第二十二卷 第一期 - 2012年四月十三日 PDF
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ZnO-Zn同軸奈米電纜與ZnO奈米管之一維異質結構
國立成功大學工學院化學工程學系
 
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於氧化鋅為一具有許多特殊性質的材料,因此各式氧化鋅奈米結構成長的研究非常受到矚目。本研究以簡單的熱裂解法形成一新穎的ZnO-Zn同軸奈米電纜與ZnO奈米管之一維異質結構,此為首次ZnO奈米管狀結構之發表。

將 zinc acetylacetonate 置一高溫爐中,經 500˚C 熱裂解後可於低溫區形成黑色產物。由圖一(a)的SEM影像可知,直徑約30nm的一維奈米線狀產物經熱裂解後形成。TEM分析,如圖一(b)清楚顯示,除實心的同軸電纜奈米線外,產物中尚有與奈米線連接奈米管狀結構存在。由EDS分析得知同軸電纜奈米線是由Zn軸與ZnO外殼所構成。進一步以高解析TEM分析顯示,如圖二所示,同軸電纜奈米線的Zn軸與ZnO外殼具有磊晶關係,兩者長軸皆沿<001>方向。另外,ZnO奈米管具單晶結構,管壁厚度為4nm。由高解析TEM影像清楚地顯示,此奈米管狀結構為同軸電纜奈米線外層結構的延伸。我們認為,同軸電纜中的Zn奈米線為形成ZnO奈米管的模版;亦即ZnO奈米管是由Zn-ZnO同軸電纜奈米線的Zn軸於高溫時揮發,留下ZnO外殼而形成。
圖一、(a)黑色產物的SEM影像,(b)黑色產物的TEM影像,顯示同軸奈米電纜與奈米管異質結構。

圖二、ZnO-Zn同軸奈米電纜與ZnO奈米管異質結構的高解析TEM影像。
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