氮族摻雜納米材料

1、應(yīng)用膠體化學(xué)論文大作業(yè)氮族摻雜納米材料姓名：學(xué)號：年級：摘要：ZnO的禁帶寬度為3.37eV具有較大的激子束縛能（60meV）,以及惡劣條件下的高 穩(wěn)定性。由于ZnO是本征N型半導(dǎo)體材料,很容易獲得N型ZnO,但是P型ZnO卻很難制 備。經(jīng)過人們的大量努力，目前 P型Zn O薄膜的研究已經(jīng)取得了一些初步進(jìn)展。氧化 鋅一維納米材料具有許多特異的物理、化學(xué)特性,在構(gòu)建納米電子和光學(xué)器件方面具有 巨大的應(yīng)用潛力，受到廣泛的關(guān)注。因此人們對于獲得 p 型氧化鋅納米材料的研究也都 非常熱衷。本文介紹四種氮摻雜氧化鋅一維納米材料的合成方法及相關(guān)研究。關(guān)鍵詞 ：氮摻雜 ZnO 樣品表征目錄摘要 2一氮族摻雜

2、納米材料的理論與實際意義 4.二氮族摻雜納米材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及比較分析 4.（一） 氮族摻雜ZnO納米材料的研究現(xiàn)狀 4（二） 氮族摻雜ZnO納米材料的研究方案 52.1 采用沉淀法制備 ZnO 納米材料前驅(qū)體 . 52.2 采用水熱沉淀法制備 zno 納米晶粉末前驅(qū)體 . 72.3 采用液相沉淀法制備 ZnO 納米材料前驅(qū)體 82.4 采用一步燃燒合成法制備 ZnO 納米材料前驅(qū)體 9三氮摻雜納米材料的優(yōu)缺點(diǎn) 9.四展望氮族摻雜納米材料的應(yīng)用前景 11（一）氮摻雜氧化鋅納米材的應(yīng)用前景 1.1（二）氮摻雜氧化鋅納米材料展望 12氮族摻雜納米材料的理論與實際意義（一）納米材料的簡介納米材料

3、是指尺度為 （1-100） nm 的超微粒經(jīng)壓制、燒結(jié)或濺射而成的凝聚態(tài)固體。 它斷裂強(qiáng)度高、 韌性好、 耐高溫，納米復(fù)合同時也提高材料的硬度、 彈性模量、 Weibull 模數(shù) , 并對熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率、抗熱震性產(chǎn)生影響。對材料獨(dú)特性能的追求和對其進(jìn) 行控制的渴望促使人們不斷研究新的納米材料 , 微粒尺寸由 100um 減少到幾個納米 , 但 研究表明 , 材料的性能并不是隨著尺寸的降低而無限提高的 ,性能的提高是在一定限度 內(nèi)的。納米材料的特殊結(jié)構(gòu)使它具有許多與傳統(tǒng)材料不同的物理、 化學(xué)性能 , 具有更高的 強(qiáng)度、韌性。納米鐵材料的斷裂應(yīng)力比一般鐵材料高 12倍, 氣體通過納米材料的擴(kuò)散

4、速 度為通過其他材料的上千倍 , 此點(diǎn)應(yīng)用于催化可使催化效率大大提高。由于納米晶粒的 比表面積大 ,表面原子比率大 ,使體系的電子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)明顯改變 , 表現(xiàn)出特殊的電 子效應(yīng)和表面效應(yīng) , 而摻雜微粒元素改變體系的物理化學(xué)性質(zhì)則更為有效。 （二）氧化鋅納米材料簡介氧化鋅作為一種新型的寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有直接帶隙結(jié)構(gòu)，室溫下的禁帶寬度 約為3.37eV，激子束縛能為60meA ZnO還具有原料豐富，成本低廉對環(huán)境友好無污染 等優(yōu)點(diǎn)，使其在藍(lán)紫光發(fā)光二極管、紫外探測器、太陽能電池、場效應(yīng)晶體管、傳感器 以及自旋電子等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力5。近年來，ZnO納米材料因其獨(dú)特的形貌、 結(jié)構(gòu)以及

5、特殊的材料性能，引起了全世界的廣泛關(guān)注，人們對ZnO納米材料進(jìn)行了大量 的研究工作。由于在ZnO材料中摻雜引入某些特定的元素，可以調(diào)節(jié)其材料性能?，F(xiàn)在 對于在納米材料中摻雜某些元素， 已達(dá)到改變氧化鋅納米材料的的某些性質(zhì)已經(jīng)成為研 究熱點(diǎn)。下面我們將著重對于氧化鋅納米材料的摻雜改性進(jìn)行了解。二氮族摻雜納米材料的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及比較分析（一）氮族摻雜ZnO納米材料的研究現(xiàn)狀晶體材料的電、磁、聲、光、熱和力學(xué)性能，都具有結(jié)構(gòu)敏感性。晶體缺陷對晶體 結(jié)構(gòu)具有巨大的影響，通過摻雜是完成特殊元素對納米晶氧化物的摻雜取代、促進(jìn)晶體 材料的結(jié)構(gòu)敏感性的有效手段。通過特殊元素完成對納米晶氧化物的摻雜取代、 促

6、進(jìn)晶體材料的結(jié)構(gòu)敏感性的研究 近來已被廣泛關(guān)注。如何控制缺陷的形成、類型及變化已成為晶體材料領(lǐng)域研究的重要 課題10 。由于ZnO是本征N型半導(dǎo)體材料,很容易獲得N型ZnO但是P型ZnO卻很難制備。 經(jīng)過人們的大量努力，目前 P 型 Zn O 薄膜的研究已經(jīng)取得了一些初步進(jìn)展。從已報道 的P型ZnO結(jié)果來看,雖然P型摻雜源也是多樣的，都成功制備了 P型ZnO薄膜。目前來 看，N型ZnO納米材料研究的非常多，但由于鋅間隙、氧空位等本征缺陷的存在，ZnO納米線型P型摻雜卻非常困難。雖然ZnO的P型納米材料制備還是比較困難的，研究的 也比較少，但目前一些研究組經(jīng)過大量努力已經(jīng)制備出Sb、P、A s、

7、N等摻雜的ZnO納米結(jié)構(gòu)。理論研究表明，N是最好的受主摻雜元素，因為N與O的半徑相近、電負(fù)性相似，N 摻入ZnO薄膜后能引入較淺的受主能級。研究表明，在 N摻雜的ZnO晶體中，呈現(xiàn)受主 態(tài)時，N替代了 O的位置。在目前報道的文獻(xiàn)中，制備的 P型ZnO樣品大部分是采用N 作為摻雜物。實際上，在所有的受主摻雜中，N是最適合的摻雜物。由于N與O的離子半徑最接近，使得N更容易替代O的位置。N是p-ZnO很有效的受主摻雜元素，但仍存 在很多困難，如起補(bǔ)償作用的施主會因 N摻雜濃度的不同而改變，低摻雜濃度時，主要 是氧空位起補(bǔ)償受主的作用 ; 高摻雜濃度時，則是鋅的反結(jié)構(gòu)缺陷及其復(fù)合體缺陷補(bǔ)償 了受主。此

8、外，ZnO受主能級一般很深，空穴在熱激發(fā)下難于進(jìn)入價帶。所以，ZnO的p型摻雜仍受到人們的普遍關(guān)注 4 。(二)氮族摻雜ZnO納米材料的研究方案氧化鋅納米結(jié)構(gòu)的性質(zhì)隨相應(yīng)的制備方法和實驗條件不同，表現(xiàn)出很大的差異。下 面從不同的納米材料的制備方法，并對納米材料進(jìn)行了樣品表征。其中最近，常見的 N 源有 NO NH、2、CHICOON等。2.1 采用沉淀法制備 ZnO 納米材料前驅(qū)體 122.1.1 ZnO 納米材料前軀體的制備采用沉淀法制備ZnO納米材料前驅(qū)體。配制濃度為1mol L-1的ZnSO溶液(A)、1mol L-1的NHHCO溶液(B)。準(zhǔn)確量取120mLA溶液加入到500mL的三口

9、燒瓶中，在 20C下不斷攪拌，且攪拌速度為 800rad min-1,并以60d min-1的速度向三口燒瓶中 滴加240mL溶液B，滴加完畢，反應(yīng)2h。反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，并用去離子水及無 水乙醇各洗滌沉淀2 次,將沉淀置于烘箱中于60C下干燥20h，得到ZnO前軀體。將 制得的ZnO前軀體在馬弗爐中空氣煅燒，400C下保溫4h,隨爐冷卻后取出，研磨，即 得到ZnO納米材料。2.1.2 氮摻雜 ZnO 納米材料的制備(1) 等離子活性屏法制備 N 摻雜 ZnO 納米材料稱取2gZnO納米材料于石英皿中，將石英皿放入等離子爐中固定，抽真空，通 H, 打開流量計275mL min-1,保持壓力

10、0.1KPa，調(diào)節(jié)減壓閥，壓強(qiáng)穩(wěn)定后通 N2,減壓 0.1KPa,流量計92mL min-1,壓強(qiáng)穩(wěn)定后通高壓。分別在 350 C、400C、450C下，進(jìn) 行30min的等離子N摻雜實驗，實驗完畢，得到不同溫度下制得的 N摻雜ZnO納米材 料。(2) 氣氛滲氮法制備 N 摻雜 ZnO 納米材料稱取2g ZnO和4g C3F6M，放入管式電阻爐中，抽真空10min，設(shè)定參數(shù)，1h內(nèi) 升溫至設(shè)定溫度，分別在 370C、380C、390C、400C下制備N摻雜ZnO納米材料， 保溫 2h ，反應(yīng)結(jié)束后，隨管式電阻爐自然冷卻，取出，得到不同溫度下制得的 N 摻雜 ZnO 納米材料。采用 上 述方 法

11、， 在 最佳 N 摻 雜 溫 度下 ， 分別 制 備不 同 原 料 質(zhì)量 比的(m(ZnO):m(C3H6N6)=1:1 、 1:1.5 、 1:2、 1:2.5 、 1:3)N 摻雜 ZnO 納米材料2.1.3 樣品表征(1)測試儀器采用透射電子顯微鏡(TEM、X-射線衍射儀(XRD、元素分析等表征手段對產(chǎn)物的 微觀形貌、物相以及摻 N 量等進(jìn)行了表征。D/MAX-2500/PC型X-射線衍射儀(XRD),日本理學(xué)公司出品；D8ADVANC型 X-Ray衍射儀，德國布魯克公司出品；JEM-200EX 透射電子顯微鏡(TEM), Riga ku(Tokyo , Japan)公司出品；Cary5

12、0紫外可見分光光度計，VARIA N公司出品；Varios 元素分析儀，德國 elementtar 公司出品。( 2、表征結(jié)果(1) 采用等離子活性屏法，分別在 350 C、400C、450C下制備了 N摻雜ZnO 納米材料，并對其進(jìn)行了表征和光催化性能研究。結(jié)果表明：在模擬日光下， N 摻 雜ZnO納米材料具有較高的光催化性能。其中在400 C下制備的N摻雜ZnO納米材料 的光催化活性最高，氙燈照射 6h 后，其對甲基橙溶液降解率為 83.18%；經(jīng)等離子摻 雜后的產(chǎn)物仍為六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)的納米 ZnO 晶體，未有新相生成，粒徑大約為 20nm 左右。(2) 采用氣氛滲氮法，系統(tǒng)研究了不同溫度

13、(370C、380C、390C、400C),對 N 摻雜 ZnO 納米材料的光催化性能的影響規(guī)律， 并對其形貌、 物相等進(jìn)行了表征。 結(jié)果 表明，N摻雜改性ZnO納米材料的優(yōu)選條件為：氣氛滲氮溫度為380 C。在此優(yōu)選條 件下所制備的 N 摻雜 ZnO 納米材料的平均粒徑為 25nm， N 含量為 3.84%，且只存在 具有六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)的ZnO晶體，未產(chǎn)生新相，這表明N只是部分取代了 O的位置； N摻雜改性后的納米ZnO光催化降解甲基橙6h后，其降解率可達(dá)到85.36%。2.2 采用水熱沉淀法制備 zno 納米晶粉末前驅(qū)體 42.2.1 實驗方法和技術(shù)路線本實驗采用水熱沉淀法制備zno納米晶

14、粉末。醋酸鋅(Zn(CH3COO)2.2H2,作鋅源， 六次甲基四胺(Hexamethylenctetramine ，縮寫為HMT作氮源，以水熱法制備氮 ZnO粉 末。先將0.39NaOH配8mlNaoH溶液，稱0.00849HMT配50ml溶液，在四個巨塞錐形瓶 中都加入 0.10549 醋酸鋅和 8ml 去離子水，攪拌均勻后，再邊攪拌，邊分別緩慢加入 2mlNaOH溶液，其中3個錐形瓶中分別加入1ml、2ml、3mlHMT溶液。再超聲強(qiáng)力攪拌 均勻10分鐘，將溶液倒入4個反應(yīng)釜中，1100C反應(yīng)12h，自然冷卻后，用離心法分離 出粉末產(chǎn)物，再用去離子水清洗三次，80 C真空烘干12h。2.

15、2.2 樣品表征(1) 實驗儀器用X射線衍射譜分析用日本理學(xué)公司生產(chǎn)的 D/max.RA型旋轉(zhuǎn)靶的射線衍射儀 用 FEI 公司的 XL-30 型場發(fā)射環(huán)境掃描電子顯微鏡對試樣進(jìn)行表面形貌的觀察 用日本島津公司RF-53OIPC型熒光分光光度計測量樣品光致發(fā)光用日本島津公司UV-360O型紫外可見近紅外分光光度計測量吸收光譜( 2)表征結(jié)果所得氮摻雜ZnO樣品的X射線衍射峰都是與純ZnO樣品的相對應(yīng)，所得樣品都是六 角纖鋅礦結(jié)構(gòu)；掃描電鏡圖片可以看出，所得樣品都是15-25nm的納米薄片，微結(jié)構(gòu)沒 有隨氮濃度增加有所改變，反應(yīng)重復(fù)性強(qiáng) ; 隨著反應(yīng)中氮濃度的增加，而光致發(fā)光譜中 luv/lvis

16、先增加再降低，在2%J摻雜濃度時氮摻雜ZnO晶體結(jié)晶性最好，薄片的厚度也最 小; 吸收光譜中可以看到樣品有來源于自由激子的紫外吸收峰。2.3 采用液相沉淀法制備 ZnO 納米材料前驅(qū)體2.3.1 實驗方法和技術(shù)路線采用液相沉淀法制備ZnO納米材料前驅(qū)體。取60 mL濃度為1 mol L-1的ZnSO4 溶液置于250 mL三口燒瓶中，以60滴min-1的速度向三口燒瓶中滴加120 mL濃度 為1 mol L-1的NHHCO容液。在20C下,控制攪拌速度為800 r min-1,攪拌2 h。反應(yīng) 結(jié)束后離心、烘干 , 得到 ZnO 納米材料前驅(qū)體。經(jīng)煅燒研磨后即得到 ZnO 納米材料。 稱取 2

17、 g ZnO 納米粉體置于石英皿中 , 將石英皿放入等離子爐中固定并用帶有細(xì)孔的銅 片蓋住。抽真空,通入體積比為3:1的H2與N2的混合氣體。通高壓，在400 下進(jìn)行 30 min 滲氮實驗 , 滲氮結(jié)束后得到 N 摻雜 ZnO 納米材料。2.3.2 樣品表征（1）實驗儀器紫外-可見分光光度計，Cary-50 型，美國VARIAN公司；X-射線衍射儀,D/ MAX-2500/ PC 型，日本理學(xué)公司；透射電子顯微鏡 , JEM-200Ex 型, 日本電子公司 ；元素分析儀,Varios EL 川型,德國elementtar公司。（2）表征結(jié)果N 摻雜 ZnO 納米材料在紫外光及模擬日光下均具有

18、較強(qiáng)的光催化性能。 N 摻雜 ZnO 納米材料在汞燈照射 40 min 后, 甲基橙降解率達(dá) 98.5%； 氙燈照射 6 h 后, 甲基橙降 解率達(dá) 83.2%,納米粉體激發(fā)波段從紫外光擴(kuò)展到可見光波段。2.4 采用一步燃燒合成法制備 ZnO 納米材料前驅(qū)體 62.4.1 實驗方法采用硝酸鋅（分析純）、尿素（工業(yè)級）和非離子表面活性劑 J （工業(yè)級）作為原 材料按照一定的比例混合，在瑪瑙研缽中研磨成均勻的漿狀物，放入預(yù)先加熱到一定溫 度的馬弗爐中，經(jīng)過蒸發(fā)、濃縮、發(fā)泡、爆燃一系列過程，這個過程大約持續(xù)幾十秒， 最后得到粉色絮狀的粉體。2.4.2 產(chǎn)品表征（1）實驗儀器采用日本理學(xué)D/max-川

19、B型X射線衍射（X-ray diffraction,XRD）儀對納米粉體物相進(jìn)行分析。采用Perkin Elmer 683 型紅外光譜儀分析粉體化學(xué)組成，波數(shù)范圍為4000400cm-1,樣品用KBr壓片法測定，儀器分辨率為4 cm-1。粉體的微觀形態(tài)由日本日立S-4700冷場發(fā)射掃描電鏡（SEM）來表征。用日本JEM2010型電子顯微鏡（TEM）測定其形貌。采用美國Thermo ESCALAB 250 XPS儀器分析粉體中氮元素的含量，單色 Al K a （hv =1486.6eV）,功率150V，束斑（500卩m）,能量分析器固定透過能為 20eA（2）表征結(jié)果采用一步燃燒合成法快速合成出

20、粒度小、分布均勻、色澤一致的纖鋅礦結(jié)構(gòu)的粉色 氧化鋅納米晶，其晶相與與標(biāo)準(zhǔn)a -ZnO的X衍射數(shù)據(jù)（JCPDSNo.5-664完全一致。燃料用量對所生成的氧化鋅的顏色有重要的影響，低用量不足以提供足夠的能量和氮 源，煅燒溫度主要影響燃燒反應(yīng)的進(jìn)程，進(jìn)而影響產(chǎn)物的純度、粒度大小和分布。利用 熱力學(xué)公式對理論絕熱燃燒火焰溫度進(jìn)行了計算，通過正交實驗確定了最佳工藝：當(dāng)書為4.920,煅燒溫度為800 C、Zn （NO3）2 - 6H2O水溶液的濃度為60g/L，可獲得綜合性 能良好的粉色氧化鋅納米晶，氮摻雜量為 1.02%。三氮摻雜納米材料的優(yōu)缺點(diǎn) 氧化鋅作為一種新型的寬禁帶半導(dǎo)體材料，因其獨(dú)特的形

21、貌、結(jié)構(gòu)以及特殊的材料 性能，以及其豐富的原料，低廉的成本及對環(huán)境友好無污染等優(yōu)點(diǎn)，使其在藍(lán)紫光發(fā)光 二極管、紫外探測器、太陽能電池、場效應(yīng)晶體管、傳感器以及自旋電子等領(lǐng)域具有巨 大的應(yīng)用潛力。由于在ZnO材料中摻雜引入某些特定的元素，可以調(diào)節(jié)其材料性能。而 不同的制備方法，會使得氧化鋅納米材料的性能改變有所不同。下面對其性能的改進(jìn)， 進(jìn)行如下對比。1. 采用沉淀法制備 ZnO 納米材料前驅(qū)體等離子活性屏法制備的 N 摻雜后 ZnO 納米材料比未摻雜的 ZnO 納米材料的晶粒 小，平均粒徑為20nm,且分散性好。這可能是因為，在等離子轟擊下，原團(tuán)聚的ZnO晶粒被打散，使摻雜后 ZnO 納米材料

22、的晶粒變小，比表面積增大，這將有利于提高其 光催化性能。氣氛滲氮制備 N 摻雜 ZnO 納米材料比未摻雜的 ZnO 納米材料粒徑變小， 平均粒徑為25nm,且分散性好。綜上所述，N摻雜使ZnO納米材料粒徑變小，增大了 產(chǎn)物的比表面積，從而利使其光催化性能提高。由物相結(jié)構(gòu)分析知道，N可能進(jìn)入ZnO晶格內(nèi)部并部分取代氧元素，以化學(xué)鍵0-Zn-N 形式存在。使得氧化鋅納米晶體的團(tuán)聚作用減少，穩(wěn)定性增加。(2) 采用水熱沉淀法制備 zno 納米晶粉末前驅(qū)體通過 x 射線衍射譜分析可以看出，未摻雜 zno 樣品的譜圖中，衍射峰的相對強(qiáng)度比 其它樣品相對強(qiáng)度更高，這可能是由于樣品團(tuán)聚結(jié)構(gòu)不同引起的。所得樣

23、品都是15 一 25nm的納米薄片，分散性好。隨著氮摻雜濃度的增加，片與片 團(tuán)聚形成的結(jié)構(gòu)由比較明顯的球形向不規(guī)則形狀轉(zhuǎn)變。(3) 采用液相沉淀法制備 ZnO 納米材料前驅(qū)體由于 N 的摻雜在 ZnO 晶格中產(chǎn)生了缺陷位 , 這些缺陷位能夠捕獲光生電子或空穴 , 從而使光生電子和空穴有效分離，減少復(fù)合幾率，有利于強(qiáng)氧化性基團(tuán) 0H和Q-的產(chǎn)生， 從而使其光催化活性增強(qiáng)。(4) 采用一步燃燒合成法制備 ZnO 納米材料前驅(qū)體對在不同煅燒溫度所制粉體的 X衍射，分析可知不同煅燒溫度所制粉體的主要成分 為纖鋅礦結(jié)構(gòu)的ZnQ主要衍射峰數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)a -ZnQ的X衍射數(shù)據(jù)(JCPDS No.5-664)

24、完全一致。煅燒溫度對產(chǎn)品粒徑有一定的影響，隨著煅燒溫度的升高，原子的擴(kuò)散激活 能增大，使ZnQ晶核的生長速率加快，從而使粒徑有所增大。由于納米粉體表面原子配位不飽和，因此存在大量的懸空鍵，產(chǎn)生的離域電子在表 面和體相之間重新分配，使鍵強(qiáng)度增加，化學(xué)鍵力常數(shù)增大數(shù)增大。小尺寸的 ZnQ 納 米粒子表面吸附活性較高。四展望氮族摻雜納米材料的應(yīng)用前景納米ZnQ是一種面向21世紀(jì)的新型高功能精細(xì)無機(jī)產(chǎn)品，由于其特殊結(jié)構(gòu)以及納米 效應(yīng)使得其在橡膠、陶瓷、日用化工，涂料、磁性材料等方面都具有廣泛的用途，可用 來制造氣體傳感器、熒光體，紫外線遮蔽材料、變阻器、圖像記錄材料壓敏材料、壓 電材料、高效催化劑等

25、7-9 。一)氮摻雜氧化鋅納米材的應(yīng)用前景納米氧化鋅在化學(xué)性能方面具有抗菌防霉特異催化和光催化等特性， 氮摻雜納米氧 化鋅納米材料其抗菌性和防紫外性更加顯著和穩(wěn)定。 經(jīng)過氮摻雜納米氧化鋅整理后的織 物具有優(yōu)良的抗菌性和防紫外性：紫外防護(hù)指數(shù)明顯升高，且具有較好的水洗牢度；抗 菌性不受環(huán)境影響。氮摻雜納米ZnO在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用填補(bǔ)了該產(chǎn)品在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用 空白，為紡織用抗菌、抗紫外功能劑提供了新品種。納米ZnO因為具有屏蔽紫外線，吸收紅外線以及殺菌防霉的作用，以及優(yōu)異的化學(xué) 穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、無毒性等性能，使它廣泛應(yīng)用于各種涂料中。 ，特別是它抗紫外線 的能力，使其成為化妝品中理想的抗紫外添加劑

26、但是單純的納米 ZnO往往呈現(xiàn)白色， 用于化妝品中會使人的皮膚顯得蒼白而不自然，而氮摻雜納米膚色ZnO會改進(jìn)納米氧化 鋅本來的顏色，使其更加進(jìn)人的膚色。隨著人們對于紫外吸納防護(hù)意識的加強(qiáng)，氮摻雜 納米膚色ZnO在化妝品行業(yè)將有著也來越廣泛的應(yīng)用。納米ZnC是具有六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)的直接帶隙半導(dǎo)體材料，幾乎不引起光散射，且具 有較大的比表面積 ,被認(rèn)為是極具應(yīng)用前景的高活性光催化材料之一，在治理環(huán)境污染 等方面?zhèn)涫荜P(guān)注。通過非金屬離子摻雜來拓展 ZnO的激發(fā)波段，從而有效地提高其光催 化效率，可以使其應(yīng)用更加廣泛。經(jīng)過摻雜制的穩(wěn)定、可靠、可重復(fù)的高質(zhì)量 p型ZnO納米材料，可以用來制造短波 長半導(dǎo)體光電子器件，特別是工作在紫外光到藍(lán)光范圍的發(fā)光二極管 (LEDs)，激光二極 管(LDS)以及紫外光探測器。(二)氮摻雜氧化鋅納米材料展望由于氧化鋅納米材料本身的結(jié)構(gòu)特征，是它在某些性能上還存在不足。氧化鋅納米 材料的性質(zhì)，隨相應(yīng)的制備方法和實驗條件不同，表現(xiàn)出很大的差異?？梢酝ㄟ^摻雜一 些特殊元素完成對納米晶氧化物的摻雜取代、促進(jìn)晶體材料的結(jié)構(gòu)敏感