簡介 物理屬性例如 nanosized 金屬氧化物微粒的電傳導性，磁性，光學和機械特性知道是充分地與那些粒狀材料不同。 nanosized 金屬氧化物微粒準備方法為形態學的準確的控制在這個 nanometric 縮放比例的廣泛地被學習了。 nanosized ZnO 粉末的研究執行的歸結於他們範圍從屬的電子和光學性能，提供微電子學設備 [1,2 的] 可能性。 最近， ZnO 導電性影片使用了作為透明電極為 TFT-LCD 和太陽能電池等等 [3,4]。 他們比那些產生等離子或減少氣體氣氛的更高的耐久性 ITO 影片。 降低≤ 1×10 Ω ・ cm-3 電抵抗力，并且更高的透明度在範圍的≥ 80% 的 380~780 毫微米可見光的請求透明執行的材料 [5]。 通過使用本研究的，有機前體進程 Nanosized ZnO 粉末被綜合。 AlO23 摻雜執行獲得更高的執行的 ZnO 粉末。 實驗 Nanosized ZnO 粉末綜合 黏漿狀物質和水晶纖維素 (旭區 Kasei 化學製品) 使用了作為前體。 有一個混雜的水的解決方法一個預先確定的鋅目錄準備與硫酸鋅七水混合物 (ZnSO4·7HO2) 99.9% 純度和浸泡在 24 个 H. 的前體。 這個懷孕的混合物被烘乾了在 70 對 110ºC。 此混合物通過了鍛燒幾個階段在 300~600ºC 範圍內。 鍛燒情況是如下： 熱化從室溫到 3 的 h 300ºC，被維護在 2 的 h，熱化 300ºC 從 300 到 600ºC 以 50ºC/h 的速率，被維護在 500 對 2 的 h 和冷卻 600ºC 在熔爐。 這粒發生的粉末的顏色是淡黃色對白色。 蒸餾水被添加了到這粒被鍛燒的粉末然後，是濕的碾碎在 48h 的一臺球磨機，然後乾的這粒粉末。 AlO23 摻雜 鋁硫酸鹽八水氫氧化鋇 [Al2 (如此4)3·8HO2] 被添加了到硫酸鋅七水混合物水溶液。 鍛燒程序是同一樣無摻雜的 ZnO 粉末的。 熱治療在包含氬氣體氣氛的 0.5% 氫以下在 900 或 1000ºC 的電爐執行 2h 的。 氣體的流速是 10ml/min。 描述特性 這粒粉末的形態學通過瀏覽電子顯微鏡術檢查 (SEM; 日立 S-4700)。 X-射線衍射計分析粉末 (經紀 axs D5005) 使用 CuKa 輻射 (40 kV， 150 mA) 與 4 /min 的掃描速度o 和抽樣間隔 0.02o。 顆粒大小由被打賭的數據計算並且由由 SEM 的直接觀測確認。 懷孕的前體加熱分解和分解工作情況是由同時差額熱分析和熱重分析 (TG-DTA 監控的; V2.2A 至 1200°C 的杜邦 9900)，以 20°C /min 的加熱速率在航空的。 純粉末體積電阻率由寬頻電介質分光儀 (概念40， Gmbh 的 Novocontrol 評定) 以 10MHz 頻率。 結果和討論 稀釋比例的作用的試驗對原材料、鍛燒溫度，前體和 AlO23 摻雜做了。 微粒的形態學是粒狀由於膠束或 microfibril 形狀在這個前體，并且微粒鬆散成塊。 ZnO 微粒的範圍得到的在範圍的 40-290 毫微米，與 3-22 个 m/g. 表面。2 顆粒大小的 40 毫微米通過選擇下列處理條件得到： 黏漿狀物質，稀釋比例 0.2， AlO23 摻雜 2.5 mol% 和鍛燒溫度 500ºC。 三個衍射峰頂由於 ZnS 對標本的 XRD 模式被觀察對待在 2h 的 900ºC 在包含氣氛的氫下。 這些 diffractions 銳化，然而，沒有被觀察在 1000ºC。 另一方面， ZnO 和 ZnAlSO24 峰頂被觀察。 小量的硫化合物例如 ZnSO4 和 ZnS 被分解對 ZnO 在 750 範圍內對 1000ºC。 據報道增加的體積電阻率，當 MO23 (M ：哥斯達黎加， Al) 被添加了到 ZnO。 [Al2 (如此4)3 ・ 8HO2] 被選擇了，在此實驗的一摻雜的代理。 S，鋅， O， C EDX 方法分析 Al 的要素如圖 2.45 mol% AlO 在23 ZnO 粉末 ICP 的 1. 所顯示 (歸納耦合的等離子) 方法分析在射擊在 1000C 以後o。 | | | 圖 1. EDX 地圖分析 2.5 mol% Al2O3 摻雜了 ZnO 粉末熱處理在 1000ºC。 | 圖 2 顯示減少 SEM 微寫器對待 ZnO 粉末。 注意到 AlO 的顆粒大小23 隨著鍛燒溫度的增加摻雜了 ZnO 粉末增量。 如圖 1 所顯示 (b)，有些微粒對待在 900ºC 在大小上成長為 500nm。 另一方面，其他微粒依然是在 40nm 附近的範圍。 | 
| | 圖 2. SEM 微寫器 2.5 mol% AlO23 摻雜了 ZnO 粉末 (a) 熱處理在 900ºC 和 (b) 熱處理在 1000ºC。 | 表 1 顯示 AlO 體積電阻率23 摻雜了 ZnO 粉末。 不管鍛燒溫度，非被摻雜的 ZnO 粉末體積電阻率發布 10Ω ・ cm 的7值同一個命令。 抵抗力可能下降到下來 10Ω3 ・ cm 在熱治療以後在 1000ºC。 此值是商品的幾乎同一個值。 此低抵抗力很可能歸結於格子閑置的形成在氧化鋅晶體結構的。 AlO 體積電阻率23 摻雜了 ZnO 粉末增加與 Al 目錄和減少處理溫度的增量。 表 ZnO 粉末 1. 體積電阻率由前體和汽化進程準備。 | | | 前體進程 | 40 毫微米 | 被摻雜的 Al2O3，
鍛燒在 600ºC | 2.8×105 | | 70 毫微米 | 被摻雜的 Al2O3，
在 800ºC 的減少處理 | 3.1×104 | | 70 毫微米
+ 500 毫微米 | 被摻雜的 Al2O3，
在 1000ºC 的減少處理 | 7.0×103 | | 汽化進程
(商品) | 0.3 μm | 被摻雜的23 AlO，
在 1000ºC 的減少處理 | 1.8×103 | | 0.3 μm | 沒有摻雜，
鍛燒在 600ºC | 8.7×107 | | 0.3 μm | 沒有摻雜，
鍛燒在 800ºC | 6.0×107 | | 0.3 μm | 沒有摻雜，
鍛燒在 1000ºC | 5.5×107 | 結論 我們的 organo 聚合物前體進程啟用 nanosized ZnO 粉末的範圍有選擇性的準備在範圍的 40 到 200 毫微米。 發現 ZnO 水晶階段的形成被生成在 370ºC，并且 ZnO 的結晶大約完成在 1000ºC 通過 XRD、 SEM 和 TG-DTA 分析。 nanosized ZnO 粉末的水晶範圍隨著從 600 的鍛燒溫度的增加顯示一個增長的傾向到 1000ºC。 與那23 對應的 AlO 非被摻雜的 ZnO 粉末比較，使用摻雜的 AlO， ZnO 粉末3 產生 10 个Ω ・ cm 等級的低電抵抗力并且由四個數量級23 減少。 參考 1. S. Monticone、 R. Tufeu 和 A.V. Kanaev， 「複雜本質膠質 ZnO Nanoparticles」 J. Phys 紫外和可視熒光。 Chem。 B， 102 (1990) 2854-2862。 2. E.A. Meulenkamp， 「綜合和增長 ZnO Nanoparticles」， J. Phys。 Chem。 B， 102 (1998) 5566-5572。 3. H. Rensmo， K. keis， H. Lindstromm， S. Sodergrenn， A. Solbrand， A. Hagfeldt， S。 - E。 Lindquist、 L.N. Wang 和 M. Muhammed， 「在 Nanostructured ZnO 電極基礎上的太陽能電池的高輕對能源換能效率」， J. Phys。 Chem。 B， 101 (1997) 2598-2601。 4. S. 陳、 R.V. Kumar， A. Gedanken 和 A. Zaban， 「Sonochemical 水晶 Nanoporous 氧化鋅範圍和他們的應用 Stnthesis 在使染料敏感的太陽能電池」，以色列 J. Chem。， 41 (2001) 51-54。 5. T. Minami， 「氧化鋅透明執行的薄膜」， Jpn。 J. Appl。 Phys。， 61 (1992) 1255-1258。 聯絡詳細資料 |