ZnO纳米线薄膜的合成参数、表面形貌和接触角关系研究

编号：NMJS04723

篇名：ZnO纳米线薄膜的合成参数、表面形貌和接触角关系研究

作者：景蔚萱； 王兵； 牛玲玲； 齐含； 蒋庄德； 陈路加； 周帆

关键词：ZnO纳米线； 水浴合成； 表面形貌； 接触角

机构： 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室

摘要： 水浴法合成ZnO纳米线薄膜的工艺参数直接影响其表面形貌,并使其接触角及润湿性能发生变化.本文仿真分析了轮廓算数平均偏差、偏斜度、峭度、相关长度等特征参数对随机粗糙表面特性的影响规律;改变生长时间、种子层溶液和生长液的浓度,批量制备了表面形貌不同的ZnO纳米线薄膜;提出了取样长度的确定方法,并基于扫描电镜图像和Matlab图像处理算子对ZnO纳米线薄膜表面形貌的特征参数进行了提取;将表面形貌高度和水平方向的特征参数引入Wenzel模型,分析了合成参数、表面形貌特征参数与接触角的影响关系.结果表明,合成参数变化时,选择取样长度5.0μm为宜;生长液浓度大于0.125 mol/L时,ZnO纳米线之间发生重结晶,并呈现疏水性;改变种子层溶液浓度和生长时间,均得到超亲水表面.上述结论可用于不同氧化酶、细胞等在ZnO纳米线薄膜上的有效吸附及相应传感器测试性能的进一步提高.