ZnO纳米晶体的鉴定

近年来,使用光催化剂进行空气净化和水分解已成为一个活跃的研究领域,特别是氧化半导体,由于它们即使在恶劣的大气条件下也很难改变,因此是光催化剂的前景可观的材料。ZnO是目前作为具有光催化活性的环境意识材料备受关注。在室温下其接能隙为3.37eV,这种现象与其特征表面结构和晶体尺寸相关。使用从X射线衍射分析获得的数据,可以轻松分析晶粒尺寸分布。在此事例中,ZnO在400°C、500°C、600°C和700°C的氧气中加热一小时。被加热的ZnO晶体的CuKa线通过使用理学SmartLab多功能衍射仪的聚焦光束X射线光学系统获得可被分析的衍射图,从而获得晶体尺寸分布。110衍射线有一个用于分析的适当强度,而且不予任何其他反射线重叠。图1显示这个反射的被测衍射图和拟合衍射图。衍射线宽度随着加工温度的升高而变窄,说明晶粒尺寸定性变大。

Measured diffraction profiles and the simulation profiless

图1: ZnO纳米晶体测量衍射图

图2显示分析晶粒尺寸分布的结果。上图和下图分别显示晶粒数量分布、晶粒体积分布,表示同一晶粒直径的晶粒数量和晶粒体积比。晶粒数量分布和晶粒体积分布变得清晰,随着加工温度升高,晶粒尺寸更大,分布更广。

Crystallite size distribution analysis

图2: 晶粒尺寸分布的分析数据

(样品由仙台国力技术大学电子工程系的Haga教授和东北大学材料研究所的助理教授Shishido共同提供)
引用:
[1] Konaka et al., Proceedings of the 5th annual Meeting of Society of Nano Science and Technology P.162/PS74 (2007)
[2] Konaka et al., J. Flux Growth, vol.2, (2007) 41


SmartLab是当下最新型的高分辨率衍射仪。它的最新特点是SmartLab Guidance软件。此软件向用户提供智能界面,指导用户完成每个实验中的复杂问题。使用SmartLab Guidance软件就像有一位专家在您的身边指导完成实验。 Read more...