蒸气氧化法制备掺锑氧化锌纳米颗粒的研究

无机材料学报

蒸气氧化法制备掺锑氧化锌纳米颗粒的研究

祝柏林; 曾大文; 谢长生; 胡木林; 宋武林

华中科技大学材料学院模具技术国家重点实验室武汉 430074

收稿日期:2002-10-15 修回日期:2002-12-13 出版日期:2003-11-20 网络出版日期:2003-11-20

Sb-doped ZnO Nanoparticles Prepared by Vapor-phase Oxidation

ZHU Bai-Lin; ZENG Da-Wen; XIE Chang-Sheng; HU Mu-Lin; SONG Wu-Lin

The State Key Laboratory of Plastic Forming Simulation and Mould Technology; Materials College; Huazhong University of Science and Technology; Wuhan 430074; China

Received:2002-10-15 Revised:2002-12-13 Published:2003-11-20 Online:2003-11-20

摘要/Abstract

摘要： 以不同摩尔比的Zn-Sb合金为原料,采用加热蒸发氧化-冷凝的方法在相同的试验条件下获得了纯的和Sb掺杂的ZnO纳米颗粒.纳米颗粒的形貌、结构和化学状态分别通过TEM、HRTEM、XRD和XPS进行了表征.通过TEM观察发现:随原料中Sb量的增加,颗粒形貌由纯ZnO的四针状纳米晶须逐渐变化为棒状、四方形和六方形的颗粒状.六方形纳米颗粒的HRTEM分析表明:颗粒是结晶完好的纤锌矿结构的单晶,(1100)晶面间距比文献报道的纯ZnO的数值大.XRD没有检测到Sb掺杂ZnO纳米颗粒除ZnO外的其它物相,但XPS分析确定了Sb元素存在于纳米颗粒中.讨论了四针状纳米ZnO的形成及Sb的存在对颗粒形态的影响.

关键词: 蒸气氧化, Sb掺杂, ZnO, 四针状纳米晶须

Abstract: Pure and Sb-doped ZnO nanoparticles were obtained by vapor-phase oxidation from Zn-Sb
alloy with different mole ratios as the raw material at the same experimental condition. The morphology, structure and chemical
state were investigated by TEM, XRD, HRTEM and XPS. With an increase in content of Sb in raw materials, the shape of nanoparticles varying
from tetrapod-shaped whisker, rod-liked, quadrangle to hexagon was observed by TEM. HRTEM image of the regularly hexagonal nanoparticles
indicates the distance between (1100) planes neighbouring in the Sb-doped ZnO nanoparticles with wurtzite structure is larger than that of the undoped
ZnO nanoparticles reported in literature. The XPS result clearly shows that Sb element has been doped into the ZnO nanoparticles, although the
XRD patterns of the as-synthesized nanoparticles reveal that there is not second phase except ZnO. The forming mechanism of tetrapod-shaped ZnO
nanoparticles and the effects of Sb on morphology of nanoparticles were discussed.

Key words: vapor-phase oxidation, Sb-doped, ZnO, tetrapod-shaped nano-whisker

中图分类号:

TB383
TN304

祝柏林,曾大文,谢长生,胡木林,宋武林. 蒸气氧化法制备掺锑氧化锌纳米颗粒的研究[J]. 无机材料学报.

ZHU Bai-Lin,ZENG Da-Wen,XIE Chang-Sheng,HU Mu-Lin,SONG Wu-Lin. Sb-doped ZnO Nanoparticles Prepared by Vapor-phase Oxidation[J]. Journal of Inorganic Materials.

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