準一維稀土氧化物納米管制備及性能研究.pdf

1、本論文用高純鋁陽極氧化法制備大面積納米陣列孔氧化鋁模板(AAO),在AAO模板納米陣列孔中構筑多種稀土氧化物納米管陣列并研究其性能。主要研究內容如下:
　　1.在草酸溶液中,用恒電位陽極氧化法制備納米陣列孔AAO模板,討論了AAO模板形成機理及影響因素,并表征AAO模板形貌和結構。
　　2.利用負壓抽濾法,使Er(NO3)3和NaOH溶液在AAO模板納米孔道中反應,經后續高溫熱分解,在AAO模板上獲得氧化鉺納米管陣列。分別用

2、SEM、TEM、SAED、XRD、EDS、熒光分光光度計和振動樣品磁強計(VSM)表征Er2O3納米管陣列形貌、結構、化學組成和性能。結果表明:Er2O3納米管形狀、尺寸均勻,為非晶態結構;用波長505nm的光激發Er2O3納米管,在760nm處有熒光發射峰;EDS譜分析顯示:Er、O的重量百分比為Er∶O=42.33∶36.78,原子百分比是7.61∶69.11。磁性能測試結果表明:5k時Er2O3納米管陣列具有超順磁性,且在高場時易

3、磁化方向是平行于納米管陣列的方向。
　　3.在AAO模板中制備了ErNixOy納米管陣列。用SEM、TEM對制得樣品形貌進行表征;SAED和XRD結果顯示:ErNixOy納米管為非晶態結構;EDS譜分析表明:納米管由Er、Ni、O元素組成,其原子百分比是Er∶Ni∶O=3.41∶20.94∶75.65,重量百分比是Er∶Ni∶O=18.95∶40.85∶40.21;用波長504nm的光激發該納米管,在757nm處有熒光發射峰,與E

4、r2O3納米管的熒光發射峰比較,ErNixOy納米管的熒光發射強度增強一倍;磁性能測試結果表明:5k時ErNixOy納米管陣列具有超順磁性,在高場時易磁化方向是平行于納米管陣列的方向。
　　4.利用AAO模板制備SmCoxOy納米管陣列。測定了釤-鈷氧化物納米管形貌、結構、化學組成、熒光特性和磁性能。結果表明:制得的納米管陣列尺寸均勻,為非晶態結構;EDS譜分析表明:Sm、Co和O的原子百分比是17.25∶6.28∶76.47,重

5、量百分比是61.93∶8.85∶29.22;在501nm的光激發下,754nm處有熒光發射峰。
　　5.利用AAO模板構筑大面積、形狀、尺寸均勻的LaFexMnyOz納米管陣列。用SEM和TEM對樣品的形貌進行表征,SAED、XRD和EDS用以確定納米管的結構和化學組成。EDS譜分析表明:納米管中La、Fe、Mn和O的原子百分比是La∶Fe∶Mn∶O=10.53∶13.48∶10.93∶65.05,重量百分比是La∶Fe∶Mn∶O

6、=37.93∶19.52∶15.57∶26.98,為非晶結構。
　　6.在AAO模板中制備出LaNixMnyOz納米管陣列,以SEM、TEM、SAED、XRD和EDS表征納米管的形貌、晶型和化學組成。SAED和XRD結果顯示:LaNixMnyOz納米管為非晶結構。EDS分析表明:LaNixMnyOz納米管中La、Ni、Mn和O的原子百分比為12.44∶6.20∶3.84∶77.52,重量百分比為48.77∶10.28∶5.95∶3