题目：氧化锌纳米阵列的制备与性能研究

ZnO是一种重要的II-VI族宽带隙半导体材料，纳米氧化锌因其优越的光电性能在许多领域有着广阔的应用前景。由于氧化锌晶体的极性及c轴的趋向特征，造就了其在低维结构生长方面的天然优势。尽管制备ZnO低维结构方法很多，但要获得结构、形态、尺寸可精确控制的纳米氧化锌依然相当困难。本文通过水热自组装方法制备了氧化锌纳米阵列，并深入研究其生长机理。研究表明具有六方纤锌矿结构的氧化锌纳米阵列可以通过多种路线合成。反应条件及添加剂可以影响纳米棒的形态。利用氧化锌溶胶颗粒膜作为生长基底被证明对阵列的规整度和均一度有重要的促进作用；反应温度决定了反应的进行程度和阵列的总体形貌；尿素及硫脲可以通过对溶液中的铵离子浓度的改变来控制纳米棒的外观。由于反应条件对各生长方向的影响程度不同，利用不同路线可以控制纳米棒的长径比。在合成大面积阵列的同时，一些特殊结构的氧化锌颗粒的生长也被深入研究。通过以纳米棒及聚苯乙烯乳胶球作为形核中心，我们分别获得了具有花状结构、纺锤状结构及多面体结构的氧化锌。利用水热自组装方法制备的氧化锌纳米阵列在表面浸润性能和光电性能上有独特的表现。研究发现，氧化锌阵列表面的空气穴对其亲疏水性能有着至关重要的作用。通过改变合成条件，我们分别制备了含有不同体积空气穴的阵列，其表面浸润性也随空气穴体积的不同而分别显示出超亲水、亲水、疏水及超疏水特性。我们发现通过此方法制备的氧化锌阵列在紫外激发下有发光现象。这种发光现象是由于氧化锌本身的氧缺陷和阵列的有序结构共同造成的。