Name: preparation of zno nanorod/graphene/zno nanorod epitaxial double heterostructure for piezoelectrical nanogenerator by using preheating hydrothermal
Uploaded: 2016-01-15T15:00:00
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This work was supported by the National Research Foundation of Korea (NRF) grant funded by the Korea government (MSIP) (No.2014R1A2A1A11051146). This work was also supported by National Research Foundation of Korea Grant funded by the Korean Government (NRF-2014R1A1A2058350).

1. 화학 기상 증착 (CVD) 성장 단층 그래 핀의 참고 : 본 연구에 사용 된 그래 핀은 구리 상에 성장시켰다 (Cu)로 호 열 화학 기상 증착 (CVD) 기술 (도 1A)를 사용. 성장은이 시스템에 대해 2cm의 X의 10 cm의 영역에 걸쳐 균일하다. <ol><li> 각각 아세톤 온화한 흐름, 이소 프로필 알콜 (IPA) 및 증류수로 구리 호일 (2cm X 10cm)을 세척한다. </li><li> 2인치 석영 관 (그림 1B)에...

<ol>
	<li>Lee, S., Lee, Y., Park, J., Choi, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stitchable+organic+photovoltaic+cells+with+textile+electrodes.">Stitchable organic photovoltaic cells with textile electrodes.</a> Nano Energy. 9, 88-93 (2014).</li><li>Pan, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Wearable+solar+cells+by+stacking+textile+electrodes.">Wearable solar cells by stacking textile electrodes.</a> Angew. Chem.-Int. Edit. 53, 6110-6114 (2014).</li><li>Yang, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pyroelectric+nanogenerators+for+harvesting+thermoelectric+energy.">Pyroelectric nanogenerators for harvesting thermoelectric energy.</a> Nano Lett. 12, 2833-2838 (2012).</li><li>Lee, J. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+stretchable+piezoelectric-pyroelectric+hybrid+nanogenerator.">Highly stretchable piezoelectric-pyroelectric hybrid nanogenerator.</a> Adv. Mater. 26, 765-769 (2014).</li><li>Zhong, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Finger+typing+driven+triboelectric+nanogenerator+and+its+use+for+instantaneously+lighting+up+LEDs.">Finger typing driven triboelectric nanogenerator and its use for instantaneously lighting up LEDs.</a> Nano Energy. 2, 491-497 (2013).</li><li>Tang, W., Han, C. B., Zhang, C., Wang, Z. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cover-sheet-based+nanogenerator+for+charging+mobile+electronics+using+low-frequency+body+motion/vibration.">Cover-sheet-based nanogenerator for charging mobile electronics using low-frequency body motion/vibration.</a> Nano Energy. 9, 121-127 (2014).</li><li>Li, S., Yuan, J., Lipson, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ambient+wind+energy+harvesting+using+cross-flow+fluttering.">Ambient wind energy harvesting using cross-flow fluttering.</a> J. Appl. Phys. 109, 026104 (2011).</li><li>Cha, S. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sound-driven+piezoelectric+nanowire-based+nanogenerators.">Sound-driven piezoelectric nanowire-based nanogenerators.</a> Adv. Mater. 22, 4726-4730 (2010).</li><li>Bai, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integrated+multilayered+triboelectric+nanogenerator+for+harvesting+biomechanical+energy+from+human+motions.">Integrated multilayered triboelectric nanogenerator for harvesting biomechanical energy from human motions.</a> ACS Nano. 7, 3713-3719 (2013).</li><li>Xu, S., Wang, Z. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One-dimensional+ZnO+nanostructures:+Solution+growth+and+functional+properties.">One-dimensional ZnO nanostructures: Solution growth and functional properties.</a> Nano Res. 4, 1013-1098 (2011).</li><li>Zhao, M. -. H., Wang, Z. -. L., Mao, S. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Piezoelectric+characterization+of+individual+zinc+oxide+nanobelt+probed+by+piezoresponse+force+microscope.">Piezoelectric characterization of individual zinc oxide nanobelt probed by piezoresponse force microscope.</a> Nano Lett. 4, 587-590 (2004).</li><li>Nam, G. -. H., Baek, S. -. H., Cho, C. -. H., Park, I. -. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+flexible+and+transparent+graphene/ZnO+nanorod+hybrid+structure+fabricated+by+exfoliating+a+graphite+substrate.">A flexible and transparent graphene/ZnO nanorod hybrid structure fabricated by exfoliating a graphite substrate.</a> Nanoscale. 6, 11653-11658 (2014).</li><li>Zou, X., Fan, H., Tian, Y., Yan, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facile+hydrothermal+synthesis+of+large+scale+ZnO+nanorod+arrays+and+their+growth+mechanism.">Facile hydrothermal synthesis of large scale ZnO nanorod arrays and their growth mechanism.</a> Mater. Lett. 107, 269-272 (2013).</li><li>Qiu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-crystalline+twinned+ZnO+nanoleaf+structure+via+a+facile+hydrothermal+process.">Single-crystalline twinned ZnO nanoleaf structure via a facile hydrothermal process.</a> J. Nanosci. Nanotechnol. 11, 2175-2184 (2011).</li><li>Qiu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+characterization+of+flower-like+bundles+of+ZnO+nanosheets+by+a+surfactant-free+hydrothermal+process.">Synthesis and characterization of flower-like bundles of ZnO nanosheets by a surfactant-free hydrothermal process.</a> J. Nanomater. 2014, 281461 (2014).</li><li>Sun, Y., Riley, D. J., Ashfold, M. N. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanism+of+ZnO+nanotube+growth+by+hydrothermal+methods+on+ZnO+Film-coated+Si+substrates.">Mechanism of ZnO nanotube growth by hydrothermal methods on ZnO Film-coated Si substrates.</a> J. Phys. Chem. B. 110, 15186-15192 (2006).</li><li>Qiu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+growth+mechanism+and+optical+properties+of+ultralong+ZnO+nanorod+arrays+with+a+high+aspect+ratio+by+a+preheating+hydrothermal+method.">The growth mechanism and optical properties of ultralong ZnO nanorod arrays with a high aspect ratio by a preheating hydrothermal method.</a> Nanotechnology. 20, 155603 (2009).</li><li>Qiu, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Solution-derived+40+&#181;m+vertically+aligned+ZnO+nanowire+arrays+as+photoelectrodes+in+dye-sensitized+solar+cells.">Solution-derived 40 &#181;m vertically aligned ZnO nanowire arrays as photoelectrodes in dye-sensitized solar cells.</a> Nanotechnology. 21, 195602 (2010).</li><li>Shin, D. -. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Freestanding+ZnO+nanorod/graphene/ZnO+nanorod+epitaxial+double+heterostructure+for+improved+piezoelectric+nanogenerators.">Freestanding ZnO nanorod/graphene/ZnO nanorod epitaxial double heterostructure for improved piezoelectric nanogenerators.</a> Nano Energy. 12, 268-277 (2015).</li></ol>

단일 층 그래 핀의 성공적인 성장을위한 기판으로 고려되어야한다 고품질 (&gt; 99.8 %, 어닐링) 구리 호일 있습니다. 그렇지 단층 그래 핀은 그래 핀의 균일 극적 전도도 감소로 이어지는 구리 포일 위에 성장하지 않는다. 높은 온도에서 1 시간 어닐링은 구리 호일에서 어떤 오염 물질의 구리 호일 결정의 개선뿐만 아니라 제거 도움이 될 것이다. 산화 아연 나노 막대의 성장이 ?...

최근 휴대용 전자 기기 및 착용 형 장치는 밀리 와트 마이크로 와트 범위의 전력 원에 대한 엄청난 수요 결과 나노 기술 개발에 힘 입어 쾌적한 생활을위한 필수적인 요소가되었다. 휴대용 장치 및 착용 형 전원 상당한 접근법 3,4- 태양열 에너지 1,2-, 5,6- 및 기계적 소스 포함한 재생 에너지에 의해 달성되었다. 압전 나노 발전기는 집중적 같은 잎 (7), 음파 (8)과 인간의 9 인의 이동을 쳐다 봅니다 같은 환경에서 에너지 수확 장치에 대한 가능한 후보 중 하나로 연구되고있다. 나노 발전기를 기초 기본 원리는 압전 장벽 전위와 유전체 사이의 결합이다. 스트레인 된 재료에서 발생하는 압전 전위는 외부 CIRC 흐르는 과도 전류를 유도압전체와 유전체 사이의 계면에서의 전위의 균형 UIT. 나노 발전기의 성능에 의한 변형이 작은 열 응력이 높은 견고성과 응답하에 아래 견고성으로 압전 재료의 나노 구조물을 이용하여 개선 될 것이다. 일차원 산화 아연 나노 구조물 인해 예 매력적인 특성에 나노 발전기의 압전 재료에 대한 유망한 성분이고, 높은 압전성 (26.7 PM / V) (11), 광 투명도 (12) 및 화학 공정 (13)을 사용하여 용이 한 합성. 잘 정렬 된 ZnO 나노 막대를 성장 열수 방식으로 인해 쉽게 스케일링까지 낮은 비용, 환경 친화적 인 합성과 가능성에 큰 관심을 받는다. 또한, 예열 열수 nanoleaves 기술은 나노 구조물 (14)의 신규 한 많은 종류의 결과, 실험 조건에서 쉽게 제어 가능한,15 nanoflowers 16 나노 튜브. 새로운 나노 물질의 높은 비 표면적이 요구되는 곳과 광 · 전기 기기의 성능에 대한 유리한 효과를 가능하게한다. 이 프로토콜에서는, 우리는 (이중 헤테로 자립, 즉) 더 새로운 나노 구조의 합성 실험 절차에 대해 설명합니다. 그래 핀, 폴리에틸렌 테레 프탈레이트 (PET) 기판 사이의 계면에서의 ZnO 나노로드의 성장은 독립형 이중 헤테로 구조를 산출, 잭업의 ZnO 나노 막대 / 그래 핀 단일 헤테로 구조로 연결됩니다. 또한, 전자 및 광 · 전기 장치에 대한이 독특한 나노 구조의 가능한 응용 프로그램은 압전 나노 발전기 제조에 의해 입증된다. 자립 더블 헤테로 구조는 높은 비 표면적 아니라 주어진 영역에서 나노로드의 높이 수밀도까지도 제공한다. 이 독특한 나노 구조는 강력한 엄청난이이러한 압력 센서, 바이오 센서 및 면역 염료 감응 태양 전지와 같은 전기 및 광전기 장치의 애플리케이션에 IAL.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="573">
	<tbody>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Cu foil</td>
			<td style="width:71px;">Alfa Aesar</td>
			<td align="right" style="width:119px;">13382</td>
			<td style="width:167px;"></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">poly(methyl methacrylate) (PMMA)</td>
			<td style="width:71px;">Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">182230</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">zinc nitrate hexahydrate</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">228732</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">hexamethylenetetramine (HMT)</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">398160</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">polyethylenimine (PEI)</td>
			<td style="width:71px;">Sigma-Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">408719</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">indium tin oxide (ITO) coated PET</td>
			<td style="width:71px;">Aldrich</td>
			<td align="right" style="width:119px;">639303</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Silicone Elastomer Kit</td>
			<td style="width:71px;">Dow Corning</td>
			<td style="width:119px;">Sylgard 184 a, b</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">Nickel Etchant Type1</td>
			<td style="width:71px;">Transene Company</td>
			<td align="right" style="width:119px;">41212</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

preparation of zno nanorod/graphene/zno nanorod epitaxial double heterostructure for piezoelectrical nanogenerator by using preheating hydrothermal

잘 정렬 된 ZnO 나노 구조를 집중적으로 뛰어난 물리적 특성과 엄청난 응용 프로그램에 대한 지난 10 년 동안 연구되어왔다. 여기서는 된 ZnO 나노 막대 / 그라 / 산화 아연 나노 막대 이종 이중 자립 합성 한 단계 제조 기술을 설명한다. 더블 헤테로 구조의 제조는 열 화학적 기상 증착 (CVD)을 사용하여 기술 및 열수를 예열함으로써 수행된다. 또한, 형태 학적 특성은 주사 전자 현미경 (SEM)을 사용하는 것을 특징으로 하였다. 이중 헤테로 자립의 유틸리티는 압전 나노 발전기 제조에 의해 입증된다. 전기 출력은 상단과 하단에 그래 핀의 ZnO 나노 막대 어레이 사이 압전성의 커플 링 효과로 인해 단일 ​​헤테로 구조에 비해 200 %까지 향상된다. 이 독특한 이중 헤테로 구조는 전기 및 광전기의 애플리케이션을위한 엄청난 잠재력을 가지고이러한 압력 센서, 바이오 센서 및 면역 염료 감응 태양 전지와 같은 많은 수의 나노로드의 밀도와 비 표면적이 필요한 장치.

주사 전자 현미경 (SEM) 수열 성장 된 ZnO 나노 막대의 모폴로지도 6에 도시 된 본 이미지. 예열 열수 기술은 성장 시간에 따라 두 개의 서로 다른 나노 구조물이 발생할 수있다.도 6A는 5 hr의 성장시 그라 / PET 기판 상에 산화 아연 나노 막대의 일반적인 이미지를 나타낸다. 대조적으로,도 6b에 도시 된 이미지는 12 시간의 시점에서 성장 된...

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Preparation of ZnO Nanorod/Graphene/ZnO Nanorod Epitaxial Double Heterostructure for Piezoelectrical Nanogenerator by Using Preheating Hydrothermal

예열 열수를 사용하여 Piezoelectrical 나노 발전기에 대한의 ZnO 나노 막대 / 그래 핀 / ZnO의 나노로드 에피 택셜 더블 헤테로 구조의 제조

자립 택셜 더블 헤테로 구조를 얻기위한 한 단계 제조 방법이 제공된다. 이 방법은 증가 된 성능과 출력 전기 압전 나노 발전기로 이어지는 단일 헤테로 에피보다 높은 수밀도 ZnO에 커버리지를 달성 할 수 있었다.

Well-aligned ZnO nanostructures have been intensively studied over the last decade for remarkable physical properties and enormous applications. Here, we ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Fabrication of Nano-engineered Transparent Conducting Oxides by Pulsed Laser Deposition

의 제작 펄스 레이저 증착에 의해 투명 실시 산화물 나노 설계

Nanosecond Pulsed  Laser Deposition (PLD) in the presence of a background gas allows the deposition  of metal oxides with tunable morphology, structure, ...

연구

공학

Preparation and Use of Photocatalytically Active Segmented Ag|ZnO and Coaxial TiO2-Ag Nanowires Made by Templated Electrodeposition

Preparation and Use of Photocatalytically Active Segmented Ag|ZnO and Coaxial TiO2-Ag Nanowires Made by Templated Electrodeposition

준비 및 광촉매 활성 분단 자세의 사용 | ZnO의 동축 티오<sub&gt; 2</sub템플릿 기반 전착에 의해 만들어진&gt; - 자세 나노 와이어

Photocatalytically active nanostructures require a large specific surface area with the presence of many catalytically active sites for the oxidation and ...

The Preparation of Electrohydrodynamic Bridges from Polar Dielectric Liquids

폴라 유전체 액체에서 특히 전기 교량의 준비

Horizontal and vertical liquid bridges are simple and powerful tools for exploring the interaction of high intensity electric fields (8-20 kV/cm) and ...

Preparation and Friction Force Microscopy Measurements of Immiscible, Opposing Polymer Brushes

고분자 브러쉬를 반대 섞이지의 준비 및 마찰 힘 현미경 측정,

Solvated polymer brushes are well known to lubricate high-pressure contacts, because they can sustain a positive normal load while maintaining low ...

Synthesis and Characterization of High c-axis ZnO Thin Film by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition System and its UV Photodetector Application

합성 및 플라즈마에 의해 높은 c 축 된 ZnO 박막의 특성은 화학 기상 증착 시스템과 자외선 광 검출기 응용 프로그램 강화

In this study, zinc oxide (ZnO) thin films with high c-axis (0002) preferential orientation have been successfully and effectively synthesized onto ...

Subsurface Defect Localization by Structured Heating Using Laser Projected Photothermal Thermography

레이저 조사 형 광열 열 분석을 이용한 구조 가열에 의한 지층 결함 국산화

The presented method is used to locate subsurface defects oriented perpendicularly to the surface. To achieve this, we create destructively interfering ...

Well-aligned Vertically Oriented ZnO Nanorod Arrays and their Application in Inverted Small Molecule Solar Cells

잘 정렬 된 수직 지향 ZnO Nanorod 배열 및 그들의 응용 프로그램에서 반전 된 작은 분자 태양 전지

This manuscript describes how to design and fabricate efficient inverted solar cells, which are based on a two-dimensional conjugated small molecule ...

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빛에 의해 유도 된 거시적인 진동 모션 액정 네트워크의 준비

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Additive Manufacturing of Functionally Graded Ceramic Materials by Stereolithography

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