ZnO-CNTs纳米复合材料的制备及性能表征.pdf

物理化学学报(WuliHuaxueXuebao)
OctoberActaPhys.鄄Chim.Sin.,2006,22(10)：1175耀11801175

[Article]www.whxb.pku.edu.cn

ZnO鄄CNTs纳米复合材料的制备及性能表征

朱路平1,2黄文娅3马丽丽4傅绍云1,*余颖4贾志杰4
(1中国科学院理化技术研究所,北京100080；2中国科学院研究生院,北京100049；
3武汉耀华玻璃有限公司,武汉430010；4华中师范大学纳米科技研究院,武汉430079)

摘要以醋酸锌(Zn(CH3COO)2·2H2O)和经硝酸处理过的碳纳米管(CNTs)为原料,一缩二乙二醇(DEG)为溶剂,
采用溶胶法制备得到ZnO鄄CNTs纳米复合材料,并通过XRD、TEM、SEM、IR、PL等手段对样品进行了表征,
TEM及SEM结果显示,负载在碳纳米管上的氧化锌纳米颗粒的尺寸小于25nm.讨论了反应时间、反应温度等
因素对产品形貌的影响,并对复合材料的光致发光效应及其形成机理进行了初步的探讨.PL结果表明,相对于
纯ZnO,ZnO鄄CNTs纳米复合材料的近紫外发射峰峰位发生了明显的蓝移.

关键词：溶胶法,ZnO鄄CNTs,纳米复合材料,红外吸收,光致发光光谱
中图分类号：O648

SynthesisandCharacteristicsofZnO鄄CNTsNanocomposites

ZHU,Lu鄄Ping1,2HUANG,Wen鄄Ya3MA,Li鄄Li4FU,Shao鄄Yun1,*YU,Ying4JIA,Zhi鄄Jie4
(1TechnicalInstituteofPhysicsandChemistry,ChineseAcademyofSciences,Beijing100080,P.R.China；2GraduateSchoolof
theChineseAcademyofSciences,Beijing100049,P.R.China；3WuhanYaohuaPilkingtonSafetyGlassCo.Ltd.,Wuhan
430010,P.R.China；4InstituteofNano鄄ScienceandTechnology,CentralChinaNormalUniversity,Wuhan430079,P.R.China)

AbstractZnO鄄CNTsnanocompositesweresuccessfullysynthesizedbysolmethodusingZn(CH3COO)2·2H2Oand
treatedmultiwalledcarbonnanotubes(CNTs)asrawmaterialsanddiethyleneglycol(DEG)asregent.Thesamples
weredeterminedbymeansofX鄄raydiffraction(XRD),transmissionelectronmicroscopy(TEM),scanningelectron
microscopy(SEM),infrared(IR)absorbence,andphotoluminescence(PL)spectrum.TEMandSEMimagesindicated
thatthecoatinglayerwascomposedofZnOnanoparticleswithsizelessthan25nm.Theeffectsofvarious
experimentalconditions,suchasreactiondurationandreactiontemperatureontheobtainedcompositeswere
investigatedaswell.Finally,PLfunctionandpossibleformationmechanismofZnO鄄CNTsnanocompositeswere
proposed.ThePLspectraofZnO鄄CNTsnanocompositesshowedobviousblue鄄shiftscomparedwiththatofpureZnO
nanomaterial.

Keywords：Solmethod,ZnO鄄CNTs,Nanocomposite,IRabsorbence,PLspectrum

碳纳米管(CNTs)自从1991年[1]被发现以来,由好的载体[2鄄6].近几年来,由于碳纳米管管壁的官能化
于其独特的结构、纳米级的尺寸、高的有效比表面的发展,加之其优良的电子传导性,对反应物种和反
积和可呈现导体的性质,使其在工程材料的纳米增应产物的特殊吸附及脱附性能,特殊的孔腔空间立
强相和半导体材料等方