同的山峰(2Ѳ)32.0499,34.7190,36.5377,47.8596,56.8586,63.1269,68.1995,69.3278表明氧化锌作为纤锌矿型六角结构的结构。相应的晶体飞机(100),(002),(101),(102),(110),(103),(112),(203)。这是验证使用JCPDS数据(卡号:36 - 1451)和表1中列出。平面间的距离(d-spacing)计算使用布喇格衍射方程(1)。平均晶体大小(D)确定使用粉末方程(2)[10 36-40]。在β半宽度(应用各种XRD峰。水晶大小估计表1中列出。水晶大小与颗粒大小可能不同。晶体尺寸大小的水晶与相干衍射[41]。