Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nanotubes carbon nhiều lớp hỗ trợ nanoparticle ZnO pha tạp Cu và các thuộc tính quang học của chúng
Tóm tắt
Bột composite nanotubes carbon nhiều lớp (MWNTs)/ZnO pha tạp Cu đã được chuẩn bị bằng phương pháp đồng kết tủa, và được đặc trưng bởi nhiễu xạ tia X, kính hiển vi electron, quang phổ huỳnh quang và quang phổ cực tím. Kết quả thực nghiệm cho thấy MWNTs có thể được biến tính bởi các hạt nanoparticle ZnO pha tạp Cu với cấu trúc wurtzite hình lục giác sau khi được xử lý nhiệt ở 450 °C, và kích thước nanoparticle khoảng 15 nm. Hai đỉnh cực tím (UV) và một dải màu xanh trung tâm ở khoảng 510 nm được quan sát thấy trong quang phổ huỳnh quang của bột composite MWNTs/ZnO pha tạp Cu được xử lý nhiệt ở 450 °C. Hơn nữa, MWNTs và việc pha tạp Cu cải thiện đáng kể khả năng hấp thụ UV của ZnO.
Từ khóa
#nanotubes carbon nhiều lớp #phân tử Zinc Oxide #Cu tạp #quang phổ #khả năng hấp thụ UVTài liệu tham khảo
Baibarac M, Baltog I, Lefrant S, Mevellec JY, Husanu M (2008) Vibrational and photoluminescence properties of composites based on zinc oxide and single-walled carbon nanotubes. Phys E 40:2556–2564. doi:10.1016/j.physe.2007.09.034
Bylsma RB, Becker WM, Kossut J, Debska U (1986) Dependence of energy gap on x and T in Zn1−x Mn x Se: the role of exchange interaction. Phys Rev B 33:8207–8215. doi:10.1103/PhysRevB.33.8207
Chen XH, Chen CS, Chen Q (2002) Non-destructive purification of multi-walled carbon nanotubes produced by catalyzed CVD. Mater Lett 57(3):734–738. doi:10.1016/S0167-577X(02)00863-7
Chen CS, Chen XH, Yi B (2006) Zinc oxide nanoparticle decorated multi-walled carbon nanotubes and their properties. Acta Mater 54(20):5401–5407. doi:10.1016/j.actamat.2006.02.034
Eder D (2010) Carbon nanotube-inorganic hybrids. Chem Rev 110(3):1348–1385. doi:10.1021/cr800433k
Ferhat M, Zaoui A, Ahuja R (2009) Magnetism and band gap narrowing in Cu-doped ZnO. Appl Phys Lett 94:142502. doi:10.1063/1.3112603
Garces NY, Wang L, Bai L, Giles NC, Halliburton LE, Cantwell G (2002) Role of copper in the green luminescence from ZnO crystals. Appl Phys Lett 81(4):622. doi:10.1063/1.1494125
Herng TS, Lau SP, Yu SF, Yang HY, Wang L, Tanemura M, Chen JS (2007) Magnetic anisotropy in the ferromagnetic Cu-doped ZnO nanoneedles. Appl Phys Lett 90:032509. doi:10.1063/1.2433028
Hou DL, Zhao RB, Wei YY (2010) Room temperature ferromagnetism in Ni-doped ZnO films. Curr Appl Phys 10(1):124–128. doi:10.1016/j.cap.009.05.007
Kanade KG, Kale BB, Baeg JO, Lee SM, Lee CW, Moon SJ, Chang H (2007) Self-assembled aligned Cu doped ZnO nanoparticles for photocatalytic hydrogen production under visible light irradiation. Mater Chem Phys 102:98–104. doi:10.1016/j.matchemphys.2006.11.012
Khan ZA, Ghosh S (2011) Robust room temperature ferromagnetism in Cu doped ZnO thin films. Appl Phys Lett 99:042504. doi:10.1063/1.3615714
Kongkanand A, Kamat PV (2007) Electron storage in single wall carbon nanotubes. Fermi level equilibration in semiconductor–SWCNT suspensions. ACS Nano 1:13. doi:10.1021/nn700036f
Leary R, Westwood A (2011) Carbonaceous nanomaterials for the enhancement of TiO2 photocatalysis. Carbon 49:741–772. doi:10.1016/j.carbon.2010.10.010
Liang WZ, Wang XJ, Chen GH (2000) Electronic structures and optical properties of open and capped carbon nanotubes. J Am Chem Soc 122(45):11129–11137. doi:10.1021/ja000469u
Liang WJ, Yuhas BD, Yang PD (2009) Magnetotransport in Co-doped ZnO nanowires. Nano Lett 9(2):892–896. doi:10.1021/nl8038184
Liu J, Li X, Dai L (2006) Water-assisted growth of aligned carbon nanotube–ZnO heterojunction arrays. Adv Mater 18(13):1740–1744. doi:10.1002/adma.200502346
Lupan O, Pauporté T, Chow L, Viana B, Pellé F, Cuenya BR, Ono LK, Heinrich H (2010) Effects of annealing on properties of ZnO thin films prepared by electrochemical deposition in chloride medium. Appl Surf Sci 256:1895–1907. doi:10.1016/j.apsusc.2009.10.032
Lupan O, Pauporté T, Bahers TL, Viana B, Ciofini I (2011) Wavelength-emission tuning of ZnO nanowire-based light-emitting diodes by Cu doping: experimental and computational insights. Adv Funct Mater 18(23):3564–3572. doi:10.1002/adfm.201100258
Persson C, Platzer-Björkman C, Malmström J, Törndahl T, Edoff M (2006) Strong valence-band offset bowing of ZnO1−x S x enhances p-type nitrogen doping of ZnO-like alloys. Phys Rev Lett 97:146403. doi:10.1103/PhysRevLett.97.146403
Reddy AJ, Kokila MK, Nagabhushana H, Chakradhar RPS, Shivakumara C, Rao JL, Nagabhushana BM (2011) Structural, optical and EPR studies on ZnO:Cu nanopowders prepared via low temperature solution combustion synthesis. J Alloy Compd 509:5349. doi:10.1016/j.jallcom.2011.02.043
Rekha K, Nirmala M, Manjula G, Nair, Anukaliani A (2010) Structural, optical, photocatalytic and antibacterial activity of zinc oxide and manganese doped zinc oxide nanoparticles. Phys B 405(15):3180–3185. doi:10.1016/j.physb.2010.04.042
Shi L, Tao K, Yang RQ, Meng FZ, Xing C, Tsubaki N (2011) Study on the preparation of Cu/ZnO catalyst by sol–gel auto-combustion method and its application for low-temperature methanol synthesis. Appl Catal A 401:46–55. doi:10.1016/j.apcata.2011.04.043
Wahl U, Rita E, Correia JG, Alves E, Soares JG (2004) Lattice location and stability of implanted Cu in ZnO. Phys Rev B 69:012102. doi:10.1103/PhysRevB.69.012102
Wang RC, Lin HY (2011) Cu doped ZnO nanoparticle sheets. Mater Chem Phys 125:263–266. doi:10.1016/j.matchemphys.2010.09.021
Woan K, Pyrgiotakis G, Sigmund W (2009) Photocatalytic carbon-nanotube–TiO2 composites. Adv Mater 21(21):2233–2239. doi:10.1002/adma.200802738
Xing GZ, Xing GH, Li MJ, Sie EJ, Wang DD, Sulistio A, Ye QL, Wu T, Sum TC (2011) Charge transfer dynamics in Cu-doped ZnO nanowires. Appl Phys Lett 98:102105. doi:10.1063/1.3558912
Xu LH, Li XY (2010) Influence of Fe-doping on the structural and optical properties of ZnO thin films prepared by sol–gel method. J Cryst Growth 312:851–855. doi:10.1016/j.jcrysgro.2009.12.062
Yan Y, Al-Jassim MM, Wei SH (2006) Doping of ZnO by group-IB elements. Appl Phys Lett 89(18):181912. doi:10.1063/1.2378404
Yan HL, Zhong XL, Wang JB, Huang GJ, Ding SL, Zhou GC, Zhou YC (2007) Cathodoluminescence and room temperature ferromagnetism of Mn-doped ZnO nanorod arrays grown by chemical vapor deposition. Appl Phys Lett 90:082503. doi:10.1063/1.2460297
Zhu LP, Liao GH, Huang WY, Ma LL, Yang Y, Yu Y, Fu SY (2009) Preparation, characterization and photocatalytic properties of ZnO-coated multi-walled carbon nanotubes. Mater Sci Eng B 163:194–198. doi:10.1016/j.mseb.2009.05.021
