模板效应下制备ZnO可见光激发光催化剂的初步研究(6)
1.5.4 化学气相沉积法
化学气相沉积法（CVD法），这种方法是将含有构成薄膜元素的气态或液态反应剂的蒸气以及此反应所需的其它气体引入反应室，在衬底表面发生化学反应生成薄膜，从而得到各种形貌的纳米粒子。阮伟东等[16]以ZnO固体粉末和活性炭粉末为初始材料，表面分散金纳米粒子的石英片作为沉积产物的基片，采用CVD法制备ZnO纳米线。研究表明，使用该方法制备的ZnO纳米线根部较粗，向上逐渐变细至针尖状。纳米线平均直径约为100nm，长度约为10μm。乔海军等[17]以Zn以及Zn与Zn(Ac)2的混合物为原料，在600～700℃无催化剂条件下以硅片作为沉积物的基片，采用CVD法合成了梳状纳米ZnO。研究表明采用此种方法能够成功制备机构规整的纳米ZnO，且具有反应温度低、产物纯度高等优点。同时梳状ZnO的紫外发射峰为397nm，有明显的红移；而绿光发射峰位于453～493nm之间，分裂为４个次级峰，峰位有明显的蓝移。这表明此种结构的特殊性使其具有更好的催化、气敏性质。孔明光等[18]以Zn粉和SiO2纳米粉作为原料，在氩气氛围中采用物理蒸发的方法，当控制温度在650℃时，制备出了大量的吹冰方相Zn纳米线。研究表明，制备出的Zn纳米线直径约为40nm。CVD法具有工艺简单、易于工业化等优点，受到越来越多研究人员的关注。
1.5.5 喷雾热分解法
喷雾热解法是将Zn盐溶液雾化后喷入高温气体中形成气溶胶液滴，再通过蒸发、热分解，直接获得纳米ZnO粉体；或将Zn盐溶液直接喷入高温气体中干燥，经热处理后得到纳米ZnO粉体的方法。研究表明，在籽晶层存在的条件下，采用超声喷雾热分解法生长的ZnO薄膜结晶性能得到了明显改善；籽晶层上生长的ZnO薄膜微观结构更加致密，且引入籽晶层后,ZnO薄膜光电响应显著增加。使用此方法制备的纳米ZnO粉体纯度高，分散性好，粒径分布均匀，并且工艺操作简单，易于控制，能连续生产，但粒径较大，对设备要求较高。
1.5.6 超重力法
超重力旋转填充床(RPB)是一种新型的化学反应设备,其中产生的离心加速度相当于重力加速度的上百倍,使相间传质和微观混合得到了极大地强化,为均匀快速成核创造了理想的环境。超重力已成为纳米粉体材料制备的平台性技术,其制备的纳米粉体材料具有粒径小且颁布均匀等特点。蔡意文等[19],以吹冰水合硝酸锌为原料,将一定浓度的吹冰水合硝酸锌水溶液加入超重力反应釜中,升温,达到一定温度的硝酸锌溶液自搅拌釜中经管道泵输送,经过液体流量计和液体分布器进入旋转床内,并经填料层形成强烈的微滴化或微细化丝膜;氨气经气体流量计从气体入口斡旋旋床内,气液二相逆流接触,反应生成氢ZnO,在洗涤过程中加入SEW8001进行表面修饰,过滤,在一定温度下干燥与煅烧,制得纳米ZnO。
1.5.7 电化学法
电化学合成法是近年来被广泛应用的一种合成方法,它具有环保,反应条件温和,过程可控并易于自动化管理等优点。孟阿兰等人[20] ,采用一步电化学氧化法制备出不同直径的ZnO纳米线。该方法以HF-C2H5OH-H2O混合溶液为电解液,铅析为阴极，Zn片为阳极,在较低温度下直接制备出ZnO纳米线,并且可调整工艺参数,获得不同直径的ZnO纳米线。方法操作简单,合成时间短,能量消耗低,工作环境好,产量较高,可望成为合成金属氧化物纳米线的一种有效方法。得到的纳米线是具有吹冰方纤锌矿结构的ZnO晶体。通过调整工艺参数可获得不同直径和形态的ZnO纳米线。主要特点是:合成温度低,操作简单,合成时间短,能量消耗低,在不同工艺条件下,可获得不同尺寸和形貌的纳米线,且产量较高。