低維金屬氧化物材料的制備、微觀結(jié)構(gòu)及其物理化學(xué)性能研究.pdf

1、低維金屬氧化物納米材料作為重要的功能材料，以其獨特的光、電、磁、熱性能，在激光器、催化劑、傳感器等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。低維金屬氧化物的宏觀性能取決于其微觀結(jié)構(gòu)，因此有必要對其性能與微觀結(jié)構(gòu)進行關(guān)聯(lián)。本論文主要對二元低維過渡族金屬氧化物的制備、微觀結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性能進行了系統(tǒng)的研究。
　　第一章首先對低維金屬氧化物的制備方法、表征方法、物理化學(xué)性能、應(yīng)用領(lǐng)域以及應(yīng)用前景等方面進行了綜述。另外，還對納米材料的原位電學(xué)性能和光催化性

2、能的研究做了詳細的介紹。
　　第二章通過熱氧化表面經(jīng)噴砂處理后的鐵片，成功制備出雙晶α-Fe2O3納米刀片。透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn)該納米刀片的雙晶界面符合重位點陣模型。重位點陣晶界的∑值僅觀察到三種，分別為9、13和19，并可用由三個正六邊形組成的平面幾何圖形進行解釋。原位電學(xué)性能的研究表明，與α-Fe2O3塊材和納米線相比，雙晶α-Fe2O3納米刀片電阻率較低，且其電阻率隨著∑值的增大而降低。磁學(xué)性能測試結(jié)果顯示，在發(fā)生磁性相轉(zhuǎn)變時，

3、雙晶α-Fe2O3納米刀片的比納米線的轉(zhuǎn)變趨勢更為明顯。
　　第三章通過在真空加熱條件下還原CuO納米線，成功地制備出Cu2O納米顆粒/CuO納米線復(fù)合材料。透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn)生成的Cu2O納米顆粒主要有兩種形貌:立方體和正八面體。在還原過程中，CuO納米線作為骨架，Cu2O納米顆粒外延生長在CuO納米線的表面。Cu2O納米顆粒的形狀取決于納米顆粒與納米線之間的外延生長關(guān)系。在相同實驗條件下，純CuO納米線光催化降解甲基橙的效率為1

4、8％，而Cu2O顆粒/CuO納米線復(fù)合材料的光催化降解效率高達75％。
　　第四章通過高溫氧化純鋅基底和黃銅基底，成功制備出多種ZnO納米結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)地研究了氧化溫度對純鋅基底制備納米ZnO的微觀結(jié)構(gòu)的影響，當氧化溫度低于純鋅熔點時，ZnO納米線為雙晶結(jié)構(gòu);當氧化溫度高于純鋅熔點而低于沸點時，ZnO納米線為單晶結(jié)構(gòu);當溫度高于純鋅沸點時，ZnO為四足狀納米結(jié)構(gòu)。對于黃銅基底，隨著氧化溫度的升高，ZnO層的厚度增大，ZnO納米線的密度