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当前纳米技术在物理、化学、材料化学及医学、生物学等学科,已经开始深入发展成为一个独立的前沿领域。ZnO是一种具有很大潜力和应用价值的低成本半导体功能材料,纳米ZnO不仅拥有能带带隙3.37eV、高达60meV机子束缚能,还有卓越的化学热稳定性以及在紫外光区域间发生的各种激子的发射及复合。这使其在压电器件材料、太阳能电池、气体传感器及催化应用等领域引起了广泛的关注。同时,相比ZnSe、GaN、SiC等宽带隙材料,ZnO具有很高的化学热稳定性,更好的抗辐射损伤能力、较低的生长温度和更适合做长寿命器件等优势。本文采用简单的低温水热法制备不同形貌纳米ZnO阵列,研究了不同的活性剂对ZnO生长过程的影响,当加入DAP(1,3-丙二胺)反应时,得到纳米棒ZnO阵列,加入水合肼反应时得到铅笔状ZnO阵列。利用二次水热的方法,制备复杂形态的纳米半导体材料,以样品ZnO纳米线和纳米棒为对象,通过浸渍法、旋涂、退火,二次水浴生长等制备复杂形态。制备的复杂纳米ZnO有螺纹及绒毛状ZnO纳米线、ZnO纳米簇、ZnO玉米棒。结合热氧化法和简单的水热法合成CuO/ZnO纳米树阵列。得到的CuO/ZnO纳米树形貌规整完美,在氧化铜纳米线上二次生长的氧化锌纳米棒具有各向晶体生长性质。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光致发射光谱对样品结构、形貌、光学性能和催化性能进行分析,结果表明产品结晶度高,并且在380nm左右均具有很强的发射峰。实验发现,塔状纳米ZnO在一维纳米材料中光催化性能更为优越。较之一维纳米材料,复杂纳米ZnO和复合CuO/ZnO纳米树半导体材料光催化性能得到大幅度提高,在可见区域出现相应的发射峰,这是因为复杂纳米ZnO和复合CuO/ZnO纳米树半导体材料不仅拥有更大的比表面积,同时生长的ZnO分支也使其拥有更多的催化活性中心。复合CuO/ZnO纳米树在反应100min后其降解率达到95%。