巨蕾———————————————————————一姜勇等：胺型离子液体形貌可控水热法合成微纳米氧化锌／２０ｌｏａ＝ｌｌｉ２ｉｌｌ
ａ．ｂ．硝酸三乙胺ｃ．ｄ．硝酸正丁胺ｅ．ｆ．无离子液体
图ｌ添加不同离子液体后所得微纳米ＺｎＯ的ＳＥＭ图
Ｆｉｇ．１ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏＺｎＯｐｒｅｐａｒｅｄｉｎｔｈｅｐｒｅｓｅｎｃｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔＩＬｓ
约为１０“ｍ的三维花状结构微纳米ＺｎＯ生成；而高倍的ＳＥＭ图（图１ｂ）则更好地观察到每个花状结构都是由许多形貌均一的直径约４００ａｍ、长约５肚ＩＴＩ的六面体纳米棒构成。
由图１ｃ可以看出，添加硝酸正丁胺后制备的微纳米ＺｎＯ形貌均一，为平均直径约８００Ｄ．ｍ、长度约８０＂ｍ的纳米棒；单个ＺｎＯ纳米棒的形貌为末端为六棱锥六方柱，且表面光滑（图１ｄ）。
由图１ｅ和图１ｆ可以看出，未添加离子液体所得微纳米Ｚｎ０形貌很不规则，既有不均匀的纳米棒，又有一些碎片，未见生长完整的花状或棒状纳米结构ＺｎＯ。
由此可见，离子液体在不同形貌的微纳米ＺｎＯ形成过程中起着十分重要的作用。
硝酸三乙胺用量对微纳米ＺｎＯ的结构与形貌的影响见图２。
图２硝酸三乙胺用量不同时所得微纳米ＺｎＯ的ＳＥＭ图
Ｆｉｇ．２
ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏＺｎＯｐｒｅｐａｒｅｄｂｙａｄｄｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｍｏｕｎｔｏｆｔｒｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｅｎｉｔｒａｔｅ
由图２可看出，当硝酸三乙胺用量为０．５％、１．５％、２．０％、３．０％时，均没有三维花状结构的微纳米ＺｎＯ生成。
为了说明三维花状结构的微纳米ＺｎＯ的演变过程，在硝酸三乙胺用量为１．０％、１８０℃条件下，考察了反应时间对微纳米ＺｎＯ形貌的影响，结果见图３。
由图３可看出，水热反应５ｈ，没有产物生成；水热反应１０ｈ，得到不均匀的棒状结构微纳米ＺｎＯ，局部区域伴有结构碎片（图３ａ）；反应１５ｈ，似有花状形貌的结构轮廓出现（图３ｂ）；反应２４ｈ，出现了较为完整的三维花状结构微纳米ＺｎＯ（图１ｂ）。
２．２ＸＲＤ分析（图４）
由图４可看出，实验所得微纳米ＺｎＯ的衍射峰位置与ＺｎＯ标准卡（ＪＣＰＤＳＮｏ．３６—１４５１）的数据相吻合，表明产物是六方纤锌矿结构。
衍射峰强度大，峰形
明锐，说明晶体结晶完整。
姜勇等：胺型离子液体形貌可控水热法合成微纳米氧化锌／２０１０年囊２啊——————————————————————川
图３反应不同时间所得微纳米ＺｎＯ的ＳＥＭ图Ｆｉｇ．３
ＳＥＭｉｍａｇｅｓｏｆｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏＺｎＯｐｒｅｐａｒｅｄａｔ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｅａｃｔｉｏｎｔｉｍｅｓ
１ｌｉＩＩ＾山！
ＬＪＩ．１．山：
１０２０３０４０５０６０７０８０
２ｅ／。
ａ．硝酸三乙胺ｂ．硝酸正丁胺ｃ．无离子液体
图４微纳米ＺｎＯ的ＸＲＤ图
Ｆｉｇ．４ＸＲＤｐａｔｔｅｒｎｓｏｆｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏＺｎＯ
２．３ＵＶ－Ｖｉｓ分析
添加适量硝酸三乙胺和硝酸正丁胺所得微纳米Ｚｎ０的紫外可见吸收光谱如图５所示；添加不同用量硝酸三乙胺制备的微纳米ＺｎＯ的紫外可见吸收光谱曲线见图６。
图５离子液体种类对微纳米ＺｎＯ
ＵＶ－Ｖｉｓ吸收光谱的影响
Ｆｉｇ．５ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｉｏｎｉｃｌｉｑｕｉｄＯｌｌｔｈｅＵｖ．Ｖｉｓ
ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏＺｎＯ
由图５、图６可看出，不同条件下制得的微纳米ＺｎＯ，在紫外区域（２００～３８０ｎｍ）都有强的吸收，这对应于Ｚｎ０的基本吸收‘１１１，与此同时制备条件对紫外吸收带只有轻微的影响。
ａ．０．５％ｂ．１．０％ｃ．１．５％ｄ．２．０％ｅ．３．０％
图６硝酸三乙胺用量对微纳米ＺｎＯ
ＵＶ－Ｖｉｓ吸收光谱的影响
Ｆｉｇ．６Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｍｏｕｎｔｏｆｔｒｉｅｔｈｙｌａｍｉｎｅｎｉｔｒａｔｅ
ＯｉｌＵＶ－Ｖｉｓａｂｓｏｒｐｔｉｏｎｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏＺｎＯ
２．４ＺｎＯ微纳米结构的形成机理
离子液体形貌可控合成ＺｎＯ微纳米材料的可能机理为：由于微纳米材料的形貌主要取决于两个因素，即晶核的形成和晶体的生长，所以从ＺｎＯ晶体生长单元Ｚｎ（０Ｈ）：＿［９’１２３与离子液体中的阳离子形成离子对的事实可以推测，水热条件下Ｚｎ（ＯＨ）：一分解生成ＺｎＯ晶核，而离子液体又在新生成的ＺｎＯ晶核表面覆盖成薄膜，起到晶体生长控制剂和团聚抑制剂的作用。
硝酸正丁胺的阳离子是直链结构，易于诱导ＺｎＯ晶体沿着棒状方向生长而形成纳米棒，而硝酸三乙胺的阳离子是支链结构，ＺｎＯ晶体能够以此为模板自组装形成花状纳米结构［１３］。
ＺｎＯ微纳米结构的形成示意图见图７。
图７ＺｎＯ微纳米结构的形成机理
Ｆｉｇ．７ＧｒｏｗｔｈｐｒｉｎｃｉｐｌｅｄｉａｇｒａｍｏｆＺｎＯｍｉｃｒｏ／ｎａｎｏｓｔｒｎｃｔｎｒｅｓ３结论
以硝酸三乙胺和硝酸正丁胺两种胺型离子液体为形貌控制剂，通过水热法成功制备了花状和棒状结构的ＺｎＯ微纳米材料，探讨了离子液体种类和用量、反应时间等对产物形貌和光学性质的影响。
结果表明，离子液体的结构特征对微纳米ＺｎＯ的形貌具有明显的调控作用，对其紫外可见吸收光谱影响不大。
因此，可以应用季胺型离子液体设计制备更多不同形貌的金属、氧化物或硫化物等微纳米材料，并对它们的催化作
用、吸附性能和光学性质进行深入的研究。