铝热反应法制备双股类螺旋Zn2SnO4单晶纳米带

王煜 陈静 廖清 孙伟 厉建龙 张建平 吴凯

引用本文: 王煜, 陈静, 廖清, 孙伟, 厉建龙, 张建平, 吴凯. 铝热反应法制备双股类螺旋Zn2SnO4单晶纳米带[J]. 物理化学学报, 2012, 28(10): 2500-2506. doi: 10.3866/PKU.WHXB201209113 shu
Citation:  WANG Yu, CHEN Jing, LIAO Qing, SUN Wei, LI Jianlong, ZHANG Jianping, WU Kai. Bifilar Helix-Like Nanobelt of Single Crystalline Zn2SnO4 Fabricated by Aluminothermal Reaction Approach[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2012, 28(10): 2500-2506. doi: 10.3866/PKU.WHXB201209113 shu

铝热反应法制备双股类螺旋Zn2SnO4单晶纳米带

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(20827002, 20911130229) (20827002, 20911130229)

    国家重点基础研究发展规划项目(973) (2009CB929403, 2011CB808702)资助 (973) (2009CB929403, 2011CB808702)

摘要:

综合利用化学气相沉积、铝热反应法、汽-液-固生长法、极性面融合和稳态湍流动力学控制来大量制备双股类螺旋Zn2SnO4单晶纳米带. 该材料属于面心立方尖晶石型透明半导体, 在光伏器件和湿度与可燃气体传感器中有着广泛的应用. 扫描电镜、透射电镜、电子衍射、X射线衍射、拉曼光谱以及光发射等技术分析表明所得的双股类螺旋纳米带是由两个独立的Zn2SnO4纳米带通过扭曲纠缠和融合而成. 该双股类螺旋纳米带实际上是在轴向具有周期性的超晶格材料. 光致发光测量表明该纳米带在326.1 nm处出现强发射峰, 线宽约为1.5nm. 本研究所采用的综合制备法中的铝热反应法和稳态湍流微扰法可能有助于类似材料的控制制备.

English

    1. [1]

      (1) Wang, Z. L. Dekker Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology 2004, 1773.

      (1) Wang, Z. L. Dekker Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology 2004, 1773.

    2. [2]

      (2) Chen, J. Y.; Benjamin,W.; Joseph, M.; Xiong, Y. J.; Li, Z. Y.;Xia, Y. N. Nano Lett. 2005, 5, 2058. doi: 10.1021/nl051652u(2) Chen, J. Y.; Benjamin,W.; Joseph, M.; Xiong, Y. J.; Li, Z. Y.;Xia, Y. N. Nano Lett. 2005, 5, 2058. doi: 10.1021/nl051652u

    3. [3]

      (3) Kuang, Q.; Jiang, Z. Y.; Xie, Z. X.; Lin, S. C.; Lin, Z.W.; Xie,S. Y.; Huang, R. B.; Zheng, L. S. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127,11777. doi: 10.1021/ja052259t(3) Kuang, Q.; Jiang, Z. Y.; Xie, Z. X.; Lin, S. C.; Lin, Z.W.; Xie,S. Y.; Huang, R. B.; Zheng, L. S. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127,11777. doi: 10.1021/ja052259t

    4. [4]

      (4) Benjamin, D. Y.; David, O. Z.; Peter, J. P.; He, R. R.; Yang, P. D.Angew. Chem. Int. Edit. 2006, 45, 420. doi: 10.1002/(ISSN)1521-3773(4) Benjamin, D. Y.; David, O. Z.; Peter, J. P.; He, R. R.; Yang, P. D.Angew. Chem. Int. Edit. 2006, 45, 420. doi: 10.1002/(ISSN)1521-3773

    5. [5]

      (5) Zhang, H. F.;Wang, C. M.;Wang, L. S. Nano Lett. 2002, 2, 941.doi: 10.1021/nl025667t(5) Zhang, H. F.;Wang, C. M.;Wang, L. S. Nano Lett. 2002, 2, 941.doi: 10.1021/nl025667t

    6. [6]

      (6) Zhang, D. Q.; Abdullah, A.; Han, H. G.; Hasan, M.; McIlroy, D.N. Nano Lett. 2003, 3, 983. doi: 10.1021/nl034288c(6) Zhang, D. Q.; Abdullah, A.; Han, H. G.; Hasan, M.; McIlroy, D.N. Nano Lett. 2003, 3, 983. doi: 10.1021/nl034288c

    7. [7]

      (7) Vardhan, B.; Dai, L. M.; Toshiyuki, O. J. Am. Chem. Soc. 2004,126, 5070. doi: 10.1021/ja031738u(7) Vardhan, B.; Dai, L. M.; Toshiyuki, O. J. Am. Chem. Soc. 2004,126, 5070. doi: 10.1021/ja031738u

    8. [8]

      (8) Zhang, G. Y.; Jiang, X.;Wang, E. G. Appl. Phys. Lett. 2004, 84,2646. doi: 10.1063/1.1695198(8) Zhang, G. Y.; Jiang, X.;Wang, E. G. Appl. Phys. Lett. 2004, 84,2646. doi: 10.1063/1.1695198

    9. [9]

      (9) Gao, R. P.;Wang, Z. L.; Fan, S. S. J. Phys. Chem. B 2000, 104,1227. doi: 10.1021/jp9937611(9) Gao, R. P.;Wang, Z. L.; Fan, S. S. J. Phys. Chem. B 2000, 104,1227. doi: 10.1021/jp9937611

    10. [10]

      (10) Tang, Y. H.; Zhang, Y. F.;Wang, N.; Lee, C. S.; Han, X. D.;Bello, I.; Lee, S. T. J. Appl. Phys. 1999, 85, 7981. doi: 10.1063/1.369389(10) Tang, Y. H.; Zhang, Y. F.;Wang, N.; Lee, C. S.; Han, X. D.;Bello, I.; Lee, S. T. J. Appl. Phys. 1999, 85, 7981. doi: 10.1063/1.369389

    11. [11]

      (11) Duan, J. H.; Yang, S. G.; Liu, H.W.; ng, J. F.; Huang, H. B.;Zhao, X. N.; Zhang, R.; Du, Y.W. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127,6180. doi: 10.1021/ja042748d(11) Duan, J. H.; Yang, S. G.; Liu, H.W.; ng, J. F.; Huang, H. B.;Zhao, X. N.; Zhang, R.; Du, Y.W. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127,6180. doi: 10.1021/ja042748d

    12. [12]

      (12) Yang, R. S.; Ding, Y.;Wang, Z. L. Nano Lett. 2004, 4, 1309.doi: 10.1021/nl049317d(12) Yang, R. S.; Ding, Y.;Wang, Z. L. Nano Lett. 2004, 4, 1309.doi: 10.1021/nl049317d

    13. [13]

      (13) Bae, S. Y.; Lee, J. Y.; Jung, H. S.; Park, J. H.; Ahn, J. P. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 10802. doi: 10.1021/ja0534102(13) Bae, S. Y.; Lee, J. Y.; Jung, H. S.; Park, J. H.; Ahn, J. P. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 10802. doi: 10.1021/ja0534102

    14. [14]

      (14) Zhan, J. H.; Bando, Y.; Hu, J. Q.; Xu, F. F.; lberg, D. Small2005, 1, 883. doi: 10.1002/(ISSN)1613-6829(14) Zhan, J. H.; Bando, Y.; Hu, J. Q.; Xu, F. F.; lberg, D. Small2005, 1, 883. doi: 10.1002/(ISSN)1613-6829

    15. [15]

      (15) Zarur, A. J.; Ying, J. Y. Nature 2000, 403, 65. doi: 10.1038/47450(15) Zarur, A. J.; Ying, J. Y. Nature 2000, 403, 65. doi: 10.1038/47450

    16. [16]

      (16) Shen, S. C.; Kus, H.; Liya, E. Y.; Sibudjing, K. Adv. Mater.2004, 16, 541. doi: 10.1002/(ISSN)1521-4095(16) Shen, S. C.; Kus, H.; Liya, E. Y.; Sibudjing, K. Adv. Mater.2004, 16, 541. doi: 10.1002/(ISSN)1521-4095

    17. [17]

      (17) Chen, Y. C.; Chang, Y. H.; Tsai, B. S. Mater. Trans. 2004, 45,1684. doi: 10.2320/matertrans.45.1684(17) Chen, Y. C.; Chang, Y. H.; Tsai, B. S. Mater. Trans. 2004, 45,1684. doi: 10.2320/matertrans.45.1684

    18. [18]

      (18) vander Laaga, N. J.; Snela, M. D.; Magusinb, P. C. M. M.; deWith, G. J. Eur. Cer. Soc. 2004, 24, 2417. doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2003.06.001(18) vander Laaga, N. J.; Snela, M. D.; Magusinb, P. C. M. M.; deWith, G. J. Eur. Cer. Soc. 2004, 24, 2417. doi: 10.1016/j.jeurceramsoc.2003.06.001

    19. [19]

      (19) Lou, Z. D.; Hao, J. H. Thin Solid Films 2004, 450, 334. doi: 10.1016/j.tsf.2003.11.294(19) Lou, Z. D.; Hao, J. H. Thin Solid Films 2004, 450, 334. doi: 10.1016/j.tsf.2003.11.294

    20. [20]

      (20) Zawadzki, M.;Wrzyszcz, J.; Strek,W.; Hreniak, D. J. Alloy. Compd. 2001, 323-324, 279.(20) Zawadzki, M.;Wrzyszcz, J.; Strek,W.; Hreniak, D. J. Alloy. Compd. 2001, 323-324, 279.

    21. [21]

      (21) Yu, J. F.;Wang, F.;Wang, Y.; Gao, H.; Li, J. L.;Wu, K. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 1513. doi: 10.1039/b812787p(21) Yu, J. F.;Wang, F.;Wang, Y.; Gao, H.; Li, J. L.;Wu, K. Chem. Soc. Rev. 2010, 39, 1513. doi: 10.1039/b812787p

    22. [22]

      (22) Wang, Y.;Wu, K. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 9686. doi: 10.1021/ja0505402(22) Wang, Y.;Wu, K. J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 9686. doi: 10.1021/ja0505402

    23. [23]

      (23) Wang, Y.; Liao, Q.; Lei, H.; Zhang, X. P.; Ai, X. C.; Zhang, J. P.;Wu, K. Adv. Mater. 2006, 18, 943. doi: 10.1002/(ISSN)1521-4095(23) Wang, Y.; Liao, Q.; Lei, H.; Zhang, X. P.; Ai, X. C.; Zhang, J. P.;Wu, K. Adv. Mater. 2006, 18, 943. doi: 10.1002/(ISSN)1521-4095

    24. [24]

      (24) Liao, Q.;Wang, Y.; Li, J. L.;Wu, K.; Ai, X. C.; Zhang, J. P.Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 041103. doi: 10.1063/1.2759473(24) Liao, Q.;Wang, Y.; Li, J. L.;Wu, K.; Ai, X. C.; Zhang, J. P.Appl. Phys. Lett. 2007, 91, 041103. doi: 10.1063/1.2759473

    25. [25]

      (25) Palmer, G. B.; Poeppelmeier, K. R. Solid State Sci. 2002, 4, 317.doi: 10.1016/S1293-2558(01)01258-4(25) Palmer, G. B.; Poeppelmeier, K. R. Solid State Sci. 2002, 4, 317.doi: 10.1016/S1293-2558(01)01258-4

    26. [26]

      (26) Coutts, T. J.; Young, D. L.; Li, X.; Mulligan,W. P.;Wu, X.J. Vac. Sci. Technol. A 2000, 18, 2646.(26) Coutts, T. J.; Young, D. L.; Li, X.; Mulligan,W. P.;Wu, X.J. Vac. Sci. Technol. A 2000, 18, 2646.

    27. [27]

      (27) Stambolova, I.; Konstantinov, K.; Kovacheva, D.; Peshev, P.;Donchev, T. J. Solid State Chem. 1997, 128, 305. doi: 10.1006/jssc.1996.7174(27) Stambolova, I.; Konstantinov, K.; Kovacheva, D.; Peshev, P.;Donchev, T. J. Solid State Chem. 1997, 128, 305. doi: 10.1006/jssc.1996.7174

    28. [28]

      (28) Yamada, Y.; Seno, Y.; Masuoka, Y.; Yamashita, K. Sens. Actua. B-Chem. 1998, 49, 248. doi: 10.1016/S0925-4005(98)00135-X(28) Yamada, Y.; Seno, Y.; Masuoka, Y.; Yamashita, K. Sens. Actua. B-Chem. 1998, 49, 248. doi: 10.1016/S0925-4005(98)00135-X

    29. [29]

      (29) Stambolova, I.; Konstantinov, K.; Khristova, M.; Peshev, P.Phys. Status Solid.-Appl. Res. 1998, 167, R11.(29) Stambolova, I.; Konstantinov, K.; Khristova, M.; Peshev, P.Phys. Status Solid.-Appl. Res. 1998, 167, R11.

    30. [30]

      (30) Jie, J. S.;Wang, G. Z.; Han, X. H.; Fang, J. P.; Yu, Q. X.; Liao,Y.; Xu, B.;Wang, Q. T.; Hou, J. G. J. Phys. Chem. B 2004, 108,8249. doi: 10.1021/jp049230g(30) Jie, J. S.;Wang, G. Z.; Han, X. H.; Fang, J. P.; Yu, Q. X.; Liao,Y.; Xu, B.;Wang, Q. T.; Hou, J. G. J. Phys. Chem. B 2004, 108,8249. doi: 10.1021/jp049230g

    31. [31]

      (31) Chen, H. Y.;Wang, J. X.; Yu, H. C.; Yang, H. X.; Xie, S. S.; Li,J. Q. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 2573. doi: 10.1021/jp046125y(31) Chen, H. Y.;Wang, J. X.; Yu, H. C.; Yang, H. X.; Xie, S. S.; Li,J. Q. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 2573. doi: 10.1021/jp046125y

    32. [32]

      (32) Wang, J. X.; Xie, S. S.; Gao, Y.; Yan, X. Q.; Liu, D. F.; Yuan, H.J.; Zhou, Z. P.; Song, L.; Liu, L. F.; Zhou,W. Y.;Wang, E. G.J. Cryst. Growth 2004, 267, 177.(32) Wang, J. X.; Xie, S. S.; Gao, Y.; Yan, X. Q.; Liu, D. F.; Yuan, H.J.; Zhou, Z. P.; Song, L.; Liu, L. F.; Zhou,W. Y.;Wang, E. G.J. Cryst. Growth 2004, 267, 177.

    33. [33]

      (33) Kim, H. S.; Hwang, S. O.; Myung, Y.; Park, J.; Bae, S. Y.; Ahn,J. P. Nano Lett. 2008, 8, 551. doi: 10.1021/nl072829i(33) Kim, H. S.; Hwang, S. O.; Myung, Y.; Park, J.; Bae, S. Y.; Ahn,J. P. Nano Lett. 2008, 8, 551. doi: 10.1021/nl072829i

    34. [34]

      (34) Yu, J. F.;Wang, Y.;Wen,W.; Yang, D. H.; Huang, B.; Li, J. L.;Wu, K. Adv. Mater. 2010, 22, 1479. doi: 10.1002/adma.200903656(34) Yu, J. F.;Wang, Y.;Wen,W.; Yang, D. H.; Huang, B.; Li, J. L.;Wu, K. Adv. Mater. 2010, 22, 1479. doi: 10.1002/adma.200903656

    35. [35]

      (35) Kong, X. Y.; Ding, Y.; Yang, R. S.;Wang, Z. L. Science 2004,303, 1348. doi: 10.1126/science.1092356(35) Kong, X. Y.; Ding, Y.; Yang, R. S.;Wang, Z. L. Science 2004,303, 1348. doi: 10.1126/science.1092356

    36. [36]

      (36) Gates, B.; Mayers, B.; Cattle, B.; Xia, Y. N. Adv. Funct. Mater.2002, 12, 219. doi: 10.1002/1616-3028(200203)12:3<219::AID-ADFM219>3.0.CO;2-U(36) Gates, B.; Mayers, B.; Cattle, B.; Xia, Y. N. Adv. Funct. Mater.2002, 12, 219. doi: 10.1002/1616-3028(200203)12:3<219::AID-ADFM219>3.0.CO;2-U

    37. [37]

      (37) Joo, J.; Son, J. S.; Kwon, S. G.; Yu, J. H.; Hyeon, T. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 5632. doi: 10.1021/ja0601686(37) Joo, J.; Son, J. S.; Kwon, S. G.; Yu, J. H.; Hyeon, T. J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 5632. doi: 10.1021/ja0601686

    38. [38]

      (38) odwin, T. J.; Leppert, V. J.; Risbud, S. H.; Kennedy, I. M.;Lee, H.W. H. Appl. Phys. Lett. 1997, 70, 3122. doi: 10.1063/1.119109(38) odwin, T. J.; Leppert, V. J.; Risbud, S. H.; Kennedy, I. M.;Lee, H.W. H. Appl. Phys. Lett. 1997, 70, 3122. doi: 10.1063/1.119109

    39. [39]

      (39) Ramyall, P.; Tanaka, S.; Nomura, S.; Riblet, P.; Aoyagi, Y. Appl. Phys. Lett. 1998, 73, 1104. doi: 10.1063/1.122098(39) Ramyall, P.; Tanaka, S.; Nomura, S.; Riblet, P.; Aoyagi, Y. Appl. Phys. Lett. 1998, 73, 1104. doi: 10.1063/1.122098

    40. [40]

      (40) Hu, P. A.; Liu, Y. Q.; Fu, L.; Cao, L. C.; Zhu, D. B. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 936.

      (40) Hu, P. A.; Liu, Y. Q.; Fu, L.; Cao, L. C.; Zhu, D. B. J. Phys. Chem. B 2004, 108, 936.

  • 加载中
计量
  • PDF下载量:  951
  • 文章访问数:  2453
  • HTML全文浏览量:  29
文章相关
  • 发布日期:  2012-09-26
  • 收稿日期:  2012-08-28
  • 网络出版日期:  2012-09-11
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章