Zn2+/GaOOH纳米线的制备、表征与荧光性能

作者：田俐; 李岩; 吴杰灵; 刘强; 易益涛; 陈丽娟

来源：复合材料学报, 2022, 39(07): 3347-3355.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20210818.001

• GaOOH
• 纳米线
• 水热合成
• 荧光性能
• 半导体材料
• 2+" name="keyword">Zn2+

羟基氧化镓(GaOOH)是一类宽带隙的半导体材料，在光催化降解有机染料、甲醇燃料电池、锂离子电池和生物光学成像方面有着潜在的应用前景。本研究以乙二胺四乙酸二钠(Na2Y)为模板剂，选取醋酸锌和硝酸镓为反应源，在简便易操作的水热条件下制备了Zn2+/GaOOH纳米线。采用XRD、SEM、HRTEM、EDS对材料进行了物相、成分、形貌与微结构表征。所制备的Zn2+/GaOOH纳米线长度达数十微米、直径约为100 nm，粗细均匀；Zn2+/GaOOH晶体呈现单晶的特性，纳米线沿<110>晶向生长。反应源及其摩尔量强烈地影响着产物的物相和形貌。当控制硝酸镓为1.5 mmol不变，Zn(Ac)2为1.0 mmol,Na2Y为0.5 mmol时，生成ZnGa2O4;Na2Y为1.0～1.7 mmol时，生成Zn2+/GaOOH纳米线。改变Zn(Ac)2为2.0 mmol，当Na2Y为1.5 mmol时，得到尖晶石型结构的ZnGa2O4。详细探究了Zn∶Ga∶Y摩尔量比例影响产物的物相和形貌的规律，结果显示当控制Zn∶Ga∶Y=2∶3∶3时，可以得到相纯均一的Zn2+/GaOOH纳米线。荧光测试表明，紫外光照射Zn2+/GaOOH纳米线，在蓝绿光区域的469 nm波长处有很强的发射峰，归因于阴离子空位缺陷激发重组后的发射。随着激发波长蓝移，其发射峰强度增加，214 nm时强度最大。相对于ZnGa2O4纳米颗粒而言，在226 nm激发波长下，Zn2+/GaOOH纳米线在469 nm波长处有更高的发射峰强度，Zn2+/GaOOH纳米线比ZnGa2O4纳米颗粒具有更好的荧光性能。

• 单位
  湖南科技大学