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一步水热法在Al掺杂ZnO纳米盘上可控自组装合成ZnO纳米棒阵列

刘佳 徐玲玲 张海霖 吕威 朱琳 高红 张喜田

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一步水热法在Al掺杂ZnO纳米盘上可控自组装合成ZnO纳米棒阵列

刘佳, 徐玲玲, 张海霖, 吕威, 朱琳, 高红, 张喜田

One-step hydrothermal process for self-assembly of zinc oxide nanorods array on Al-doped ZnO nanoplate surface

Liu Jia, Xu Ling-Ling, Zhang Hai-Lin, Lü Wei, Zhu Lin, Gao Hong, Zhang Xi-Tian
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  • 通过简单的水热合成路线,在没有模板、表面活性剂的作用和未处理的基底上合成出铝掺杂ZnO 纳米盘,并以纳米盘为基底自组装合成了ZnO纳米棒阵列.扫描电镜(SEM)观察到铝掺杂ZnO纳米盘的厚度为200 nm,纳米盘的尺寸约为2 m;纳米棒的直径约为150 nm,长约1.5 m.通过不同生长阶段的形貌变化探讨了ZnO纳米结构的形成机理,表明自组装过程存在两个成核阶段.另外, 研究了铝离子掺杂对样品光致发光性质的影响.
    Self-assembly ZnO nanorod array on Al-doped ZnO nanoplate surface is directly synthesized via a simple one-step hydrothermal approach, without using any template, surfactant or pretreated substrates. The morphology of the ZnO nanostructure observed by the scanning electron microscopy shows that the thickness and size of ZnO nanoplate are 200 nm and 2 m, respectively. The diameter and the length of ZnO nanorods are respectively 150 nm and 1.5 m. A possible growth mechanism is proposed for the selective growth of ZnO nanorods array on the nanoplate substrate, which contains two stage nucleation-growth processes. Finally, the influence of Al on the photoluminescence of the sample is been discussed.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51102069, 11074060),黑龙江省科技厅攻关计划(批准号:GZ09A203)和哈尔滨市创新基金(批准号:2010RFQXG034)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos.51102069,11074060), the Foundation of Science and Technology Agency of Heilongjiang, China (Grant No.GZ09A203), and the Innovative Talents Fund of Harbin, China(Grant No.2010RFQXG034).
    [1]

    Huang M H, Mao S, Feick H, Yan H, Wu Y, Kind H, Weber E, Russo R, Yang P D 2001 Science 292 1897

    [2]

    Govender K, Boyle D S, O’Brien P, Binks D, West D, Coleman D 2002 Adv. Mater. 14 1221

    [3]

    Jiao Y, Zhu H J, Wang X F, Shi L, Liu Y, Liu L M, Li Q 2010 Cryst. Eng. Comm. 12 94

    [4]

    Huang J Z, Li S S, Feng X P 2010 Acta Phys. Sin. 59 5839 ( in Chinese ) [黄金昭, 李世帅, 冯秀鹏 2010 物理学报 59 5839]

    [5]

    Wang Y, Xu X L, Xie W Y, Wang Z B, Lv L, Zhao Y L 2008 Acta Phys. Sin. 57 2537 ( in Chinese ) [ 王烨, 许小亮, 谢炜宇, 汪壮兵, 吕柳, 赵亚丽 2008 物理学报 57 2537]

    [6]

    Jiang W, Gao H, Xu L L, Ma J N, Zhang E, Wei P Lin J Q 2011 Chin.Phys.B 20 037307

    [7]

    Shevchenko E V, Talapin D V, Murray C B, O’Brien S 2006 J. Am. Chem. Soc. 128 3620

    [8]

    Alig ARG, Akbulut M. Golan Y, Israelachvili J 2006 Adv. Funct. Mater. 16 2127

    [9]

    Mai H X, Zhang Y W, Si R, Yan Z G, Sun L D, You L P, Yan C H 2006 J. Am .Chem. Soc. 128 6426

    [10]

    Kumai Y, Tsukada H, Akimoto Y, Sugimoto N, Seno Y, Fukuoka A, Ichikawa M, Inagaki S 2006 Adv. Mater. 18 760

    [11]

    Zhang D F, Sun L D, Zhang J, Yan Z G, Yan C H 2008 Crystal Growth & Design 8 3609

    [12]

    Liu B, Zeng H C 2004 J. Am. Chem. Soc. 126 16744

    [13]

    Hou X F, Chen S Y, Zhang D Y, Guo X F, DingWP Chen Y 2006 Langmuir. 22 1383

    [14]

    Liu J, Xu L L, Wei B, Lv W, Gao H, Zhang X T 2011 Cryst. Eng. Comm. 13 1283

    [15]

    Wang M, Ye C H, Hua G M, Wang H X, Kong M G Zhang L D 2006 J. Cryst Growth. 291 334

    [16]

    Pei L Z, Zhao H S, Tan W, Yu H Y, Chen Y W, Fan C G, Zhang Q F 2010 Physica E 42 1333

    [17]

    Sounart T L, Liu J, Voigt J A, Huo M, Spoerke E D, McKenzie B, 2007 J. Am. Chem. Soc. 129 15786

    [18]

    Weissenberger D, Gerthsen D, Reiser A, Feneberg G M, Thonke K, Sauer R 2007 Appl. Phys. Lett. 91 132110

    [19]

    Park W I, Jun Y H, Jung S W, Yi G C 2003 Appl. Phys. Lett. 82 964

    [20]

    Reynolds D C, Look D C, Jogai B, 1998 Phys. Rev. B 57 12151

    [21]

    Zhang X T, Xiao Z Y, Zhang W L, Gao H, Wang Y X, Liu Y C, Zhang J Y, Yu W 2003 Acta Phys. Sin. 52 0740 ( in Chinese ) [张喜田, 肖芝燕, 张伟力, 高红, 王玉玺, 刘益春, 张吉英, 许武 2003 物理学报 52 0740]

    [22]

    Deng R, Zhang X T 2008 J. Lumin. 128 1442

    [23]

    Lin B X, Fu Z X, Jia Y B, Liao G H 2001 Acta Phys. Sin. 50 2208 ( in Chinese ) [林碧霞, 傅竹西, 贾云波, 廖桂红 2001 物理学报 50 2208]

  • [1]

    Huang M H, Mao S, Feick H, Yan H, Wu Y, Kind H, Weber E, Russo R, Yang P D 2001 Science 292 1897

    [2]

    Govender K, Boyle D S, O’Brien P, Binks D, West D, Coleman D 2002 Adv. Mater. 14 1221

    [3]

    Jiao Y, Zhu H J, Wang X F, Shi L, Liu Y, Liu L M, Li Q 2010 Cryst. Eng. Comm. 12 94

    [4]

    Huang J Z, Li S S, Feng X P 2010 Acta Phys. Sin. 59 5839 ( in Chinese ) [黄金昭, 李世帅, 冯秀鹏 2010 物理学报 59 5839]

    [5]

    Wang Y, Xu X L, Xie W Y, Wang Z B, Lv L, Zhao Y L 2008 Acta Phys. Sin. 57 2537 ( in Chinese ) [ 王烨, 许小亮, 谢炜宇, 汪壮兵, 吕柳, 赵亚丽 2008 物理学报 57 2537]

    [6]

    Jiang W, Gao H, Xu L L, Ma J N, Zhang E, Wei P Lin J Q 2011 Chin.Phys.B 20 037307

    [7]

    Shevchenko E V, Talapin D V, Murray C B, O’Brien S 2006 J. Am. Chem. Soc. 128 3620

    [8]

    Alig ARG, Akbulut M. Golan Y, Israelachvili J 2006 Adv. Funct. Mater. 16 2127

    [9]

    Mai H X, Zhang Y W, Si R, Yan Z G, Sun L D, You L P, Yan C H 2006 J. Am .Chem. Soc. 128 6426

    [10]

    Kumai Y, Tsukada H, Akimoto Y, Sugimoto N, Seno Y, Fukuoka A, Ichikawa M, Inagaki S 2006 Adv. Mater. 18 760

    [11]

    Zhang D F, Sun L D, Zhang J, Yan Z G, Yan C H 2008 Crystal Growth & Design 8 3609

    [12]

    Liu B, Zeng H C 2004 J. Am. Chem. Soc. 126 16744

    [13]

    Hou X F, Chen S Y, Zhang D Y, Guo X F, DingWP Chen Y 2006 Langmuir. 22 1383

    [14]

    Liu J, Xu L L, Wei B, Lv W, Gao H, Zhang X T 2011 Cryst. Eng. Comm. 13 1283

    [15]

    Wang M, Ye C H, Hua G M, Wang H X, Kong M G Zhang L D 2006 J. Cryst Growth. 291 334

    [16]

    Pei L Z, Zhao H S, Tan W, Yu H Y, Chen Y W, Fan C G, Zhang Q F 2010 Physica E 42 1333

    [17]

    Sounart T L, Liu J, Voigt J A, Huo M, Spoerke E D, McKenzie B, 2007 J. Am. Chem. Soc. 129 15786

    [18]

    Weissenberger D, Gerthsen D, Reiser A, Feneberg G M, Thonke K, Sauer R 2007 Appl. Phys. Lett. 91 132110

    [19]

    Park W I, Jun Y H, Jung S W, Yi G C 2003 Appl. Phys. Lett. 82 964

    [20]

    Reynolds D C, Look D C, Jogai B, 1998 Phys. Rev. B 57 12151

    [21]

    Zhang X T, Xiao Z Y, Zhang W L, Gao H, Wang Y X, Liu Y C, Zhang J Y, Yu W 2003 Acta Phys. Sin. 52 0740 ( in Chinese ) [张喜田, 肖芝燕, 张伟力, 高红, 王玉玺, 刘益春, 张吉英, 许武 2003 物理学报 52 0740]

    [22]

    Deng R, Zhang X T 2008 J. Lumin. 128 1442

    [23]

    Lin B X, Fu Z X, Jia Y B, Liao G H 2001 Acta Phys. Sin. 50 2208 ( in Chinese ) [林碧霞, 傅竹西, 贾云波, 廖桂红 2001 物理学报 50 2208]

  • [1] 赵先拓, 徐林林, 田悦, 焦安欣, 马慧, 张梦雅, 崔清强. 自组装CuS多孔级次纳米花及其吸附自沉积特性研究. 物理学报, 2021, 70(22): 226101. doi: 10.7498/aps.70.20211152
    [2] 刘姿, 张恒, 吴昊, 刘昌. Al纳米颗粒表面等离激元对ZnO光致发光增强的研究. 物理学报, 2019, 68(10): 107301. doi: 10.7498/aps.68.20190062
    [3] 傅重源, 邢淞, 沈涛, 邰博, 董前民, 舒海波, 梁培. 水热法合成纳米花状二硫化钼及其微观结构表征. 物理学报, 2015, 64(1): 016102. doi: 10.7498/aps.64.016102
    [4] 王长远, 杨晓红, 马勇, 冯媛媛, 熊金龙, 王维. 水热合成ZnO:Cd纳米棒的微结构及光致发光特性. 物理学报, 2014, 63(15): 157701. doi: 10.7498/aps.63.157701
    [5] 万步勇, 苑进社, 冯庆, 王奥. K,Na掺杂Cu-S纳米晶的水热合成及对结构、性能的影响. 物理学报, 2013, 62(17): 178102. doi: 10.7498/aps.62.178102
    [6] 李屹同, 沈谅平, 王浩, 汪汉斌. 水基ZnO纳米流体电导和热导性能研究 . 物理学报, 2013, 62(12): 124401. doi: 10.7498/aps.62.124401
    [7] 汪冬冬, 高辉. 三维自组装Eu3+-石墨烯复合材料的制备及其磁性研究. 物理学报, 2013, 62(18): 188102. doi: 10.7498/aps.62.188102
    [8] 陈先梅, 王晓霞, 郜小勇, 赵显伟, 刘红涛, 张飒. 掺银氧化锌纳米棒的水热法制备研究. 物理学报, 2013, 62(5): 056104. doi: 10.7498/aps.62.056104
    [9] 王世伟, 朱明原, 钟民, 刘聪, 李瑛, 胡业旻, 金红明. 脉冲磁场对水热法制备Mn掺杂ZnO稀磁半导体的影响. 物理学报, 2012, 61(19): 198103. doi: 10.7498/aps.61.198103
    [10] 张保花, 郭福强, 孙毅, 王俊珺, 李艳青, 智丽丽. 溶剂热再结晶合成由纳米颗粒自组装成的一维CdS纳米棒. 物理学报, 2012, 61(13): 138101. doi: 10.7498/aps.61.138101
    [11] 周传仓, 刘发民, 丁芃, 钟文武, 蔡鲁刚, 曾乐贵. 钪钇石型β-Mn2V2O7的水热合成、结构表征与反铁磁性. 物理学报, 2011, 60(7): 077504. doi: 10.7498/aps.60.077504
    [12] 孙家跃, 曹纯, 杜海燕. NaLa(MoO4)2∶Eu3+的水热调控合成与发光特性研究. 物理学报, 2011, 60(12): 127801. doi: 10.7498/aps.60.127801
    [13] 黄金昭, 李世帅, 冯秀鹏. ZnO纳米棒的低温溶液法制备、光电特性研究及其在有机/无机复合电致发光中的应用. 物理学报, 2010, 59(8): 5839-5844. doi: 10.7498/aps.59.5839
    [14] 新梅, 曹望和. 水热法制备ZnS:Cu,Tm超细X射线发光粉. 物理学报, 2010, 59(8): 5833-5838. doi: 10.7498/aps.59.5833
    [15] 张爱平, 张进治. 水热法制备不同形貌和结构的BiVO4粉末. 物理学报, 2009, 58(4): 2336-2344. doi: 10.7498/aps.58.2336
    [16] 马海林, 苏 庆, 兰 伟, 刘雪芹. 氧流量对热蒸发CVD法生长β-Ga2O3纳米材料的结构及发光特性的影响. 物理学报, 2008, 57(11): 7322-7326. doi: 10.7498/aps.57.7322
    [17] 刘红霞, 周圣明, 李抒智, 杭 寅, 徐 军, 顾书林, 张 荣. 柱状ZnO阵列薄膜的生长及其发光特性. 物理学报, 2006, 55(3): 1398-1401. doi: 10.7498/aps.55.1398
    [18] 夏阿根, 杨 波, 金进生, 张亦文, 汤 凡, 叶高翔. 液体基底表面金薄膜中的有序结构和自组装现象. 物理学报, 2005, 54(1): 302-306. doi: 10.7498/aps.54.302
    [19] 杨海涛, 申承民, 杜世萱, 苏轶坤, 王岩国, 汪裕萍, 高鸿钧. 钴纳米粒子自组装有序阵列与磁性. 物理学报, 2003, 52(12): 3114-3119. doi: 10.7498/aps.52.3114
    [20] 申承民, 苏轶坤, 杨海涛, 杨天中, 汪裕萍, 高鸿钧. 磁性钴纳米晶的二维自组装. 物理学报, 2003, 52(2): 483-486. doi: 10.7498/aps.52.483
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-04-13
  • 修回日期:  2011-05-20
  • 刊出日期:  2012-01-05

一步水热法在Al掺杂ZnO纳米盘上可控自组装合成ZnO纳米棒阵列

  • 1. 哈尔滨师范大学,物理与电子工程学院, 物理系,黑龙江省低维体系与介观物理重点实验室, 哈尔滨 150025
    基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51102069, 11074060),黑龙江省科技厅攻关计划(批准号:GZ09A203)和哈尔滨市创新基金(批准号:2010RFQXG034)资助的课题.

摘要: 通过简单的水热合成路线,在没有模板、表面活性剂的作用和未处理的基底上合成出铝掺杂ZnO 纳米盘,并以纳米盘为基底自组装合成了ZnO纳米棒阵列.扫描电镜(SEM)观察到铝掺杂ZnO纳米盘的厚度为200 nm,纳米盘的尺寸约为2 m;纳米棒的直径约为150 nm,长约1.5 m.通过不同生长阶段的形貌变化探讨了ZnO纳米结构的形成机理,表明自组装过程存在两个成核阶段.另外, 研究了铝离子掺杂对样品光致发光性质的影响.

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