氧化铝模板法电沉积制备一维金属纳米材料

摘要

本论文以多孔阳极氧化铝(AAO)为模板，结合传统的电化学沉积技术，通过设计简单的容易控制电沉积的电解槽，分别在直流电源和脉冲电源的条件下成功地制备了大面积、高填充率、致密性好的单金属Co、Pd以及合金Fe-Pd的纳米线、纳米管材料，并对电沉积的工艺参数和金属纳米管的生长机制进行了较为系统的研究。研究结果表明：脉冲电源条件下金属纳米材料生长均一，填充率100％，表面形貌很好。XRD结构分析表明阴极电流密度的大小对产物的结构有一定的影响，对Co纳米材料来说随电流密度增大，其结构由密排六方的复合相转变成完全的密排六方，而Fe-Pd合金的纳米材料在低电流密度下为面心立方结构，高电流密度下为体心立方结构。同时讨论了阴极电流密度对产物形貌的影响，随阴极电流密度的增大，电沉积产物由纳米线逐渐变为纳米管，且Fe-Pd合金中Pd的原子百分含量随阴极电流密度增大而减小。通过热处理能够将电沉积得到的亚稳态Fe-Pd合金纳米管转变成具有超晶格结构的平衡相。磁性研究表明，一维的单金属Co和合金Fe-Pd纳米材料具有很好的软磁性能，适用于磁存储器和磁性传感器。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1纳米科学简介

1.1.1纳米材料的概念

1.1.2纳米材料的结构

1.1.3纳米材料的性质

1.1.4纳米材料的应用

1.2纳米材料的发展趋势

1.3一维纳米材料的合成方法

1.3.1硬模板

1.3.2软模板

1.4多孔阳极氧化铝模板法制备纳米材料

1.4.1电化学沉积

1.4.2化学镀

1.4.3溶胶-凝胶沉积

1.4.4化学聚合

1.4.5化学气相沉积

1.4.6碳纳米管法

1.5本论文选题意义和研究内容

第二章实验与研究方法

2.1实验原料与设备

2.1.1实验原料

2.1.2实验设备

2.2实验方案

2.2.1实验步骤

2.2.2双通AAO模板分析

2.3测试与表征

2.3.1测试仪器

2.3.2测试方法

第三章单金属Co纳米线和纳米管的制备与表征

3.1 Co纳米线的合成

3.1.1实验部分

3.1.2结果与讨论

3.2 Co纳米管的合成

3.2.1实验部分

3.2.2结果与讨论

3.3本章小结

第四章单金属Pd纳米线和纳米管的制备与表征

4.1单金属Pd纳米线的合成

4.1.1实验部分

4.1.2结果与讨论

4.2单金属Pd纳米管的合成

4.2.1实验部分

4.2.2结果与讨论

4.3本章小结

第五章Fe-Pd合金纳米线和纳米管的制备与表征

5.1 Fe-Pd合金纳米线的合成

5.1.1实验部分

5.1.2结果与讨论

5.2 Fe-Pd合金纳米管的合成

5.2.1实验部分

5.2.2结果与讨论

5.3讨论

5.4本章小结

第六章总论

参考文献

致谢

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