低温燃烧法制备纳米ZnO及其性能表征

米晓云，吴锡惠，吴文花，孙海鹰

（长春理工大学 材料科学与工程学院，长春 130022）

ZnO是一种宽禁带、直接带隙的半导体材料，室温下禁带宽度3.37eV，激子束缚能60meV。由于其宽的带隙、高的激子束缚能、低的毒性和高的光学稳定性；其粒子的尺寸小，比表面积大，因而具有明显的表面效应、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应等特点，并且使得纳米氧化锌作为一种新型功能材料，在磁、光、电、催化、抗菌消毒、紫外线屏蔽等方面具有普通氧化锌产品不可比拟的特殊性能和用途。因此，纳米氧化锌及其改性成为国内外研究的热点［1-3］。

制备纳米ZnO材料的方法很多，物理方法有机械粉碎法、气相沉积法、溅射法；化学方法如溶胶-凝胶法、水热法、低温燃烧法以及各种热分解法等。不同的方法得到的样品颗粒大小、表面性质以及表面附着物都可能不同，这些都将影响样品的发光性能。低温燃烧法具有合成工艺简单，不需复杂设备，易合成多组分化合物，纳米级产物具有优良性能等优点。

本文以尿素为燃料，硝酸锌为氧化剂，采用低温燃烧法技术快速合成了粒径在10-50nm分散性好的六方相纤锌矿结构纳米ZnO粉体，并利用XRD衍射谱、荧光光谱以及扫描电镜对样品进行了测试与表征。

1 实验

1.1 样品制备

采用 Zn(NO3)2·6H2O(A.R)，CO(NH2)2(A.R)，无水乙醇(A.R)，NH3·H2O(A.R)作为原料，按照一定的化学计量比称取各试样，充分研磨成浆状物，调节pH，并在不同的温度进行燃烧获得样品。

1.2 性能表征

采用日本理学D/max-IIB型X射线衍射（X-ray diffraction，XRD）仪测试样品的物相组成，辐射源Cu Kα，X射线管压为40kV，管流为20mA，扫描速度为4/min，步长为0.02°。……