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《山东大学》 2006年
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氧化锌 氧化铈 氮化镓和氧化铋等纳米材料的制备及其性能研究

吕伟  
【摘要】:纳米材料是当今新材料研究领域中最富有活力、对未来经济和社会发展有着重要影响的研究对象,也是纳米科技中最活跃、最接近应用的重要组成部分。纳米尺度下所具有的诸多性能,如量子尺寸效应、小尺寸效应以及表面效应等会对低维纳米材料的输运和光学性能产生重要影响,同时会在低维纳米体系中实现比常规体材料更为优越的电、光、磁和机械性能。近年来,对纳米材料及其性能的研究取得了巨大的进步,但仍有很多问题需要解决,也充满了机遇。 目前,如何采用有效的制备方法合成纳米材料并对其微结构和有关性能进行研究是不少研究人员关注的问题。 本论文工作主要采用水热法和气相沉积法制备ZnO、CeO_2、GaN和Bi_2O_3等纳米材料,采用X射线粉末衍射仪、扫描电镜、透射电镜、拉曼散射光谱仪、傅立叶变换红外光谱仪及紫外光谱仪等分析测试手段进行分析,并对其形貌特征、微结构、部分物理性质和机理进行了系统的研究,研究分析了工艺条件、制备方法等对ZnO、CeO_2、GaN和Bi_2O_3纳米结构的影响。主要研究结果如下: 氧化锌作为代表性第三代宽带隙半导体材料,对其纳米材料的研究引起研究人员的广泛关注。论文采用水热法,以ZnCl_2和NaOH为原料得到[Zn(OH)_4]~(2-)溶液,以此溶液为前驱体,在不同的原料比和反应条件下制备出了一系列的一维纳米材料——ZnO纳米棒。用扫描电镜对其形貌对比分析,用透射电镜对其微结构进行了表征,表明所制备的一维纳米材料是六方单晶氧化锌纳米棒。研究分析了添加剂PEG对ZnO纳米晶的析出、生长速率和成长形态等特征的影响机理,PEG分子吸附Zn~(2+)阳离子,使表面电荷密度增加、表面张力降低、成核能垒降低从而提高ZnO纳米晶析出与生长速率,PEG对ZnO晶体生长取向的诱导作用和成长形态特征有重要影响。研究了水热反应中的溶液环境对粒子形态和尺寸的影响情况,醇—水的环境可以控制ZnO_4~(2-)从液相到晶体表面的释放速度,得到形态均匀的纳米棒。 纳米稀土氧化物CeO_2是一种用途极广的新型功能材料,在整个稀土的应用中占举足轻重的地位,其应用开发前景十分广阔。以水、乙醇和乙二胺为溶剂用水热法制备了单晶CeO_2纳米棒。利用XRD和SAED进行了物相分析,利用高分辨透射电镜进行了形貌分析,结果表明所得到的CeO_2纳米棒为立方萤石结构且CeO_2纳米棒粒径分布窄,比较均匀,表面光滑。研究了溶剂乙醇和乙二胺的共同作用对反
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TB383.1

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王林香;两种稀土离子掺杂的镥氧化物纳米粉末和透明陶瓷的制备以及发光性能研究[D];中国科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 白亚楠;Ni-纳米TiO_2复合镀层的制备与性能研究[D];沈阳理工大学;2011年
2 冯孟杰;介孔ZrO_2载体的制备及其负载纳米金催化剂的催化性能研究[D];内蒙古师范大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 陈建军;纳米TiO_2光催化剂的制备、改性及其应用研究[D];中南大学;2001年
2 杨晴;低维II-VI、III-V族纳米材料的液相合成、微结构表征与机理研究[D];中国科学技术大学;2002年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 司福祺;刘建国;谢品华;张玉钧;窦科;刘文清;;差分吸收光谱技术监测大气气溶胶的研究[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
2 徐祥宁;刘军;陈彩风;陈萍;;水热法制备NBBT无铅压电陶瓷粉体的研究[A];第三届全国压电和声波理论及器件技术研讨会论文集[C];2008年
3 简基康;陈小龙;贺蒙;王文军;张晓娜;沈峰;;从研磨过的Ga_2O_3粉末生长大尺度GaN纳米带和纳米线[A];第七届北京青年科技论文评选获奖论文集[C];2003年
4 张静;黄可龙;赵裕鑫;;水热法合成LiFePO_4及其电化学性能研究[A];第十二届中国固态离子学学术会议论文集[C];2004年
5 陈云霞;赵修建;何鑫;;溶胶-水热法制备M_xO_y-TiO_2(M=In,Al,Zn)复合纳米膜光阳极材料及其表征[A];中国硅酸盐学会特种玻璃分会第三届全国特种玻璃会议论文集[C];2007年
6 雷霆;罗凤兰;唐光明;薄新维;;水热法制备纳米镍铁氧体[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
7 范力仁;操齐高;倪天增;栗海峰;;微乳液法制备纳米碱式硝酸铋[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
8 杨大祥;冯坚;周新贵;张长瑞;王娟;;纳米多孔氧化硅薄膜的制备和表征[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
9 王燕;陈文;周静;徐庆;李月明;孙华君;廖梅松;;钛酸铋钠的水热合成与表征[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅲ[C];2004年
10 刘秀华;陶应发;;我国稀土产业的可持续发展研究[A];2007中国科协年会专题论坛暨第四届湖北科技论坛优秀论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高传慧;碱式硫酸镁晶须的合成及表面改性研究[D];中国海洋大学;2010年
2 王爱萍;改性纳米二氧化钛薄膜制备及其在模拟海水中光生阴极保护性能研究[D];中国海洋大学;2010年
3 许彩虹;大豆球蛋白糖基化接枝改性及其热聚集行为研究[D];华南理工大学;2010年
4 陈一峰;低维碳化硅的VLS自组装生长研究[D];电子科技大学;2010年
5 刘述忠;纳米掺锑氧化锡(ATO)粉体制备及其浆料稳定性[D];昆明理工大学;2009年
6 陶春;中国稀土资源战略研究[D];中国地质大学(北京);2011年
7 白凤英;含有生物分子的f/d金属配合物的制备与性能研究[D];吉林大学;2011年
8 刘兵;单晶铁酸铋的调控合成和磁性研究[D];河南大学;2011年
9 刘海霞;ZnO半导体材料的形貌、微结构调控及其性能研究[D];山东大学;2011年
10 赵军;一种新型发射药燃烧性能测试和内弹道数值计算方法研究[D];南京理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李艳冰;二元稀土氟化物的控制合成及光学性能研究[D];安徽工程大学;2010年
2 朱利文;常压酸化法制备无水硫酸钙晶须工艺研究[D];山东科技大学;2010年
3 王亮;新型邻菲罗琳衍生物及稀土配合物的合成及性质研究[D];山东科技大学;2010年
4 王正凯;YVO_4:Eu~(3+)纳米荧光粉核/壳结构的制备与性能研究[D];浙江理工大学;2010年
5 李霄;过渡金属氧化物、硫化物纳米结构的形貌控制及性能研究[D];浙江理工大学;2010年
6 梅丹平;丝胶蛋白/磷酸钙盐复合材料的制备工艺研究[D];浙江理工大学;2010年
7 周蒙;铈基化合物(CePO_4,CeO_2)纳米发光材料的合成及性能研究[D];中国海洋大学;2010年
8 鲁统雷;NBT陶瓷粉体的水热合成及其形貌影响因素的研究[D];中国海洋大学;2010年
9 邓惠仁;纳米锰氧化物的制备及其应用研究[D];湘潭大学;2010年
10 王尚平;几种化合物微/纳米结构的形貌可控合成与表征及其光学性能研究[D];江西师范大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄新民,吴玉程,谢跃勤,宋皖英;Ni-P-纳米TiO_2化学复合镀层[J];中国表面工程;2001年03期
2 李卫东,朱军雄,胡进,左正忠,周运鸿,杨江成,吕志,刘仁志,王志军,陈伏珍;Ni-TiO_2复合电镀工艺研究[J];表面技术;2002年02期
3 冯拉俊;郑玉龙;雷阿利;;表面活性剂对Ni-纳米TiO_2复合镀层硬度的影响[J];表面技术;2009年02期
4 吴世华,黄唯平,张守民,魏伟,张淑红,郑修成;溶剂化金属原子浸渍法制备高分散Au/TiO_2低温CO氧化催化剂[J];催化学报;2000年05期
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6 龙恩艳;王云;张晓玉;李移乐;龚茂初;陈耀强;;Zr基载体负载Pd催化剂用于贫燃天然气汽车尾气净化[J];催化学报;2010年03期
7 蒋斌,徐滨士,董世运,王红美;纳米复合镀层的研究现状[J];材料保护;2002年06期
8 徐滨士,董世运,马世宁,王红美;n-Al_2O_3~p/Ni复合刷镀层的组织和摩擦磨损特性[J];材料保护;2002年06期
9 梁红,于欣伟,赵国鹏,陈姚,张霖霖,刘建平;用紫外-可见分光光度法测定纳米Al_2O_3和SiO_2的含量[J];材料保护;2005年05期
10 舒绪刚;何湘柱;黄慧民;傅维勤;;纳米复合电沉积技术研究进展[J];材料保护;2007年07期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 冯秋元;Ni-Al_2O_3纳米复合镀层制备及性能研究[D];大连理工大学;2008年
2 王超男;Y_2O_3:Eu~(3+)纳米粉末和透明陶瓷的制备及光谱性质研究[D];中国科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 范启义;超声波纳米Al_2O_3粉末化学镀铜的研究[D];浙江大学;2003年
2 朱新锋;易分离TiO_2光催化剂的制备及性能研究[D];华中科技大学;2004年
3 于本方;镍基纳米SiC复合刷镀层的制备工艺研究[D];武汉理工大学;2005年
4 胡桂丽;原位聚合法制备Ni-P-纳米TiO_2化学复合镀层[D];青岛科技大学;2005年
5 白海赞;溶胶凝胶法制备碳氮掺杂可见光催化纳米氧化钛薄膜[D];吉林大学;2006年
6 孙丽萍;电沉积纳米锌镍合金涂层的研究[D];吉林大学;2006年
7 李静文;Zn-Ni-TiO_2复合镀层制备及其光电效应研究[D];大连理工大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 马凤国,季树田,吴文辉,谭惠民;纳米氧化铅为燃烧催化剂的应用研究[J];火炸药学报;2000年02期
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5 张汝冰,李凤生;复合纳米材料的制备研究(Ⅰ)[J];火炸药学报;1999年01期
6 余海陵,张昌龙,曾骥良;桂林水热法合成红宝石的宝石学特征及呈色[J];宝石和宝石学杂志;2001年03期
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9 戴清,郭妍,袁春伟,奚荣彪,林保平;二氧化钛多孔薄膜对含氯苯酚的电助光催化降解[J];催化学报;1999年03期
10 刘平,林华香,付贤智,孟春;掺杂TiO_2光催化膜材料的制备及其灭菌机理[J];催化学报;1999年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈志坚,丁子上;纳米材料与纳诺技术[J];材料导报;1992年06期
2 文自立;新兴纳米功能材料[J];青海科技;1995年04期
3 朱念,朱建国,朱果扣;纳米材料的特性及开发[J];今日科技;1996年10期
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6 李景新,黄因慧,沈以赴;纳米材料的加工技术[J];材料科学与工程;2001年03期
7 刘伯元,黄锐,赵安赤;非金属纳米材料[J];中国粉体技术;2001年01期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张立德;;纳米材料的可控制备与表征[A];中国颗粒学会超微颗粒专委会2011年年会暨第七届海峡两岸超微颗粒学术研讨会论文集[C];2011年
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3 车顺爱;;纳米材料在pH响应性药物释放中的应用(特邀报告)(英文)[A];生物颗粒与粉体制备、应用技术研讨会论文集[C];2010年
4 ;全国第二届纳米材料和技术应用会议[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(上卷)[C];2001年
5 ;全国第二届纳米材料和技术应用会议[A];纳米材料和技术应用进展——全国第二届纳米材料和技术应用会议论文集(下卷)[C];2001年
6 周素红;姚蓓;芦庆新;陈颖;程晓松;;纳米材料的测量技术[A];纳微粉体制备与应用进展——2002年纳微粉体制备与技术应用研讨会论文集[C];2002年
7 赵廷凯;柳永宁;朱杰武;;纳米材料概述[A];第五届中国功能材料及其应用学术会议论文集Ⅱ[C];2004年
8 董丽杰;李琦;张俊俊;孟雅娟;何至青;熊军;熊传溪;;大分子诱导多功能纳米材料的自组装[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
9 李莉;李兰兰;魏子栋;;电沉积纳米材料研究现状[A];2004年全国电子电镀学术研讨会论文集[C];2004年
10 钱逸泰;;纳米材料的低温化学合成[A];中国化学会第十二届胶体与界面化学会议论文摘要集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 袁封;纳米材料是涂料的好帮手[N];中国化工报;2004年
2 杭州科瀚盟公司 黄海;正确认识纳米材料在纺织上的应用[N];中国纺织报;2008年
3 记者 方彬楠 通讯员 周麦玲;纳米材料绿色打印技术产业化基地落户怀柔[N];北京商报;2010年
4 记者 冯永锋;我纳米材料领域获重要突破[N];光明日报;2000年
5 刘菊花;首批纳米材料国家标准 于4月1日起正式实施[N];中国有色金属报;2005年
6 胡爱武 傅志红;纳米材料与纳米技术[N];中国包装报;2004年
7 罗刚;神奇的纳米材料安全吗[N];健康报;2005年
8 仲科;科技部部署纳米材料研究项目[N];中国化工报;2008年
9 刘英楠;新方法捕获纳米材料详细信息[N];中国高新技术产业导报;2005年
10 记者 王大军;纳米材料有助微观诊断[N];新华每日电讯;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵斌;特殊形貌TiO_2/钛酸盐纳米材料的合成与生成机理[D];华东理工大学;2011年
2 何开华;低维氮化硼纳米材料中杂质和电场行为的第一性原理研究[D];中国地质大学;2010年
3 苏勇;一维金属氧化物纳米材料的气相合成与发光性能研究[D];合肥工业大学;2011年
4 宋运涛;金属氧化物纳米材料的液相合成研究[D];山东大学;2010年
5 王金兴;不同结构In_2O_3基纳米材料的合成及其气敏特性研究[D];吉林大学;2010年
6 郭明义;硅基多孔纳米材料的功能化及其药物传输研究[D];吉林大学;2011年
7 公茂刚;低维氧化锌纳米材料的合成及浸润性研究[D];中国科学技术大学;2011年
8 侯士丽;硫化物半导体纳米材料的制备及特性研究[D];华东师范大学;2010年
9 张晓东;准一维SiC和Si_3N_4纳米材料的合成与表征[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 张弘楠;一维二氧化钛纳米材料的构筑及其性能的研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 章定恒;水滑石前体法制备Fe掺杂ZnO纳米材料及其发光性能研究[D];北京化工大学;2010年
2 宋虎;三羰基锝标记富勒醇的制备及其生物体内行为研究[D];中国工程物理研究院;2010年
3 朱琳;功能材料的制备与组装[D];山东师范大学;2011年
4 董辰方;纳米材料对人体细胞体外生长的影响研究[D];青岛大学;2004年
5 张晶晶;部分超顺磁性纳米材料的合成及基于MRI的生物应用[D];上海师范大学;2010年
6 钱昆;功能化多孔纳米材料的设计合成及其在蛋白质组学分析中的应用[D];复旦大学;2010年
7 伍旭;基于纳米材料的肿瘤活体荧光成像以及光动力学治疗研究[D];湖南大学;2010年
8 李婧;硒化镉(CdSe)纳米材料的制备及性能表征[D];太原理工大学;2011年
9 刘晃清;ZrO_2:RE纳米材料发光性质的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
10 周晓明;二氧化锡纳米材料的制备及其气敏性能研究[D];吉林大学;2010年
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