纳米Ag/ZnO的制备研究进展

张楠

摘 要：文章中对目前制备氧化锌及其与银的杂化结构进行了总结，并对其在不同领域的应用进行了总结，最后对其应用前景进行了展望。

关键词：Ag/ZnO；纳米材料；制备；展望

绪论

近年来，随着环境污染问题的日益严重，半导体多相光催化的研究越来越引起人们的关注，纳米ZnO光催化剂的研究报道很多，可见其很受重视。但是，纯ZnO纳米光催化剂存在光吸收主要在紫外区，对太阳能的利用率较低；载流子与电子的分离效率低，严重阻碍了其在光催化领域的发展等问题。而贵金属离子的沉积可能使纳米ZnO产生晶格缺陷和杂质能级，从而改善光量子效率、提高氧化还原能力、扩大光谱吸收范围。因此，ZnO与纳米Ag颗粒的复合成为研究者关注的热点[1-3]。文章对Ag/ZnO纳米复合材料的研究进展进行简要介绍。

1 制备方法

1.1 物理法

李浩[4]采用磁控溅射技术在蓝宝石基底上制备了ZnO薄膜，然后然后将Ag离子注入ZnO薄膜中，形成Ag/ZnO复合材料。

1.2 化学法

Chen[5]采用光化学沉积法制备Ag/ZnO复合材料，研究拉曼信号的增强和光催化活性。

Wu[6]采用两步水热方式，调节银含量的方式制备了针状的Ag-ZnO纳米棒杂化结构。这种方式制得的Ag-ZnO杂化材料中Ag的粒径在30-50nm左右，在氧化锌表面均匀分散。针状杂化物的长度大约480纳米左右。通过改变反应物浓度，比如，硝酸银的浓度，可以调控产物中银的含量，进一步影响光催化性能。这种方法也可以用于其他氧化锌基材料的制备。

Sambhaji S. Warule等人采用无模板的一步法制备了Ag-ZnO杂化结构[7]。并讨论了可能的反应机理。进一步，银与氧化锌间的杂化结构具有较低的功函，为场发射性能提供了一种行之有效的方法。场发射研究表明，在发射电流密度为～10微安/平方厘米时，开启场为1伏特/微米。当施加场为2.25伏特/微米时，场发射电流密度为400微安/平方厘米时。

Sanjit Sarkar and Durga Basak 报道了采用一步水热技术以氧化石墨为基底，硝酸银和乙酸锌为前驱体制备了还原氧化石墨基底的银-氧化锌纳米粒子[8]。这结果表明，在90分钟内，约有72%的甲基橙被降解。这种光催化性能的提高是由于从氧化锌到银粒子和还原氧化石墨烯的高效的电子转移过程引起的。研究结果将对合成高效氧化锌基光催化剂以及理解其光催化性能的机理起到重要的作用。

Kobi Flomin等人将铜，金，银等金属与氧化锌形成纳米金字塔形的杂化结构[9]。这种杂化结构具有两个非常明显的形貌，其中金属可以有选择性的与氧化锌金字塔形结构的顶端或底部结合。这项工作中首次就这种杂化结构进行了报道。

Wu Aiping[10]等人报道了一种快速简易的制备银纳米结构的方法，能在短短两分钟内采用微波加热的方法大量制备。采用片层状的银-DT结构作为前驱体，通过微波加热后，得到粒径小于5纳米的银纳米粒子。

Mariana等人报道了在氢氧化锂存在下水解硝酸锌得到氧化锌的工作[11]。在高分子溶胶的作用下，这种金属氧化物材料可以用于织物的处理。基于氧化锌，Ag：ZnO/CS杂化的以及四钛酸脂通过溶胶凝胶的方法制备膜层。

2 展望

综上所述，氧化锌纳米材料在光催化降解有机物，抗菌织物的涂层材料以及场发射电子材料和高密度电流材料方面有着广阔的应用前景。因此，对其的合成方法和性能改进研究是一项非常有意义工作。广大科技工作者在这方面已经做了很多的尝试和探索，但是根据不同领域的需求，仍有大量的工作需要开展。

参考文献

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[8]Sanjit S. and Durga B. One-step nano-engineering of dispersed Ag-ZnO nanoparticles' hybrid in reduced graphene oxide matrix and its superior photocatalytic property[J]. CrystEngComm， 2013，15：7606.

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