ZnO納米線薄膜的合成參數(shù)、表面形貌和接觸角關系研究

編號：NMJS04723

篇名：ZnO納米線薄膜的合成參數(shù)、表面形貌和接觸角關系研究

作者：景蔚萱； 王兵； 牛玲玲； 齊含； 蔣莊德； 陳路加； 周帆

關鍵詞：ZnO納米線； 水浴合成； 表面形貌； 接觸角

機構： 西安交通大學機械制造系統(tǒng)工程國家重點實驗室

摘要： 水浴法合成ZnO納米線薄膜的工藝參數(shù)直接影響其表面形貌,并使其接觸角及潤濕性能發(fā)生變化.本文仿真分析了輪廓算數(shù)平均偏差、偏斜度、峭度、相關長度等特征參數(shù)對隨機粗糙表面特性的影響規(guī)律;改變生長時間、種子層溶液和生長液的濃度,批量制備了表面形貌不同的ZnO納米線薄膜;提出了取樣長度的確定方法,并基于掃描電鏡圖像和Matlab圖像處理算子對ZnO納米線薄膜表面形貌的特征參數(shù)進行了提取;將表面形貌高度和水平方向的特征參數(shù)引入Wenzel模型,分析了合成參數(shù)、表面形貌特征參數(shù)與接觸角的影響關系.結果表明,合成參數(shù)變化時,選擇取樣長度5.0μm為宜;生長液濃度大于0.125 mol/L時,ZnO納米線之間發(fā)生重結晶,并呈現(xiàn)疏水性;改變種子層溶液濃度和生長時間,均得到超親水表面.上述結論可用于不同氧化酶、細胞等在ZnO納米線薄膜上的有效吸附及相應傳感器測試性能的進一步提高.