ZnOnanokiteet

ZnO-nanokiteet ovat zinc oxide -kristalleja, joiden koko on tyypillisesti 1–100 nanometriä. Näiden nanokiteiden pienikokoisuus ja suuri pinta-ala sekä kvantti- ja pinnan vaikutukset muokkaavat niiden optisia, sähköisiä ja kemiallisia ominaisuuksia, verrattuna suurikokoisiin ZnO-kiteisiin. Yleisessä rakenteessa ZnO tunnetaan wurtsiteista, ja sen laaja, noin 3,3–3,37 eV:n suora bandgap sekä exciton-pitoisuus (noin 60 meV) näkyvät kiinteästi nanokiteiden UV-säteilyn käsittelyssä ja fotoluminesenssissä.

Syntetisointi ja pinnan modifikaatiot: ZnO-nanokiteita voidaan valmistaa useilla menetelmillä, kuten hydrotermisella tai solvotermaalilla, kemiallisella precipitaatiolla sekä sol-gel -prosesseilla. Kokoa, muotoa ja pinnoituksia voidaan hallita kontrolloimalla reaktioaikoja, lämpötilaa ja määriteltyjä reagensseja. Pintaa voidaan modifioida orgaanisilla ligandeilla, polymeereillä tai epäorgaanisilla hatuilla (esimerkiksi Al2O3- tai SiO2-kerroksilla) parantamaan stabiiliutta, kytkeytymistä tai yhteensopivuutta.

Sovellukset: ZnO-nanokiteita käytetään erityisesti UV-detektoreina, valonlähteissä ja LED-tekniikassa, sekä fotokatalyyttisissä sovelluksissa veden puhdistuksessa ja saasteiden hajoittamisessa. Niiden suurta pinta-alaa ja kemiallista reaktiivisuutta hyödynnetään myös sensoroinnissa ja antibakteerisissa pinnoitteissa. Nanokiteiden ominaisuudet voivat olla riippuvaisia koosta, muodosta ja pinnan passivoinnista, mitä tutkijat jatkuvasti optimoivat.

Turvallisuus ja ympäristö: Nano-osatekijöiden altistuminen ja käyttäytyminen voivat poiketa suurikokoisista materiaalista, joten turvallisuus- ja jätehuoltokäytännöt sekä ympäristövaikutusten arviointi ovat tärkeitä.