题目：不同形貌硒化锌纳米材料的可控制备及其光催化特性

采用水热、溶剂热法制备出ZnSe纳米颗粒构建的空心微球、实心微球、不同纵横比的纳米片、纳米带、蜂窝形结构的超长纳米带、ZnSe纳米片自组装成的球形花纳米超结构、孪晶ZnSe纳米线、核壳型ZnO/ZnSe纳米棒。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜和拉曼光谱对产物的形貌和结构进行了表征。研究了不同形貌ZnSe的成核、生长、组装过程，提出了相关的生长模式和组装机理。研究了不同形貌ZnSe纳米结构的发光特性、光催化特性、I–V特性，探讨了纳米结构的形貌、尺寸与性能之间的关系。这些结果为ZnSe纳米结构材料的制备、物理化学性能研究以及在光电子、太阳能电池、光催化等领域的应用奠定了基础。具体研究结果如下：
(1) 通过醋酸锌与亚硒酸钠、乙二醇和氢氧化钠水溶液在180oC水热反应12 h合成了ZnSe空心微球。采用X射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜和拉曼光谱对所制备样品进行了表征。所制备的ZnSe空心微球由立方相闪锌矿结构的ZnSe纳米颗粒聚集而成，其直径约为2 μm。空心微球的内部空心尺寸和构建空心微球的ZnSe纳米颗粒尺寸可以通过反应时间的改变而加以调控。实验结果表明，ZnSe空心微球形成机理主要遵循Ostwald老化机理。在室温下研究了ZnSe空心微球的光致发光和光催化性能。所制备的ZnSe空心微球在479 nm处有一强的近带边发光峰，在556 nm处有一弱的深层缺陷所致的发光峰。ZnSe空心微球对甲基橙的光降解是一种有效的催化剂，其催化过程为准一级反应。
(2) 通过金属Zn与Se单质、KBH4、乙二胺在200oC下溶剂热反应24 h以及后续热处理，在Zn片基底上制备出了不同纵横比的ZnSe纳米片、纳米带、蜂窝形结构的超长纳米带。通过KBH4/Se摩尔比的调控实现了这些不同形貌的可控合成，KBH4在形成不同纵横比ZnSe(en)0.5前躯体纳米带中发挥着结构控制剂的作用，并以此提出了不同纵横比ZnSe(en)0.5前躯体纳米带的形成机理以及前躯体转化成ZnSe的机理。考察了ZnSe蜂窝形结构超长纳米带的I–V特性。另外，在Zn–硫脲–KBH4–乙二胺溶剂热体系中，改变KBH4/硫脲摩尔比以及后续热处理，以KBH4作为结构控制剂，制备出了不同纵横比的ZnS纳米片和纳米线。结果表明，这种方法可能具有一定的通用性，可望用于不同形貌ZnTe，MnS和NiS等半导体纳米结构的可控合成。
(3) 在PVP存在下，通过ZnCl2与Na2SeO3、乙二胺和乙二醇在180oC下溶剂热反应12 h，可控合成出了直径约为1.4 ± 0.2 μm、由立方相ZnSe纳米颗粒聚集而成的微球和直径约为2.5 ± 0.5 μm、由ZnSe(en)0.5纳米片组装成的球形花纳米超结构。在该溶剂热体系中，通过乙二胺和乙二醇体积比的改变，实现了这两种纳米超结构的可控合成。ZnSe(en)0.5前躯体在Ar气氛围中350oC下退火1 h，得到了由六方相ZnSe纳米片组装成的球形花纳米超结构。对微球和球形花纳米超结构的形成机理和自组装过程进行了研究。考察了ZnSe微球和球形花纳米结构降解有机污染物的催化性能，结果表明，ZnSe微球和球形花纳米结构是促进甲基橙光降解的有效催化剂。而且，ZnSe球形花纳米结构的催化性能比ZnSe微球的好。
(4) 在ZnCl2–Na2SeO3–AgNO3–en–EG–PVP溶剂热体系中，180oC下反应12 h，制备出了ZnSe纳米线。所制备的ZnSe纳米线具有孪晶结构，直径约为75 ± 10 nm，长达十几微米。ZnSe纳米线主要为立方相结构，其生长方向为<111>。通过机理研究，ZnSe纳米线的生长遵循反应体系中Ag+诱导的SLS生长机理。与传统的SLS生长机理不同，在此，催化剂纳米晶以及ZnSe纳米线的成核与生长都是在同一个体系中进行的。与ZnSe微球相比较，以此所制备的ZnSe纳米线表现出了较强的六方相和立方相的近带边发光峰，和弱的、宽的深层缺陷相关的缺陷发光峰，而ZnSe纳米线的光催化性能没有ZnSe微球的好。这种简单、温和的一步法制备ZnSe纳米线的溶液方法可以用来制备其它硒化物的1D纳米结构，对相关的基础研究和技术应用具有一定借鉴作用。
(5) 以Zn片为基底和锌源，Na2SeO3为硒源，构建了Zn–Na2SeO3–HCl水热体系，180oC下保温24 h，通过一步水热法在锌片基底上直接制备出了ZnO/ZnSe核壳型纳米棒。采用X射线粉未衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)对所制备产物进行了表征分析，结果表明：ZnSe纳米颗粒包覆的ZnO纳米棒长约5 μm，ZnSe纳米颗粒为立方相多晶结构，其粒晶平均约为23 nm；ZnO纳米棒为六方相单晶结构，其生长方向为[0001]方向。提出了核壳型ZnO/ZnSe纳米棒可能的生长机理。以甲基橙溶液为例，在室温下研究了核壳型ZnO/ZnSe纳米棒的光催化特性，结果表明，核壳型ZnO/ZnSe纳米棒具有一定的催化能力，而且催化降解甲基橙溶液过程是一个准一级反应。