学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

类环状Fe2O3微米环的形成机理及润湿性对Fe2O3纳米环形成的影响

作　者: 郭允锋
导　师: 袁志好
学　校: 天津理工大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: Fe2O3 类环状 微米环 纳米环 形成机理 润湿性
分类号:
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 3次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


由于环状纳米结构在磁学、光学、光电子器件领域独特的性能和应用,使他们受到普遍的关注。这些性能主要受到环的尺寸和质量影响,例如,磁旋转状态和磁逆转过程都对环的厚度和直径有着很强的依赖性。另外,氧化铁作为一种重要的磁性材料,除了在催化剂、磁记录材料、逻辑器件、磁传感器和磁流体方面的应用,在检测、生物分离、医学成像和靶向药物方面也具有广泛的用途。所以,对氧化铁磁性纳米环的研究成为各个学科领域的一大热点。大体上,纳米环的制备方法有电子束刻蚀法、分子束外延法、化学改性法、多孔聚合物膜模版法、胶体聚合物模版法等方法。然而利用物理或化学合成方法来制备单晶磁铁矿环仍然是一种挑战,本文中我们发展了液滴演变为气泡环最后成环的方法来制备类环状结构的氧化铁微、纳米环。我们将洗净的玻璃放在溶解有硝酸铁晶体的SiO2溶胶内浸渍提拉,并在低温处理得到SiO2凝胶膜后放在加热台上高温加热处理,同时通过透射/反射偏光显微镜观察其在热处理过程中的变化。我们研究了硝酸铁液滴转变为气泡环再到环的整个演变过程：发现气泡环开始在液滴内形成,并由液滴和凝胶膜下的融化了的硝酸铁提供其生长的原料；气泡环可以长大、移动、融合,甚至从液滴中喷射出来,并在破裂后形成更小的气泡环；还讨论了失去的结晶水会使硝酸铁发生水解反应产生气体,这些气体和汽化的结晶水一起形成了气泡环内的气体。最后我们还揭示了类环状氧化铁微米环的形成机理。另外通过两种方法在玻璃基底上获得了具有不同润湿性的表面,即加热处理方法和月桂酸修饰方法,并通过类似的实验方案研究了润湿性对氧化铁纳米环的影响。在不同热处理方法获得的不同润湿性的玻璃表面上得到的氧化铁纳米环的比较说明在长有氧化锌的玻璃基底上,基底表面疏水性越高越是有利于氧化铁纳米环的形成,而且所形成的环的尺寸和形貌更均一。在月桂酸修饰不同时间获得的不同润湿性的玻璃表面上得到的氧化铁纳米环的比较说明随着疏水性的增大所形成的环的尺寸有明显的减小的趋势。总的来说,就是在不破坏基底润湿性的条件下,基底的疏水性越大,形成的氧化铁纳米环的尺寸和形貌越均一,且形成的环的尺寸越小。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-20
  1.1 氧化铁纳米环的制备方法  9-14
    1.1.1 双阴离子辅助水热法  9-12
    1.1.2 胶体刻蚀法  12-14
  1.2 氧化铁纳米环的性质与应用  14-15
  1.3 润湿性对气泡的影响  15-18
  1.4 本文研究的主要意义和内容  18-20
第二章 类环状氧化铁微米环的形成机理  20-33
  2.1 实验试剂和仪器  20-21
  2.2 制备过程  21-22
    2.2.1 玻璃的清洗  21
    2.2.2 类环状氧化铁微米环的制备  21-22
  2.3 样品的表征与分析  22-30
    2.3.1 气泡环的显微观测  22-23
    2.3.2 结晶水的作用  23-25
    2.3.3 单一气泡环破灭的显微观测  25-27
    2.3.4 气泡环与液滴的关系  27-28
    2.3.5 液滴到气泡环的转变和气泡环的长大  28-29
    2.3.6 SEM和XRD分析  29-30
  2.4 类环状氧化铁微米环的形成机理  30-31
  2.5 本章小结  31-33
第三章 润湿性对氧化铁纳米环形成的影响  33-45
  3.1 实验用试剂及仪器  33-34
  3.2 不同润湿性玻璃基底的制备、表征及对氧化铁纳米环的影响  34-41
    3.2.1 玻璃基底上ZnO纳米棒阵列的制备、表征  34-36
      3.2.1.1 ZnO溶胶的制备  34-35
      3.2.1.2 ZnO纳米棒阵列的制备及表征  35-36
    3.2.2 两种方法获得的氧化锌纳米棒阵列不同润湿性及其表征  36-38
      3.2.2.1 加热处理方法  36-37
      3.2.2.2 月桂酸修饰方法  37-38
    3.2.3 两种方法获得的不同润湿性表面对氧化铁纳米环的影响及其表征  38-41
      3.2.3.1 热处理方法获得的不同润湿性表面对氧化铁纳米环的影响及表征  38-40
      3.2.3.2 月桂酸修饰方法获得的不同润湿性表面对氧化铁纳米环的影响及表征  40-41
  3.3 不同润湿性铜基底的制备、表征及对氧化铁微纳结构的影响  41-44
    3.3.1 Cu(OH)_2疏水表面的制备及表征  41-43
    3.3.2 不同润湿性铜基底对氧化铁微纳结构的影响  43-44
  3.4 本章小结  44-45
第四章 全文总结  45-47
参考文献  47-54
发表论文和科研情况说明  54-55
致谢  55

相似论文

  1. 新型银基无镉中温钎料组织性能的研究,TG425.2
  2. 岱庄煤矿4325轨顺陷落柱发育特征及防治技术研究,TD745
  3. 旋飞切割毁伤元高压驱动形成机理研究,TJ811
  4. α-Fe2O3/Ag核壳结构纳米颗粒的制备及SERS活性研究,TB383.1
  5. Ag/PANI/Fe2O3复合纳米粒子的合成及催化性能,TB383.1
  6. 化学活化石墨用于微生物燃料电池电极材料的研究,TM911.4
  7. 铜表面物理化学特性对蒸汽冷凝传热特性的影响,TK124
  8. γ-Fe2O3/ZnO纳米复合双层气敏膜的制备及其气敏性能的研究,TB383.2
  9. 大直径SI-GaAs中缺陷的微观特性及其分布,TN304.2
  10. Fe2O3/HMCM-49和Fe配合物催化剂上尿素醇解合成碳酸二甲酯的研究,TQ225.52
  11. 预成型焊片润湿性动态测试方法研究,TN206
  12. 潘集寨滑坡稳定性与治理方案分析研究,P642.22
  13. 略阳县地质灾害特征及典型灾害形成机理研究,P694
  14. 原位（Ti,W）C颗粒增强钢基复合材料的制备与组织、性能研究,TB331
  15. 建筑工程项目业主与承包商的信息不对称研究,F426.92
  16. 印台山滑坡形成机理与稳定性分析,P642.22
  17. 西安高新区工程性地面沉降机理数值分析,P642.26
  18. 电子封装铝软钎焊用Sn-Zn基钎料的研究,TG425
  19. 氧化钛纳米管阵列的制备及形成机理研究,TB383.1
  20. 磁性NiO纳米环的气泡模板法制备及气泡多级破裂机制的研究,TB383.1
  21. 几种金属表面纳米粗糙结构的制备及其超疏水性能,TB383.1

中图分类: >
© 2012 www.xueweilunwen.com