電化學(xué)法制備二氧化鋯納米管陣列及性能研究.pdf

1、本文以電化學(xué)陽極氧化合成法在不同的電解液中制備二氧化鋯納米管材料。利用XRD，TEM，SEM等分析檢測手段對不同反應(yīng)條件下制備的系列樣品進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和形貌的表征，并且對制備的氧化鋯納米管進(jìn)行了一些簡單的性能測試。 1. 在無機(jī)溶液中采用陽極氧化法制備二氧化鋯納米管。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電解液濃度，電解電壓，時間等因素對ZrO2納米管陣列形貌有重要的影響。通過對比這一系列實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在1M(NH4)2SO4+2.0wt％ NH4F電解液中氧化電壓2

2、0V氧化時間3h的條件下制備的納米管形貌比較好，納米管長度達(dá)到32μm，直徑78nm。形成的氧化鋯為正交晶型。 2. 在有機(jī)溶液中通過一系列的實(shí)驗(yàn)制備高度有序的二氧化鋯納米管。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電解液濃度，電解電壓，時間，電解液粘度等因素對ZrO2納米管陣列形貌有重要的影響。通過對比這一系列實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在甲酰胺+甘油(體積比1:1)+1.0wt％ NH4F的電解液中氧化電壓50V氧化時間24h得到的納米管排列整齊，表面光滑，納米管長度達(dá)到19

3、2μm，直徑約300nm。形成的氧化鋯納米管為非晶晶型。 3. 在有機(jī)溶液中制備表面光滑平整的Ti-Al-Zr合金氧化物納米管。結(jié)果表明陽極氧化時間，應(yīng)用電勢，氟離子濃度和電解液種類對納米管的形成有很明顯的影響。XRD圖譜表明形成的氧化物為非晶結(jié)構(gòu)，在400℃和600℃退火后合金氧化物的晶相開始出現(xiàn)。 4. 結(jié)合大量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，討論了陽極氧化鋯納米管陣列的形成機(jī)理，初步提出它的形成模型。并對其光學(xué)性能和與羥基磷灰石的復(fù)合