JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

Ce掺杂ZnO螺丝刀状纳米材料的制备及其光学特性研究

巩合春 ,  赵洪涛 ,  任广义 ,  代海洋

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巩合春, 赵洪涛, 任广义, 等. Ce掺杂ZnO螺丝刀状纳米材料的制备及其光学特性研究[J]. 轻工学报, 2019, 34(2): 50-55. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.007
引用本文: 巩合春, 赵洪涛, 任广义, 等. Ce掺杂ZnO螺丝刀状纳米材料的制备及其光学特性研究[J]. 轻工学报, 2019, 34(2): 50-55. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.007
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GONG Hechun, ZHAO Hongtao, REN Guangyi and et al. Preparation and optical properties of Ce-doped ZnO screwdriver nanomaterial[J]. Journal of Light Industry, 2019, 34(2): 50-55. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.007
Citation: GONG Hechun, ZHAO Hongtao, REN Guangyi and et al. Preparation and optical properties of Ce-doped ZnO screwdriver nanomaterial[J]. Journal of Light Industry, 2019, 34(2): 50-55. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.007
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Ce掺杂ZnO螺丝刀状纳米材料的制备及其光学特性研究

  • 1. 国家电光源产品质量监督检验中心(河南), 河南 濮阳 457000;

  • 2. 郑州轻工业大学 物理与电子工程学院, 河南 郑州 450001

    • 作者简介: 巩合春(1979-),男,河南省驻马店市人,国家电光源产品质量监督检验中心高级工程师,硕士,主要研究方向为功能材料的制备及其光电性能.;

  • 基金项目: 国家自然科学基金项目（11405148）；河南省质量技术监督局科技项目（2017ZJ015）

  • 中图分类号: O469

Preparation and optical properties of Ce-doped ZnO screwdriver nanomaterial

  • 1. National Lighting Product Test Center(He'nan), Puyang 457000, China;

  • 2. College of Physics and Electronic Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450001, China

  • Received Date: 2018-09-22

    CLC number: O469

  • 摘要: 采用溶胶-凝胶和化学气相沉积相结合的方法，制备一种Ce掺杂ZnO纳米材料，对其结构、形貌、能带结构和发光特性等进行分析，结果表明：该纳米材料形状类似螺丝刀，由六方微米基底和纳米棒顶两部分组成，具有很好的单晶结构；其制备过程符合VLS生长机制，且Zn和Ce蒸气浓度对各个晶面的生长速度有非常大的影响；与纯ZnO纳米材料相比，该纳米材料中的Zn 2p3/2峰向低能级转移，而O1s峰向高能级转移，Ce的掺杂影响了ZnO的电子结构和带隙结构；其紫外发射峰强度降低并伴有红移，且绿光发射强度得到提高.该方法制备的纳米材料，在组装纳米器件方面有很好的应用前景.
    Abstract: A Ce-doped ZnO nanomaterial was prepared by a simple method of sol-gel and chemical vapor deposition. The structure, morphology, band structure and luminescence properties of the ZnO nanomaterials were analyzed. The results showed that the nanomaterial was similar to a screwdriver,and consisted of a hexagonal micron substrate and a nanorod top. It had a good single crystal structure; its preparation process conformed to the VLS growth mechanism, and the vapor concentrations of Zn and Ce had a very large influence on the growth rate of each crystal face; Compared with ZnO nanomaterials, the Zn 2p3/2 peak in the nanomaterials shifted to a lower energy level, while the O1s peak shifted to a higher energy level. The doping of Ce affected the electronic structure and band gap structure of ZnO;its UV emission peak was reduced and accompanied by red shift, and the intensity of green light emission was improved. The nanomaterial prepared has a good application prospect in assembling nanodevices.
    1. [1]

      BARTH S,HERNANDEZ-RAMIREZ F,HOLMES J D,et al.Synthesis and applications of one-dimensional semiconductors[J].Progress in Materials Science,2010,55(6):563.

    2. [2]

      TIAN Z R,VOIGT J A,LIU J,et al. Complex and oriented ZnO nanostructures[J].Nature Materials,2003,2(12):821.

    3. [3]

      LI L,ZHAI T Y,BANDO Y,et al.Recent progress of one-dimensional ZnO nanostructured solar cells[J].Nano Energy,2012,1(1):91.

    4. [4]

      ZHOU Y,LI M Y,WANG Y T,et al.Synthesis of sea urchin-like ZnO by a simple soft template method and its photoelectric properties[J].Materials Science in Semiconductor Processing,2014,27:1050.

    5. [5]

      XU S,WANG Z L.One-dimensional ZnO nanostructures:solution growth and functional properties[J].Nano Research,2011,4(11):1013.

    6. [6]

      WANG Z L,SONG J H.Piezoelectric nanogenerators based on zinc oxide nanowire arrays[J].Science,2006,312(5771):242.

    7. [7]

      HU Y F,CHANG Y L,FEI P,et al.Designing the electric transport characteristics of ZnO micro/nanowire devices by coupling piezoelectric and photoexcitation effects[J].ACS Nano,2010,4(2):1234.

    8. [8]

      ZHANG F,CUI H,ZHANG W.Identifying properties of Co-doped ZnO nanowires from first-principles calculations[J].Vacuum,2015,119:131.

    9. [9]

      SA AEDI A,YOUSEFI R,JAMALI-SHEINI F,et al. Optical properties of group-I-doped ZnO nanowires[J].Ceramics International,2014,40(3):4327.

    10. [10]

      ZHONG M,LI Y,HU Y,et al.Enhancement of zinc vacancies in room-temperature ferromag-netic Cr-Mn codoped ZnO nanorods synthesized by hydrothermal method under high pulsed magnetic field[J].Journal of Alloys and Compounds,2015,647:823.

    11. [11]

      ZHANG B,ZHANG X T,GONG H C,et al.Ni-doped zinc oxide nanocombs and phonon spectra properties[J].Physics Letters A,2008,372(13):2300.

    12. [12]

      GONG H C,ZHONG J F,ZHOU S M,et al.Ce-induced single-crystalline hierarchical zinc oxide nanobrushes[J].Superlattices and Microstructures,2008,44(2):183.

    1. [1]

      吕金羚 , 傅亮 , 陈永生 . 红茶-花生蛋白复合饮品工艺优化及其营养特性研究. 轻工学报, 2024, 0(0): -.

    2. [2]

      吕金羚 , 傅亮 , 陈永生 . 红茶-花生蛋白复合饮品工艺优化及其营养特性研究. 轻工学报, 2024, 39(5): 9-17. doi: 10.12187/2024.05.002

    3. [3]

      池哲翔 , 廖敏 , 史尚 , 李声毅 , 廖芸 , 丁冬 . 国外烟草活性成分提取及纤维材料利用现状与展望. 轻工学报, 2024, 0(0): -.

    4. [4]

      胡新楠 , 朱成凯 , 胡中泽 , 纪执立 , 金伟平 , 郭城 , 沈汪洋 . 复配比对明胶-羟丙基甲基纤维素双水相体系微观结构和流变特性的影响. 轻工学报, 2024, 0(0): -.

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  • 收稿日期:  2018-09-22
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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巩合春, 赵洪涛, 任广义, 等. Ce掺杂ZnO螺丝刀状纳米材料的制备及其光学特性研究[J]. 轻工学报, 2019, 34(2): 50-55. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.007
引用本文: 巩合春, 赵洪涛, 任广义, 等. Ce掺杂ZnO螺丝刀状纳米材料的制备及其光学特性研究[J]. 轻工学报, 2019, 34(2): 50-55. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.007
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GONG Hechun, ZHAO Hongtao, REN Guangyi and et al. Preparation and optical properties of Ce-doped ZnO screwdriver nanomaterial[J]. Journal of Light Industry, 2019, 34(2): 50-55. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.007
Citation: GONG Hechun, ZHAO Hongtao, REN Guangyi and et al. Preparation and optical properties of Ce-doped ZnO screwdriver nanomaterial[J]. Journal of Light Industry, 2019, 34(2): 50-55. doi: 10.3969/j.issn.2096-1553.2019.02.007
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Ce掺杂ZnO螺丝刀状纳米材料的制备及其光学特性研究

    作者简介:巩合春(1979-),男,河南省驻马店市人,国家电光源产品质量监督检验中心高级工程师,硕士,主要研究方向为功能材料的制备及其光电性能.
  • 1. 国家电光源产品质量监督检验中心(河南), 河南 濮阳 457000;
  • 2. 郑州轻工业大学 物理与电子工程学院, 河南 郑州 450001
  • 收稿日期: 2018-09-22
基金项目:  国家自然科学基金项目（11405148）；河南省质量技术监督局科技项目（2017ZJ015）

摘要: 采用溶胶-凝胶和化学气相沉积相结合的方法，制备一种Ce掺杂ZnO纳米材料，对其结构、形貌、能带结构和发光特性等进行分析，结果表明：该纳米材料形状类似螺丝刀，由六方微米基底和纳米棒顶两部分组成，具有很好的单晶结构；其制备过程符合VLS生长机制，且Zn和Ce蒸气浓度对各个晶面的生长速度有非常大的影响；与纯ZnO纳米材料相比，该纳米材料中的Zn 2p3/2峰向低能级转移，而O1s峰向高能级转移，Ce的掺杂影响了ZnO的电子结构和带隙结构；其紫外发射峰强度降低并伴有红移，且绿光发射强度得到提高.该方法制备的纳米材料，在组装纳米器件方面有很好的应用前景.

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