水热合成六方柱状氧化锌及其光催化性能研究

徐晓虹 刘淑洁 吴建锋 李先行 倪 杨

（武汉理工大学材料科学与工程学院，湖北武汉430070）

0 引言

ZnO是一种重要的直接宽禁带隙半导体材料，具有六角纤锌矿晶体结构，室温下的带隙宽度为3.37eV，激子结合能达60meV。ZnO不仅因其具有很好的导电、导热和化学稳定性，被广泛应用于光电转换、传感器、紫外激光等领域，而且还具有优异的光催化性能，可以以太阳光为光源降解有机污染物，这使其在环境污染治理和保护方面发挥重要作用。ZnO晶体的性能与其尺寸、形貌、表面缺陷等因素密切相关，因此有目的控制ZnO成核和生长来获得一维棒状ZnO的制备是近年来研究的热点。D.Polsongkram以六水硝酸锌和六次甲基四胺为原料，采用水热法制备了直径在2～3μm的ZnO纳米棒[1]；杨永强在表面活性剂CTAB的辅助下，以氯化锌和氢氧化钠为原料，在低温水热条件下之下制备了具有纳米片状接枝结构的ZnO微棒[2]，张琳丽采用水浴法制备了形貌可控的一维ZnO纳米和微米棒，探讨了反应液的浓度和pH值对ZnO棒的影响[3]。本实验试图以二水醋酸锌(Zn(CH3COO)2·2H2O)为锌源，它与硝酸锌一样经常用来制备ZnO粉体以及薄膜六次甲基四胺（HMTA）作为OH-离子的提供源[4]，这种体系通常被用来制备ZnO柱状阵列。采用水热法制备六方柱状ZnO，通过调节不同的反应条件，分别探讨反应温度、反应时间、反应液浓度和反应液pH值对柱状ZnO形貌的影响。

1 实验

1.1 样品的制备

本实验用醋酸锌（Zn(CH3COO)2·2H2O，国药集团，AR）和六次甲基四胺（(CH2)6N4，国药集团，AR）为原料，实验中将醋酸锌与六次甲基……