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氧化锌纳米材料效应有哪些

来源:www.xhlcxp.com 发表时间:2018-08-03

氧化锌纳米材料除了具备氧化锌本身的性质,同时具备纳米化后带来的纳米材料的特性,即表面效应、尺寸效应和宏观隧道效应等。这些纳米特性导致氧化锌成为纳米颗粒后,光、电、磁、热、化学等性能发生改变并出现新特性。
1)表面效应
随着颗粒的尺寸减小到l00 nm以下,纳米颗粒表面原子与总原子数之比会急剧增大,由此可引起颗粒性质上的变化,这就是表面效应。随着粒径减小,单位质量颗粒的表面原子数迅速增加,导致纳米颗粒的表面积、表面能和表面电子结合能都迅速增大。这主要是由于表面原子的微环境、结合能与内部原子不同。表面原子周围缺少相邻的原子,有许多悬空键,具有不饱和性质,易与其他原子相结合来稳定结构,故具有很大的化学活性。表面效应使得纳米材料具有许多奇特的性能,如光催化活性、抗菌特性。
2)量子尺寸效应
量子尺寸效应是指当纳米材料的尺寸下降到一定程度时,其费米能级附近的电子能级由准连续转变为分立的现象,以及纳米半导体微粒存在不连续的被占据的最高分子轨道和未被占据的最低分子轨道能级,同时能隙变宽的现象。当纳米材料能级间距分裂大于热能、磁能、静磁能、静电能、光子能量或超导态的凝聚能时,必须考虑量子尺寸效应,这会导致材料的光、磁、热、电、催化以及超导特性与常规尺寸材料有着显著的不同。
氧化锌纳米材料作为优异的半导体氧化物材料,显示出许多新颖的物理化学特性,从而具有普通氧化锌材料无法比拟的特殊性能和新用途。

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