基于氧化鋁模板可控生長(zhǎng)的一維磁性納米結(jié)構(gòu)的制備與研究.pdf

1、隨著納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一維磁性納米材料由于結(jié)構(gòu)的特殊性從而有很多新奇的物理性能，在諸如高密度磁存儲(chǔ)、光學(xué)設(shè)備，電子軟件，光學(xué)，催化以及納米傳感等很多領(lǐng)域都有很好的應(yīng)用前景，因此備受研究者關(guān)注。多孔氧化鋁膜由于孔洞排列高度有序，參數(shù)容易調(diào)控，加上制備工藝簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化生產(chǎn)等，成為制備一維納米材料的常用模板之一。
　　本文首先針對(duì)不同參數(shù)的氧化鋁膜進(jìn)行各有側(cè)重的研究和分析，并在此基礎(chǔ)上研究一維磁性納米材料的性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

2、>　　①小孔徑模板方面，主要研究單一酸中加入酒精后對(duì)氧化鋁膜參數(shù)的影響，尤其是生長(zhǎng)速率的變化。
　?、趯?duì)于具有較大孔間距的氧化鋁膜，主要是通過(guò)檸檬酸和草酸的混合酸制備了在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)的較大孔間距的氧化鋁模板，并借助于氧化電流分析了連續(xù)可調(diào)的內(nèi)在機(jī)制。
　?、鄄捎秒娀瘜W(xué)沉積的方法在具有較小孔徑的氧化鋁模板中制備了一維磁性金屬納米材料，研究了其結(jié)構(gòu)對(duì)磁學(xué)性能的決定作用。
　?、芾幂^大孔徑氧化鋁模板制備鎳納米線和納米

3、管，并分析探討了制備納米線和納米管的關(guān)鍵因素。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　（1）研究硫酸中加入酒精后自組裝電壓和氧化鋁膜生長(zhǎng)速率的變化。酒精的加入會(huì)提高自組裝電壓的范圍，而少量酒精的加入會(huì)大大提高氧化鋁膜的生長(zhǎng)速率，酒精含量過(guò)多時(shí)生長(zhǎng)速率反而下降。與硫酸中加入少量酒精會(huì)提高氧化鋁膜的生長(zhǎng)速率不同的是，草酸中加入酒精后會(huì)直接降低氧化鋁膜的生長(zhǎng)速率。這與酒精與草酸的酯化反應(yīng)降低了溶液中的草酸濃度有關(guān)。
　?。?）在檸檬酸和草酸的混合

4、溶液中制備了較大孔間距的氧化鋁膜，且孔間距在一定范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)。檸檬酸比例增加時(shí)，自組裝電壓和孔間距會(huì)相應(yīng)變大。并通過(guò)對(duì)氧化電流的分析找到孔間距連續(xù)可調(diào)的原因，即自組裝氧化電壓的范圍取決于電解液的有效電離常數(shù)。當(dāng)混合溶液中比例發(fā)生變化時(shí)有效電離常數(shù)會(huì)相應(yīng)改變，自組裝氧化電壓和孔間距也會(huì)相應(yīng)變化。而檸檬酸和草酸之間可任意混合，從而實(shí)現(xiàn)孔間距的連續(xù)可調(diào)性。
　?。?）在制備各種不同孔徑和孔間距的氧化鋁模板的基礎(chǔ)上，采用電化學(xué)沉積的方式

5、，首先在較小孔徑的氧化鋁模板中制備了一維磁性金屬納米陣列，并各有側(cè)重的研究了磁學(xué)性能。即Fe納米線的磁學(xué)性能與直徑的關(guān)系，Ni納米鏈和納米線的磁學(xué)性能與結(jié)構(gòu)的關(guān)系以及不同沉積液溫度對(duì)Co納米線結(jié)構(gòu)從而對(duì)磁學(xué)性能的影響。
　?。?）而后研究了較大數(shù)值的相同外徑的Ni納米線和納米管的磁各向異性與結(jié)構(gòu)的關(guān)系，以及制備不同納米結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)條件。在較大孔徑氧化鋁模板中制備的Ni納米線易磁化軸沿線軸方向，而納米管易磁化軸垂直于線軸方向。在氧