氧化铝膜板制备一维纳米线阵列及其结构表征与性能研究

摘要

纳米结构具有独特和新颖的优异性能，采用阳极氧化法制备高度有序的多孔阳极氧化铝模板，因其独特纳米阵列结构而被研究人员广泛关注。因此，应用多孔氧化铝模板制备纳米线具有了重要的意义。本文主要是应用多孔氧化铝模板使用不同方法制备一维纳米线，对氧化铝模板的孔洞直径、深度和孔间距的调整，实现对纳米线的纵横比的控制。并对制备的纳米线阵列进行了大量的形貌表征和性能测试。主要内容如下：
　　采用二次阳极氧化法制备孔径可控的多孔氧化铝模板，通过SEM观察其结构和貌，对影响模板的形貌、有序性的因素做了对比研究。铝片的退火处理和氧化温度维持在稳定的低温，能提高模板的有序性。氧化铝模板的孔径大小通过调节氧化电压，电解液的浓度和扩孔时间开控制，氧化时间的长短可以调节纳米线的长度。对多孔氧化铝模板的形成机理进行探讨。应用氧化铝模板通过多种方法制备出Ni，Fe和Pb纳米线，使用SEM、TEM、XRD等手段对其结构和形貌进行表征，并用通过PPMS对其磁学性能进行研究。
　　应用氧化还原法大面积的合成Ni和Fe纳米线，合成的纳米线尺寸均匀，形貌美观。应用此方法操作简便，经济实惠，易制备纳米线，还可以制备氧化还原电势小于铝的多种金属纳米线。对其进行性能分析，Ni和Fe纳米线的磁滞回线表现出顺磁性，同时Fe纳米线的穆斯堡尔谱也证明纳米线具有顺磁性，我们推测这是由组成纳米线中的小晶粒造成。纳米线表现出具有磁各向异性，且易磁化方向是纳米线的生长方向。通过原电池法和电化学沉积制备出不同直径的Ni和Pb纳米线，对不同直径的纳米线进行了相应的物理性能测试，结果都符合尺寸效应的理论。

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引言

1绪论

1.1纳米材料的基本特性

1.2纳米线的制备方法

1.3基于氧化铝模板制备一维纳米线的方法

1.4一维磁性纳米线阵列的研究现状

1.5本论文的研究背景及其内容

2多孔阳极氧化铝模板的制备过程和表征

2.1引言

2.2实验部分

2.3多孔氧化铝模板结构和形貌表征

2.4影响模板有序性及孔径尺寸的因素

2.5形成机理的探究

2.6本章小节

3氧化还原法制备纳米线

3.1引言

3.2镍纳米线阵列

3.3铁纳米线阵列

3.4结论

4不同尺寸镍纳米线阵列的生长控制及表征

4.1引言

4.2原电池法制备镍纳米线阵列制备

4.3结果和表征

4.4结论

5不同尺寸铅纳米线阵列合成和表征

5.1引言

5.2电化学沉积

5.3结果和表征

5.4结论

6全文总结

参考文献

在学研究成果

致谢