六方柱状ZnO纳米棒的制备及其微观结构和光学性能

通过简易的共沉淀法制备了尺寸均一(直径约300 nm,长度约2.5μm)的六方柱状Zn O纳米棒。系统研究了热处理气氛和Al掺杂量对Zn O纳米棒的微观结构及光学性能的影响。X射线衍射结果表明所制备的Zn O纳米棒属于六方纤锌矿结构并且具有很好的结晶性。场发射扫描电子显微镜和透射电子显微镜揭示了其棒状形貌,单晶性和a轴择优取向生长的特征。能量色散X射线光谱仪、拉曼光谱和紫外-可见-近红外光谱的分析均表明Al成功掺杂进入Zn O的晶格中。近紫外与可见波段的漫反射光谱表明:相对于纯的Zn O样品,Al的掺杂能够抑制其光的吸收(Al掺杂能够抑制样品色心的形成),提高其可见光透过率。通过H2气氛的热处理以及Al元素掺杂的协同作用可以优化Zn O纳米棒的光学性能(高的近红外光吸收率、高的可见光透过率)。