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水热法制备Ce掺杂ZnO纳米棒及其光学性能的研究
水热法制备Ce掺杂ZnO纳米棒及其光学性能的研究
摘要：
采用水热法成功制备了Ce掺杂的ZnO纳米棒，并对其光学性能进行了研究。通过调节反应参数，获得了具有不同Ce掺杂浓度的Ce掺杂ZnO纳米棒。采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）对样品进行了表征，结果显示样品具有纯净的锌氧化物晶相和纳米棒的形貌。通过紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）和荧光发射光谱对样品进行了光学性能表征，结果表明Ce掺杂显著影响了样品的光学性能。研究结果对于深入了解Ce掺杂ZnO纳米棒的光学特性和应用具有重要意义。
关键词：水热法；Ce掺杂ZnO；纳米棒；光学性能
引言：
ZnO广泛应用于光电子学、催化、传感器等领域，其性能的改善对于这些应用具有重要意义。Ce是一种常用的掺杂剂，通过掺杂可以调控材料的光学性能，提高其光催化活性。目前，水热法已被广泛应用于合成ZnO纳米结构材料，以实现形貌和晶体结构的控制。因此，本研究旨在通过水热法制备Ce掺杂ZnO纳米棒，并对其光学性能进行研究。
实验方法：
1.样品制备：采用水热法制备Ce掺杂ZnO纳米棒，控制反应参数，包括反应温度、反应时间和Ce掺杂剂浓度。
2.样品表征：采用XRD对样品的晶体结构进行表征，采用SEM和TEM对样品的形貌进行观察。
3.光学性能表征：采用UV-Vis吸收光谱和荧光发射光谱对样品进行光学性能表征。
结果与讨论：
通过XRD分析，得到的Ce掺杂ZnO纳米棒样品的XRD图谱显示出与纯净ZnO样品相同的特征峰，表明样品具有纯净的锌氧化物晶相。通过SEM和TEM观察到的纳米棒的形貌显示出纳米棒的形成，且形貌随Ce掺杂浓度的增加而变化。
UV-Vis吸收光谱结果显示，纯净ZnO样品表现出了明显的吸收边缘在紫外光区，而Ce掺杂的ZnO纳米棒样品吸收边缘明显红移，表明Ce掺杂引入了能级。荧光发射光谱结果显示，纯净ZnO样品表现出了强的荧光发射峰，而Ce掺杂的ZnO纳米棒样品的荧光发射峰随着Ce掺杂浓度的增加而增强。
结论：
通过水热法成功制备了Ce掺杂的ZnO纳米棒样品，并对样品的光学性能进行了研究。结果表明Ce掺杂显著影响了样品的光学性能，包括吸收边缘的红移和荧光发射峰的增强。Ce掺杂ZnO纳米棒的制备和光学性能研究有助于深入了解Ce掺杂ZnO的光学特性和应用。未来的研究可以进一步探索Ce掺杂对ZnO纳米棒的结构和性能的影响，并寻找Ce掺杂ZnO纳米棒的其他应用领域。
参考文献：
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