微波合成ZnO納米材料的研究進(jìn)展

1、 . . . 微波合成ZnO納米材料的研究進(jìn)展摘 要：微波加熱作為一種合成ZnO納米材料的新方法，近年來得到飛速發(fā)展，制備了很多特殊形態(tài)和性能的ZnO納米材料，在制備時(shí)間和能源利用效率等方面明顯優(yōu)于常規(guī)方法。本文闡述了微波合成ZnO納米材料的一些研究進(jìn)展，主要是微波加熱在合成ZnO納米線陣列、ZnO空心球和ZnO外延多晶薄膜中的應(yīng)用，并對該領(lǐng)域的發(fā)展做了展望。關(guān)鍵詞：微波加熱；ZnO納米線陣列；ZnO空心球；ZnO外延薄膜 ZnO納米材料是一種新型高功能精細(xì)無機(jī)產(chǎn)品，與普通ZnO相比，納米ZnO因其特有的表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子效應(yīng)和介電限域效應(yīng)等，在催化、光學(xué)、磁性和力學(xué)等方面展現(xiàn)出許多特異

2、功能，使其在瓷、化工、電子、光學(xué)、生物、醫(yī)藥和化妝品等許多領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用價(jià)值。近年來，微波技術(shù)大量應(yīng)用于材料化學(xué)和催化化學(xué)領(lǐng)域，日益顯示其獨(dú)特優(yōu)勢。利用微波制備ZnO納米材料，起步雖晚，但進(jìn)展迅速，國外已有不少這方面的文獻(xiàn)報(bào)道。微波法具有常規(guī)方法無法比擬的快速、節(jié)能和環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，所制備的ZnO納米材料具有某些特殊的結(jié)構(gòu)和性能。本文選取了三篇巧妙利用微波輔助合成ZnO納米材料的文獻(xiàn)進(jìn)行綜述，分別介紹了微波輔助合成ZnO納米線陣列、ZnO空心球和ZnO外延多晶薄膜的研究進(jìn)展，并展望了其發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景。1 微波輔助合成ZnO納米線陣列由于以往VLS、MOCVD、PLD等合成高品質(zhì)ZnO納米線

3、陣列的方法存在著合成溫度高(450900°C)和襯底選擇受限的缺點(diǎn)，水熱法因其低的合成溫度、設(shè)備簡單、成本低、能夠大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)越來越受到重視。然而，水熱法合成ZnO納米線存在耗時(shí)問題，并且均相成核消耗大量的前驅(qū)溶液，迫使不停的更換溶液以保持生長所需的濃度。為此，有學(xué)者提出使用微波輔助加熱提高加熱效率，縮短達(dá)到結(jié)晶溫度的時(shí)間，也有學(xué)者提出向生長溶液中加入氨水和聚乙烯亞胺以抑制均相成核速率，減少前驅(qū)液的損耗。鑒于此，S M Mahpeykar等1提出了超快制備垂直對齊ZnO長納米線陣列的微波輔助水熱合成法，可縮短達(dá)到結(jié)晶溫度的時(shí)間，降低均相成核速率，并且ZnO納米線的生長速度比前述以

4、往方法快六倍以上。首先分別用洗滌劑、丙酮、去離子水清洗鍍有氧化銦錫薄膜的玻璃襯底，在氮?dú)饬髦写蹈?，用膠帶把襯底的特定區(qū)域覆蓋以防在上面沉積晶種。接著用滴定涂裝法或者旋涂法在襯底上接種晶種。然后取25毫摩爾醋酸鋅、12.5毫摩爾環(huán)六亞甲基四胺、5毫摩爾聚乙烯亞胺、0.8摩爾25%的氨水溶解在去離子水中配置200ml溶液，襯底放入其中，密封在容器中，接著用微波爐在不同功率水浴加熱480分鐘，結(jié)束時(shí)把溶液冷卻至室溫，然后取出襯底，用去離子水清洗，在350烘箱中空氣氣氛下烘干30分鐘，得到長在襯底上的ZnO納米線陣列。作為對照，用前述方法也制備了幾組樣品。接著對制備的ZnO產(chǎn)物進(jìn)行表征分析，圖1-1(

5、a)所示的是襯底上沒有接種晶種時(shí)生長的ZnO納米線照片，納米線尺寸很大，稀疏的分散在襯底上?？梢?，在水熱法中襯底上接種晶種是納米線垂直生長所必需的。圖1-1(b)和(c)所示分別是用滴定涂裝法和旋涂法接種晶種的襯底上長出的納米線陣列電鏡圖，對比可發(fā)現(xiàn)，用滴定涂裝法的襯底上生長的ZnO納米線陣列垂直對齊，有寬的直徑分布，而用旋涂法處理的襯底上生長的納米線陣列垂直對齊效果不好，有著很窄的直徑分布。圖1-1(d)是兩次旋涂接種的襯底上生長的納米線陣列電鏡圖，納米線直徑分布窄，對齊效果好，可見，增大襯底接種厚度，可獲得高品質(zhì)的納米線陣列。因此，在襯底上兩次旋涂接種處理成為快速制備垂直對齊的ZnO納米線

6、陣列的最佳方法。圖1-1 使用不同的襯底接種方法所生長ZnO納米線的SEM圖：(a)沒有播接種；(b)滴定涂裝法；(c)旋涂法和(d)兩次旋涂法處理接著進(jìn)一步探究了生長速度隨著生長時(shí)間的變化。從圖1-2(a)可見，在擇優(yōu)生長法和快速微波輔助合成法的生長初期，微波輔助合成法能夠促進(jìn)納米線的生長，并且隨著微波功率的增大，可顯著增強(qiáng)納米線的生長速率。當(dāng)生長時(shí)間超過10分鐘后，低功率加熱方式下納米線能夠隨著時(shí)間繼續(xù)增長，然而高功率加熱方式下隨著時(shí)間的延長納米線停止生長，即生長達(dá)到了飽和狀態(tài)，并且所加功率越大，納米線越早停止生長。這主要是因?yàn)殡S著功率的增加，異相成核和均相成核速率都增加，異相成核速率變大

7、使納米線生長速度變大，而均相成核速率變大使生成ZnO納米線的前驅(qū)材料消耗速度增大，所以隨著功率的增高納米線過早的停止生長達(dá)到飽和狀態(tài)。根據(jù)圖1-2(b)可知，隨著功率的增加，ZnO納米線的生長速度增大，并且隨著時(shí)間的延長可繼續(xù)生長。這主要是因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)中所添加的氨水和聚乙烯亞胺可大大抑制均相成核反應(yīng)，減少了前驅(qū)材料的損耗。為了更好的體現(xiàn)本實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)點(diǎn)，把圖1-2(a)和(b)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總在圖1-2(c)中，可見，超快合成法相對于其他方法有著較高的生長速度，在微波加熱功率為180、450和850W時(shí)，平均生長速度分別高達(dá)35、75和200nm·min1，遠(yuǎn)高于常見水熱生長方法的生長速

8、率。圖1-2 不更換母液時(shí)不同水熱合成法下納米線的平均生長長度：(a)擇優(yōu)生長法和快速微波輔助合成法；(b)超快合成法；(c)以上方法的對比關(guān)系。經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，氨水的最佳添加量是0.8摩爾。當(dāng)?shù)陀诖酥禃r(shí)，使均相成核速率增大，導(dǎo)致納米線的生長速率減慢；當(dāng)高于此值時(shí)，會降低納米線的生長速度，甚至使納米線停止生長，這主要是由于添加較多氨水過飽和造成的。從圖1-3可見，隨著微波功率的增加，納米線的生長速率和長徑比都增大，并且增加微波功率可增長納米線陣列的長度，縮短生長過程的時(shí)間。掃描電鏡的頂視圖表明納米線陣列頂端沒有ZnO納米顆粒，說明該反應(yīng)過程中均相成核反應(yīng)幾乎不存在。圖1-3 使用超快合成法在不

9、更換母液不同功率下所能生長最長ZnO納米線的SEM圖：(a),(d)180 W 80min； (b),(e)450 W 50min；(c),(f)850 W 30min。比例尺為200nm。 根據(jù)圖1-4的XRD圖譜可以看出，ZnO納米線是很純的纖鋅礦六方晶系單物相，納米線陣列排列整齊，垂直于(002)晶面生長。圖1-4 超快合成法制備的一種納米線陣列的XRD衍射圖最后用合成的不同長度的ZnO納米線陣列做成了染料敏化太陽能電池以檢測其應(yīng)用效果，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)隨著納米線陣列長度的增加，太陽能電池性能提升。由于微波輔助超快合成ZnO納米線陣列的方法可大規(guī)模制備ZnO納米線，降低生產(chǎn)成本，這為未來ZnO納

10、米線在半導(dǎo)體器件中的應(yīng)用提供了美好前景。2 微波輔助合成ZnO空心球以往文獻(xiàn)中報(bào)道的有機(jī)添加劑輔助合成法、無模板水熱法、無模板溶劑熱法已經(jīng)頻繁應(yīng)用于ZnO空心球的合成，并且無論是使用硬模板或者軟模板都能夠十分有效地可控的合成ZnO空心球。然而，以上大部分方法存在著合成過程中耗時(shí)的問題。雖然近來報(bào)道超聲輻射30分鐘即可快速合成ZnO空心球，然而此方法中使用的二甲亞砜有機(jī)溶劑有毒性，很大程度上限制了其應(yīng)用。因此，尋找出一種快速環(huán)保合成ZnO空心球的方法極其重要。鑒于微波加熱在無機(jī)納米材料合成中的廣泛應(yīng)用，Xiaowei Zhao等2以乙醇為溶劑采用微波輔助溶劑熱法一步巧妙快速合成了層次結(jié)構(gòu)的ZnO

11、空心球，發(fā)現(xiàn)可通過選擇合適的溶劑改變生成ZnO空心球的形貌。并通過對形成過程中時(shí)間因素的研究，提出了ZnO空心球是由ZnO納米顆粒在乙酸乙酯氣泡模板上自組裝形成的反應(yīng)機(jī)理。制備的ZnO空心球由于粒徑分布均勻、形貌規(guī)則、有著大的表面積，對水溶液中的重金屬離子Cr4+有著優(yōu)異的吸附能力。取50 mg醋酸鋅Zn(OAc)2·2H2O 溶解于15ml的乙醇中，然后把溶液密封于特殊的聚四氟乙烯襯里的容器中。在200下，微波加熱30min后，把容器冷卻至室溫。在微波加熱過程中，攪拌槳一直攪拌反應(yīng)溶液確保在均質(zhì)條件下反應(yīng)。打開容器，具有芳香味的上清液倒出，下面的沉淀物通過離心分離收集，然后用去離子

12、水和乙醇進(jìn)行清洗。并且使用水和苯甲醇作為溶劑，做了對比實(shí)驗(yàn)。此外，用傳統(tǒng)加熱方式進(jìn)行溶劑熱法合成需要更長的時(shí)間。對所得產(chǎn)物進(jìn)行表征分析。圖2-1(a)顯示的是微波加熱30min所得ZnO產(chǎn)物的低倍數(shù)電鏡照片，可見ZnO球形貌均衡，粒徑分布400700nm，平均直徑為580nm。圖2-1(b)和(c)是高倍掃描電鏡圖，表明所得ZnO空心球是由ZnO納米顆粒組成的。從圖2-1(d)空心球的透射電鏡照片可見，空心球是由粒徑約30nm的納米顆粒自組裝構(gòu)成的具有分層結(jié)構(gòu)的球體。電子衍射圖中清晰的衍射環(huán)表明氧化鋅是纖鋅礦結(jié)構(gòu)。圖2-1(e)中的高分辨透射電鏡照片顯示面間距為0.26nm的清晰晶格條紋，可見

13、是纖鋅礦ZnO晶體的(002)晶面。從圖2-1(f)中空心球的XRD圖吸收峰可見，空心球中的ZnO為六方纖鋅礦物相的晶體。圖2-2中N2吸附-解吸等溫線表明獲得的具有分層結(jié)構(gòu)的ZnO空心球具有平均孔徑約為23nm的介孔結(jié)構(gòu)，比表面積為33.6 m2·g1 ，空隙容積為0.226 cm3·g1。圖2-1 在200微波輻照30min條件下獲得的ZnO空心球的SEM(a)-(c)、TEM(d)和HRTEM(e)和XRD(f)圖像，插圖顯示了相應(yīng)的電子衍射圖。圖2-2 ZnO空心球的氮吸附-解吸等溫線(a)和孔徑分布圖(b)在200條件下，通過分析微波加熱不同時(shí)間獲得的產(chǎn)物，對具有

14、分層結(jié)構(gòu)的ZnO空心球的形成過程進(jìn)行探究。圖2-3 (a)和(b)顯示的是反應(yīng)5min后獲得產(chǎn)物的電鏡照片，只有粒徑約為20nm的ZnO納米顆粒，這些納米顆粒出現(xiàn)軟團(tuán)聚，呈球形的硬團(tuán)聚現(xiàn)象觀察不到。圖2-3 (c)和(d)是反應(yīng)時(shí)間延長到10min后產(chǎn)物的電鏡照片，除了不規(guī)則的軟團(tuán)聚，還出現(xiàn)大量由20nm的ZnO納米顆粒構(gòu)成的粒徑分布200350nm的ZnO初期空心球。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間延長到30min，生成大量均勻的由30nm左右ZnO納米顆粒構(gòu)成的粒徑分布400700nm的ZnO空心球。這些結(jié)果充分表明了具有分層結(jié)構(gòu)的ZnO空心球是由ZnO納米顆粒自組裝直接形成的，而不是由預(yù)先形成的ZnO實(shí)心球被

15、挖空得到的。圖2-3 在200微波加熱不同時(shí)間下ZnO產(chǎn)品的掃描電子顯微圖(a),(c)和透射電子顯微圖(b),(d)：反應(yīng)時(shí)間(a),(b) 5min；(c),(d) 10min 接著做了對照實(shí)驗(yàn)，使用傳統(tǒng)加熱方式，在其他條件不變的情況下，探究了不同時(shí)間生成的ZnO空心球。反應(yīng)12小時(shí)后，圖2-4 (a)和(b)的結(jié)果顯示只有粒徑約為25nm的納米顆粒和不規(guī)則的軟團(tuán)聚現(xiàn)象，與微波加熱條件下反應(yīng)5分鐘的結(jié)果有些相似。反應(yīng)24小時(shí)后，圖2-4 (c)和(d)的結(jié)果表明除了不規(guī)則的軟團(tuán)聚現(xiàn)象，還生成了許多由納米顆粒構(gòu)成的初期空心球。當(dāng)反應(yīng)時(shí)間延長至48小時(shí)，從圖2-4 (e)和(f)可見生成大量由

16、40nm左右的納米顆粒構(gòu)成的300720nm的空心球，并且這些ZnO空心球不同程度上出現(xiàn)殘缺，有較寬的粒徑分布?？梢?，與傳統(tǒng)加熱方式相比，微波加熱熱效率高，可顯著縮短反應(yīng)時(shí)間和大大改進(jìn)獲得的ZnO空心球的質(zhì)量。圖2-4 在200傳統(tǒng)加熱條件下不同時(shí)間獲得ZnO的掃描電鏡圖(a),(c)-(f)和透射電鏡圖(b)：(a),(b)12h；(c),(d)24h；(e),(f)48h 通過對上層清液進(jìn)行紅外光譜分析，與純乙酸乙酯的紅外光譜圖對比，從圖2-5可見，兩者具有相似的吸收峰，說明上清液中有乙酸乙酯，也表明在反應(yīng)中生成了乙酸乙酯。并且上清液的芳香氣味也證明了乙酸乙酯的生成。因此，反應(yīng)機(jī)理可闡述為

17、醋酸鋅和乙醇發(fā)生了酯化反應(yīng)生成了乙酸乙酯和ZnO，并且微波加熱可能顯著促進(jìn)了酯化反應(yīng)的反應(yīng)速率。圖2-5 乙酸乙酯(a)和除去ZnO空心球的上層溶液(b)的紅外光譜分析圖由于生成的乙酸乙酯的沸點(diǎn)比乙醇低，基于此，提出了ZnO空心球是由ZnO納米顆粒在乙酸乙酯氣泡模板上自組裝形成的反應(yīng)機(jī)理。反應(yīng)過程如圖2-6所示，首先微波加熱下醋酸鋅和乙醇發(fā)生酯化反應(yīng)，快速生成ZnO納米顆粒和溶于乙醇的乙酸乙酯；接著連續(xù)不斷的乙酸乙酯的生成導(dǎo)致形成大量的乙酸乙酯氣泡，促使ZnO納米顆粒附在氣液界面處，形成初期的空心球；最后ZnO納米粒子進(jìn)一步熟化長大和團(tuán)聚，圍繞氣泡形成緊密的殼，形成最終的ZnO空心球。圖2-6

18、 微波加熱條件下ZnO空心球的形成機(jī)制假設(shè)示意圖鑒于乙酸乙酯在合成ZnO空心球的重要作用，進(jìn)一步探究了在微波加熱和傳統(tǒng)加熱條件下乙酸乙酯添加量對生成ZnO空心球形貌的影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，添加乙酸乙酯后，可以獲得更大直徑的ZnO空心球，并且傳統(tǒng)加熱條件下獲得ZnO空心球的直徑比微波加熱更大。可見，通過控制乙酸乙酯的添加量可控制生成ZnO空心球的直徑。接著探究了溶劑對微波合成ZnO納米結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)水作為溶劑時(shí)，結(jié)果如圖2-7(a)和(b)所示，生成沿著0001方向生長的長度12m的ZnO納米棒，這和許多文獻(xiàn)報(bào)道的水溶液法微波合成ZnO納米棒的結(jié)果一致。當(dāng)苯甲醇作為溶劑時(shí)，從圖2-7(c)和(d)可

19、見，只獲得了ZnO納米粒子，這和文獻(xiàn)中報(bào)道的微波輔助苯甲醇溶劑法合成ZnO納米粒子的結(jié)果一致。這可能是苯甲醇的沸點(diǎn)高，不能形成氣泡的原因造成的?？梢?，溶劑對ZnO產(chǎn)品形貌的影響主要?dú)w因于最小表面能引起的溶劑/表面交互作用以與促進(jìn)晶體擇優(yōu)生長，這說明可以通過選擇合適的溶劑來調(diào)控生成的ZnO的形貌。圖2-7 在不同溶劑200微波加熱30min下獲得的ZnO產(chǎn)品的SEM圖像(a),(c)和TEM圖像(b),(d)：(a),(b)水；(c),(d)苯甲醇。插圖顯示了相應(yīng)的電子衍射圖。以180微波加熱30min獲得的ZnO空心球、ZnO納米粒子和商業(yè)ZnO粉末為試樣進(jìn)行除Cr4+的實(shí)驗(yàn)，從表2-1的實(shí)驗(yàn)

20、結(jié)果可見，ZnO空心球吸附Cr4+的效果最好，吸附量為5.11mg·g1，其次是ZnO納米粒子，吸附效果最差的是商業(yè)ZnO粉末，吸附量只有0.3mg·g1。這主要是因?yàn)閆nO空心球有著很大的表面積，并且吸附Cr4+時(shí)構(gòu)成其的ZnO納米粒子不會發(fā)生團(tuán)聚減小其表面積。表2-1 不同ZnO樣品的表面積和對于Cr4+的吸附容量（Cr4+初始濃度是10.8 mg·l1）吸附劑表面積(m2·g1)吸附容量(mg·g1)ZnO空心球33.65.11ZnO納米粒子32.13.74商業(yè)ZnO粉末4.160.3可見，合成的ZnO空心球是一種很好的環(huán)境友好型材料，可

21、以顯著吸附水溶液中的重金屬離子Cr4+。3 微波輔助合成ZnO外延薄膜隨著微波加熱在合成化學(xué)中的重要應(yīng)用，微波加熱法越來越多的被應(yīng)用于ZnO納米材料的合成。但是少有文獻(xiàn)報(bào)道使用微波加熱法合成用途廣泛的ZnO多晶薄膜，特別是ZnO外延薄膜。鑒于此，Jacob J. Richardson等3提出了微波輔助加熱水溶液快速制備ZnO外延薄膜的方法，相對于常規(guī)加熱方法，該方法有著更高的成核和生長速率，在90僅5分鐘就可制備出約2微米厚的ZnO薄膜。ZnO沉積實(shí)驗(yàn)使用的生長溶液是不同PH值和氨濃度的飽和ZnO水溶液，具體參數(shù)見表3-1。生長溶液的配制方法如下，過量ZnO粉末加入到氨水溶液中，密封，在室溫下

22、攪拌幾天時(shí)間，通過加NaOH或者HNO3調(diào)節(jié)PH值，當(dāng)PH值不變，即可認(rèn)為溶液已溶解ZnO飽和，過濾掉未溶解的ZnO顆粒，即得到生長溶液。表3-1 生長溶液的各項(xiàng)參數(shù)溶液PH值氨濃度A80.5B90.5C100.5D110.5E120.5F130.5G111.0H110.0然后把剛退火處理的MgAl2O4襯底放入生長溶液中，使用微波加熱器在不同功率、溫度和反應(yīng)時(shí)間等條件下實(shí)驗(yàn)。結(jié)束時(shí)，冷卻至約50，取出樣品，用去離子水清洗，用壓縮空氣吹干。圖3-1 ZnO沉積實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)容器和襯底放置圖首先研究了反應(yīng)溫度不變時(shí)反應(yīng)時(shí)間對ZnO薄膜形貌的影響。下圖3-2所示的是生長溶液G在90反應(yīng)1秒鐘、1分鐘、

23、5分鐘、25分鐘時(shí)所生長的ZnO薄膜的電鏡照片。可見，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長，薄膜厚度起初逐漸增加，最后厚度不變，甚至略有下降。經(jīng)過多組實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，5分鐘以ZnO薄膜已經(jīng)完全長成，繼續(xù)增加反應(yīng)時(shí)間，厚度幾乎不變，但由于奧斯特瓦爾德熟化效應(yīng)，出現(xiàn)溶解/再沉淀現(xiàn)象，薄膜表面形貌發(fā)生變化。圖3-2 生長溶液G在90不同反應(yīng)時(shí)間下所生長ZnO薄膜電鏡照片的頂視圖(左)和45°傾斜橫截面圖(右)：(a)1s；(b)1min；(c)5min； (d)25min。頂視圖比例尺為200nm，斜截圖為1m。 接著探究了加熱速率對生成ZnO形貌的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3-3所示?？梢?，隨著加熱速率的提高，針狀Zn

24、O的尺寸雖變小，但ZnO薄膜的致密度變大。這是由于微波加熱能夠?qū)nO的溶解平衡產(chǎn)生很大的偏移，使溶液過飽和度變大，促使ZnO快速成核析出，長成致密薄膜，由于消耗了大量的鋅源，所以針狀ZnO長度變短，致使生成薄膜厚度變小。圖3-3 不同加熱速率對溶液E生長薄膜的影響：(a)在傳統(tǒng)加熱爐上90保溫兩小時(shí)；(b)用13W功率3分鐘加熱到90，并保溫5分鐘；(c)用50W功率45秒鐘加熱到90，并保溫5分鐘。 生長溶液的PH值和氨濃度對ZnO的沉積有很大的影響，圖3-4展示了不同PH時(shí)隨著反應(yīng)時(shí)間延長所生成ZnO外延薄膜的形貌。可見，溶液PH值為9、10和11時(shí)，大部分ZnO的沉積是在5分鐘之完成的

25、，隨著時(shí)間的延長，只是表面形貌發(fā)生變化。而PH值為12時(shí)，起初只是形成納米線陣列，隨著時(shí)間的延長，納米線陣列合并形成致密薄膜。并且從圖中可以看出，生成的ZnO產(chǎn)物沒有六方晶柱或者金字塔特點(diǎn)，可見ZnO的生成過程是在動力學(xué)控制過程而不是在熱力學(xué)控制過程。圖3-4 氨濃度0.5 mol·L-1不同PH值的生長溶液在90保溫不同時(shí)間所生長ZnO薄膜的45°斜截面電鏡圖。比例尺長1m。通過XRD分析可知，形成的ZnO薄膜具有單向生長的六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)，并且從半峰寬可看出該ZnO薄膜具有一定程度的馬賽克結(jié)構(gòu)。該方法是第一次報(bào)道使用微波輔助加熱在低溫水溶液中制備ZnO外延薄膜，雖在快速合成ZnO外延薄膜方面有著重大意義，但關(guān)于生成ZnO薄膜的性質(zhì)和沉積條件的優(yōu)化還需進(jìn)一步的研究。4 結(jié)論與展望以上實(shí)驗(yàn)研究表明，微波制備ZnO納米材料具有常規(guī)方法無法比擬的優(yōu)勢，如高效節(jié)能、環(huán)保、快速、產(chǎn)品形態(tài)均一