CeO₂/ZnO复合纳米结构的水热法研制

CeO 2 /ZnO复合纳米结构的水热法研制 Hydrothermal Process Characterization of CeO 2 /ZnO Composite Nanostructure 王杲祯 WANG Gaozhen 1 first-author 李洋沐 LI Yangmu 1 李金钗 LI Jinchai 1 武汉大学物理科学与技术学院 武汉大学物理科学与技术学院 School of Physics and Technology,Wuhan University School of Physics and Technology,Wuhan University 以硅片为衬底,使用六水合硝酸锌（Zn（NO3）2·6H2O）、六水合硝酸铈（Ce（NO3）3·6H2O）以及六次甲基四胺（C6H12N4）为原料,采用水热法在90℃下生长出表面修饰CeO2纳米颗粒的ZnO亚微米杆,运用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）及电子能谱仪（EDX）研究了样品的晶体结构、表面形貌和成分.实验结果表明,在不同的初始溶液浓度下长出的纳米结构有不同的形貌、结构和成分.通过对不同条件产物的形貌和结构的观察,发现在Ce（NO3）3·6H2O与Zn（NO3）2·6H2O的摩尔比例为1∶10时生长出的纳米颗粒浓密且均匀地附着在纳米杆的表面.这种纳米颗粒表面修饰的复合结构在CO的选择性探测方面有更好的应用价值. CeO2/ZnO composite nanostructures have been synthesized by hydrothermal process in solution of Zn（NO3）2·6H2O,Ce（NO3）3·6H2O and hexamethylenetetramine （C6H12O6） on Si substrate at 90 ℃.The structures,morphologies and composition of CeO2/ZnO samples have been investigated by X-ray diffraction （XRD） and transmission electron microscopy （TEM）,field emission scanning electron microscopy （FE-SEM） and energy dispersive X-ray detector （EDX） at room temperature.The results show that the obtained CeO2/ZnO composite nanostructures have different morphologies structures and compositions for different Ce3+/Zn2+ rates of initial reaction solution. We find that the uniform and dense CeO2 nanoparticles cover the whole surface of single crystalline ZnO rods when the Ce3+/Zn2+ molar ratio of reaction solution is 1/10.This kind of CeO2/ZnO composite nanostructure may find potential application in the selective detection of CO. 氧化铈 氧化锌 纳米颗粒 水热法 复合结构 CeO2 ZnO nanoparticles hydrothermal process composite structure 10.14188/j.1671-8836.2010.04.012 TB383.1 国家自然科学基金（10975109,10575078）;国家基础科学人才培养基金（J0830310）资助项目 2010-04-01 2021-04-01 4 56