一步电沉积法制备花状铜掺杂氧化锌纳米结构及其光学与光催化性能研究

《Optical Materials》：Facile Single-Step Electrodeposition of Flower-Shaped Cu doped ZnO Nanostructures for optical, photoluminescence and photocatalytic assessment.

本文推荐通过简便的单步电沉积法在ITO衬底上制备花状Cu掺杂ZnO纳米结构，系统研究了其形貌演化机制及Cu掺杂对结构、光学性能（带隙从3.35 eV窄化至3.15 eV）、光致发光（增强绿色发射）和光催化性能（3% Cu掺杂样品对亚甲基蓝的降解率达73%）的调控作用，为环境修复用高性能半导体光催化剂开发提供了新策略。

　　

亮点

材料

本研究使用的所有试剂和材料均为分析纯级别，无需进一步纯化即可直接使用。包括六水合硝酸锌（Zn(NO₃)₂·6H₂O）、六亚甲基四胺（HMTA）（(CH₂)₆N₄）、二水氯化铜（CuCl₂·2H₂O）、乙二胺四乙酸（EDTA）、异丙醇（IPA）和苯醌（BQ）。使用Milli-Q系统（Millipore）获得的超纯水（18.2 MΩ cm^-1）制备水溶液。铟锡氧化物（ITO）涂层玻璃基板...

结构分析

在2θ范围20°至80°内进行X射线衍射（XRD）测量，以检查电沉积样品的晶相和结构特性。原始ZnO和Cu掺杂ZnO花状纳米结构的衍射图谱如图1所示。原始ZnO纳米结构的XRD图谱证实形成了多晶六方纤锌矿相，属于P6₃mc空间群对称性。观察到的衍射峰对应于...

结论

总之，我们通过简单、一步的电沉积技术，成功在ITO衬底上合成了Cu掺杂ZnO花状三维分层纳米结构。XRD和拉曼分析证实形成了沿c轴优先取向的多晶ZnO纤锌矿六方相。Cu掺杂引起了显著的形貌转变，导致了明确的三维花状结构的形成，其潜在生长机制...