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钇掺杂多孔结构氧化锌纳米棒的制备与性能研究
一、绪论
氧化锌（ZnO）具有许多优异的性质，如广泛的带隙、优良的光电特性、高稳定性和低成本等，因此在许多领域中都得到了广泛的应用。然而，纯ZnO存在一些缺点，如高载流子复合率和缺乏可见光响应等，这些限制了其在某些应用中的使用。因此，通过掺杂和改性，提高其性能是非常必要的。
本论文旨在研究钇掺杂多孔结构氧化锌纳米棒的制备与性能，以吸收可见光和提高电子传输性能。具体研究内容将在下面阐述。
二、制备与表征
制备多孔结构氧化锌纳米棒的方法较多，其中一种制备方法是利用水热法制备出纳米棒，以多孔结构为控制变量，使其具有优异的光电性能。研究中选择使用水热法制备多孔结构氧化锌纳米棒，同时利用共沉淀和溶胶-凝胶法制备出纳米棒材料。在水热法制备纳米棒时，原料为锌盐和钇盐，采用一定的比例加入辅助剂进行掺杂。达到一定的温度和压力后，反应体系产生化学反应，生成多孔结构氧化锌纳米棒。太阳能/LED复合光电论模拟系统分别用于评价样品的光电性能。通过对样品的X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等手段进行表征。
三、结果与讨论
通过SEM观察到，制备的氧化锌纳米棒具有典型的多孔结构。采用不同的掺杂比例制备样品，并对其进行表征，得到如下结果：
（1）X射线衍射结果表明，样品具有Wurtzite结构，并且钇的掺量会对样品的结构产生影响。
（2）通过UV-vis吸收谱图和光响应谱图可以看到，钇的掺杂可以使得样品吸收可见光，并且电子传输率得到提高。
（3）利用氮气吸附技术测试样品的比表面积，发现掺杂后样品的比表面积增加，这有助于提高样品的光催化性能。
（4）透射电子显微镜观察到，纳米棒具有充分的多孔结构，极大地增加了光催化效率。
四、结论
本研究成功制备了钇掺杂多孔结构氧化锌纳米棒，并对其进行了表征。结果表明，掺杂能够增加样品吸收可见光的能力，并提高其光催化性能和电子传输效率，因此具有广阔的应用前景。未来，可以将其应用于环境污染治理、清洗污染水源以及化学反应等领域，以期取得更好的效果。