碳鋼表面負載型含鐵氧化物膜層制備與形貌研究.pdf

1、隨著微納米技術的發(fā)展，含鐵氧化物材料由于其廉價高效、環(huán)境相容性好、吸附性能優(yōu)異等特點在催化及光催化、氣敏傳感器、磁性材料和污水處理等領域發(fā)揮了越來越重要的作用。然而含鐵氧化物微納米材料的負載技術一直是一個瓶頸，嚴重阻礙了其應用領域的進一步拓寬。
　　本文分別通過微弧氧化法、水熱法和熱處理法成功在碳鋼表面原位生長了負載型含鐵氧化物膜層。在微弧氧化法中研究了電參數、電解液參數和電解液種類對膜層形貌的影響；在水熱法中研究了前處理方式、反

2、應條件和表面添加劑對膜層微觀結構的影響；在熱處理法中研究了前處理工藝、反應條件對膜層形貌的影響并且對熱處理工藝應用到微弧氧化法和水熱法后處理工藝中的可能性進行了探索，最后通過SEM、XRD和EDS等手段進行了形貌和結構表征。
　　實驗結果顯示，利用微弧氧化法可以制備多孔形貌的含鐵氧化物膜層，其中電源模式對膜層形貌影響巨大，方波脈沖電源傾向于生成結合力良好的非晶態(tài)褶皺狀鐵氧化物，孔徑在2um-4um，而直流脈沖電源趨向于生長厚度更大

3、的火山噴發(fā)狀晶態(tài)產物，孔徑在5um左右。利用水熱法可以制備出不同尺寸、多種形貌和分散度的亞微米鐵氧化物，包含了α-Fe2O3、Fe3O4、α-FeOOH三種鐵氧化物，具有“立方塊狀”、“雨傘狀”、“六邊形狀”、“棒狀”等形貌，尺寸大小從100nm到2um不等，反映出化學拋光、反應溫度和表面添加劑對形貌的調控作用尤其顯著，并且揭示了溶解氧含量是一個影響反應產物的重要條件。利用熱處理法可以制備出納米線、納米帶和納米片的形貌，納米片厚度可達1