納米Ag/ZnO的制備研究進展

張楠

摘 要：文章中對目前制備氧化鋅及其與銀的雜化結構進行了總結，并對其在不同領域的應用進行了總結，最后對其應用前景進行了展望。

關鍵詞：Ag/ZnO；納米材料；制備；展望

緒論

近年來，隨著環境污染問題的日益嚴重，半導體多相光催化的研究越來越引起人們的關注，納米ZnO光催化劑的研究報道很多，可見其很受重視。但是，純ZnO納米光催化劑存在光吸收主要在紫外區，對太陽能的利用率較低；載流子與電子的分離效率低，嚴重阻礙了其在光催化領域的發展等問題。而貴金屬離子的沉積可能使納米ZnO產生晶格缺陷和雜質能級，從而改善光量子效率、提高氧化還原能力、擴大光譜吸收范圍。因此，ZnO與納米Ag顆粒的復合成為研究者關注的熱點[1-3]。文章對Ag/ZnO納米復合材料的研究進展進行簡要介紹。

1 制備方法

1.1 物理法

李浩[4]采用磁控濺射技術在藍寶石基底上制備了ZnO薄膜，然后然后將Ag離子注入ZnO薄膜中，形成Ag/ZnO復合材料。

1.2 化學法

Chen[5]采用光化學沉積法制備Ag/ZnO復合材料，研究拉曼信號的增強和光催化活性。

Wu[6]采用兩步水熱方式，調節銀含量的方式制備了針狀的Ag-ZnO納米棒雜化結構。這種方式制得的Ag-ZnO雜化材料中Ag的粒徑在30-50nm左右，在氧化鋅表面均勻分散。針狀雜化物的長度大約480納米左右。通過改變反應物濃度，比如，硝酸銀的濃度，可以調控產物中銀的含量，進一步影響光催化性能。這種方法也可以用于其他氧化鋅基材料的制備。

Sambhaji S. Warule等人采用無模板的一步法制備了Ag-ZnO雜化結構[7]。并討論了可能的反應機理。進一步，銀與氧化鋅間的雜化結構具有較低的功函，為場發射性能提供了一種行之有效的方法。場發射研究表明，在發射電流密度為～10微安/平方厘米時，開啟場為1伏特/微米。當施加場為2.25伏特/微米時，場發射電流密度為400微安/平方厘米時。

Sanjit Sarkar and Durga Basak 報道了采用一步水熱技術以氧化石墨為基底，硝酸銀和乙酸鋅為前驅體制備了還原氧化石墨基底的銀-氧化鋅納米粒子[8]。這結果表明，在90分鐘內，約有72%的甲基橙被降解。這種光催化性能的提高是由于從氧化鋅到銀粒子和還原氧化石墨烯的高效的電子轉移過程引起的。研究結果將對合成高效氧化鋅基光催化劑以及理解其光催化性能的機理起到重要的作用。

Kobi Flomin等人將銅，金，銀等金屬與氧化鋅形成納米金字塔形的雜化結構[9]。這種雜化結構具有兩個非常明顯的形貌，其中金屬可以有選擇性的與氧化鋅金字塔形結構的頂端或底部結合。這項工作中首次就這種雜化結構進行了報道。

Wu Aiping[10]等人報道了一種快速簡易的制備銀納米結構的方法，能在短短兩分鐘內采用微波加熱的方法大量制備。采用片層狀的銀-DT結構作為前驅體，通過微波加熱后，得到粒徑小于5納米的銀納米粒子。

Mariana等人報道了在氫氧化鋰存在下水解硝酸鋅得到氧化鋅的工作[11]。在高分子溶膠的作用下，這種金屬氧化物材料可以用于織物的處理。基于氧化鋅，Ag：ZnO/CS雜化的以及四鈦酸脂通過溶膠凝膠的方法制備膜層。

2 展望

綜上所述，氧化鋅納米材料在光催化降解有機物，抗菌織物的涂層材料以及場發射電子材料和高密度電流材料方面有著廣闊的應用前景。因此，對其的合成方法和性能改進研究是一項非常有意義工作。廣大科技工作者在這方面已經做了很多的嘗試和探索，但是根據不同領域的需求，仍有大量的工作需要開展。

參考文獻

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