這篇由青島科技大學化學與分子工程學院的研究學者完成，討論種子生長法制備 ZnO 納米棒組裝結構的論文，發(fā)表在重要期刊《山東大學學報》上。

采用微波加熱方法以 Zn-Al 類水滑石納米顆粒為種子、以醋酸鋅為前驅物制備了多種形貌的 ZnO 納米棒組裝結構，使用 SEM 和 XＲD 進行了表征。研究發(fā)現，當種子液用量較低時，容易制備出 ZnO 納米棒的花簇結構，其中 ZnO 納米棒的長度在幾百納米到 2 μm 之間，直徑在 100 ～ 300 nm 之間。當種子液用量較大時，容易得到類水滑石的大片晶兩面附生 ZnO 納米棒或納米管的多重結構。

圖1/3↑

圖2/3↑

圖3/3↑

結論

本研究工作采用微波加熱方法以 Zn-Al 類水滑石的小納米顆粒為種子成功制備了 ZnO 納米棒的組裝結構，這種組裝結構的形貌明顯受到種子液用量和微波加熱功率的影響，而受反應時間的影響不大。研究發(fā)現，當采用較低種子液用量( 5 ～ 10 mL) 和低微波加熱功率( 300 W) 時，有利于制備出 ZnO 納米棒的花簇狀組裝結構; 這種結構中 ZnO 納米棒 的長度在幾百納米到 2 μm 之間，直徑在 100 nm 到 300 nm 之間。采用大量的種子液( 20 ～ 50 mL) 和高微波加熱功率( 700 W) 時，容易得到直徑約 5 μm 的 類水滑石納米片兩面附生 ZnO 納米棒或納米管的組裝結構。這種 ZnO 納米棒的組裝結構將在光催 化、太陽能電池以及污水處理等方面具有廣闊的應用前景。

按鋅－鋁的摩爾比為 3∶1 將 Zn( CH3COO) 2·2H 2O 和 AlCl3 ·6H2O 制備成陽離子 總濃度為10 mmol /L的 300 mL 混合鹽溶液，使用微波反應器加熱在 700 W 微波下升溫至 95 ℃ ，加入 13． 5 mL 氨水，在 95 ℃ 下維持反應 20 min。反應結束后，冷卻至室溫，用 200 nm 孔徑的聚碳酸酯膜過濾除掉大顆粒的類水滑石片，所得濾液作為種液。