鋁電解電容器用低壓陽(yáng)極箔復(fù)合氧化膜及PbS納米棒的制備.pdf

1、本論文工作由兩部分組成:一部分是鋁電解電容器用低壓陽(yáng)極箔復(fù)合膜的制備；另一部分是PbS納米棒的制備。
　　 (Ⅰ)鋁電解電容器用低壓陽(yáng)極箔復(fù)合膜的制備
　　 鋁電解電容器具有單位體積電容量大、重量輕、體積小、價(jià)廉等特點(diǎn),應(yīng)用廣泛,是大量使用的、不可取代的電子元件之一。然而,由于難以在電路中集成,其體積制約了電子系統(tǒng)的小型化進(jìn)程。電極箔是鋁電解電容器制造的重要原材料,高比容鋁電極箔的研制是實(shí)現(xiàn)鋁電解電容器小型化的關(guān)鍵。當(dāng)電

2、壓一定時(shí),提高陽(yáng)極箔比容有以下兩種途徑:(1)擴(kuò)大陽(yáng)極箔表面積S；(2)提高電介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)εr。通過(guò)擴(kuò)大陽(yáng)極箔表面積S來(lái)提高比容的技術(shù)目前已基本達(dá)到極限,而在鋁陽(yáng)極箔表面生長(zhǎng)高介電常數(shù)復(fù)合氧化膜的技術(shù)為提高鋁電極箔的比容提供了新的途徑。
　　 本工作旨在采用電化學(xué)方法在鋁電解電容器用低壓陽(yáng)極箔表面制備高介電常數(shù)的Al2O3-TiO2復(fù)合氧化膜,優(yōu)化電化學(xué)沉積參數(shù)和熱處理溫度,大幅度提高鋁電極箔的比容。主要研究進(jìn)展及結(jié)果如下

3、:
　　 1.應(yīng)用電泳沉積技術(shù),在分散有TiO2納米顆粒的含有I2-水-丙酮的異丙醇溶液中,在低壓陽(yáng)極箔表面成功制備了高介電常數(shù)的Al2O3-TiO2復(fù)合氧化膜。發(fā)現(xiàn)陽(yáng)極箔在pH=2～5的以異丙醇(水-丙酮-I2為添加劑)為溶劑的TiO2懸浮液中,采用20 V電壓電泳沉積3 min,經(jīng)過(guò)550℃熱處理10 min,最后經(jīng)化成處理后具有最高的比容,比未沉積TiO2的樣品的比容提高了約20％。
　　 2.應(yīng)用電解沉積技術(shù),以

4、純鈦為犧牲陽(yáng)極、腐蝕箔為陰極,在碘的丙酮溶液中將Ti物種沉積于低壓陽(yáng)極箔表面,樣品經(jīng)熱處理和化成后表面獲得了Al2O3-TiO2復(fù)合氧化膜。發(fā)現(xiàn)在含有2.5×10-3mol·L-1碘的丙酮溶液中在50 V電壓下沉積3 min,然后通過(guò)經(jīng)550℃熱處理30 min,最后經(jīng)化成處理后制得的樣品比未沉積TiO2的樣品的比容提高約20％。
　　 3.兩種方法制得的陽(yáng)極箔均具有較好的升壓降流性質(zhì),大大節(jié)省了化成時(shí)間,具有一定的工業(yè)化應(yīng)用前

5、景。
　　 (Ⅱ)PbS納米棒的制備
　　 PbS作為Ⅳ-Ⅵ族半導(dǎo)體材料中的重要一員,具有窄的禁帶寬度(0.41 eV)和大的波爾半徑(18 nm),即使是較大的納米顆粒仍然具有量子尺寸效應(yīng)。因其具有奇異的光學(xué)和電學(xué)性能,PbS納米材料被廣泛地應(yīng)用于紅外探測(cè)器、太陽(yáng)能電池和電致發(fā)光設(shè)備等領(lǐng)域。由于一維PbS納米材料與三維材料中電子的轉(zhuǎn)移不同,一維PbS納米材料的合成引起了科研工作者的極大興趣。然而,PbS屬于立方巖鹽礦結(jié)

6、構(gòu),具有三維各向同性,因此,制備各向異性的一維PbS納米材料仍然是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。
　　 本工作旨在以三嵌段共聚物P123(EO20PO70EO20)為結(jié)構(gòu)引導(dǎo)劑,采用水熱法制備PbS納米棒?？疾霵123濃度、水熱反應(yīng)溫度和硫源對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物形貌的的影響,并對(duì)其反應(yīng)機(jī)理和光學(xué)性能進(jìn)行研究。主要研究進(jìn)展及結(jié)果如下:
　　 1.以P123為結(jié)構(gòu)引導(dǎo)劑,在含有Pb(NO3)2和硫脲的水溶液中于100℃下通過(guò)水熱反應(yīng)成功制備了直徑在