首页> 中文学位 >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
【6h】

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

代理获取

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 NiO纳米材料

1.1.1 NiO纳米材料的各种形貌

1.1.2 NiO纳米材料的研究与应用

1.1.3 NiO纳米材料与结构制备

1.2 环状纳米结构制备的研究

1.2.1 模板法制备纳米环

1.2.2 液相化学法制备纳米环

1.3 本文研究的主要意义和内容

第二章 氧化镍纳米环的制备与磁性能

2.1 实验试剂与仪器

2.2 NiO纳米环的制备

2.3 样品的形貌结构与性能表征

2.3.1 形貌表征

2.3.2 XRD测试

2.3.3 腐蚀实验

2.4 形成氧化镍纳米环的影响因素

2.4.1 溶胶中各物质所占比例的比例对纳米环形成的影响

2.4.2 硝酸镍浓度对形成环状纳米结构的影响

2.4.3 热处理过程对纳米环形成的影响

2.4.4 不同衬底对NiO纳米环形成的影响

2.5 NiO微米环状结构

2.6 NiO纳米环的磁性能的初步研究

2.7 本章小结

第三章 气泡模板法制备纳米环的形成机制

3.1 硝酸镍液滴的形成

3.2 气泡的形成与演变

3.3 从纳米气泡演变为纳米环

3.4 本章小结

第四章 全文总结

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢

展开▼

摘要

环状纳米结构是一种很有潜力的纳米器件单元,它在电子学、光学、光电子学、信息存储、生物探测等方面具有潜在的应用价值。对于环状纳米结构的研究,首先就是解决如何能够大面积、低成本地制备出几何形状规则的纳米环的问题。目前,纳米环的制备方法主要有模板刻蚀法、液相化学法、分子束外延法,这些方法存在着实验过程复杂、实验条件苛刻、需要高端昂贵的设备等不便之处。本文中,我们进一步发展了气泡模板法,这种方法的优点是低成本,操作简单而且能够大面积制备NiO纳米环。在这种方法中,气泡通过多级破裂至纳米气泡,纳米气泡起到了模板的作用。
   NiO纳米环的制备流程为:首先,配制含有硝酸镍的SiO2溶胶;其次,采用浸渍提拉法在玻璃衬底或者硅衬底上形成Ni(NO3)2/Si O2薄膜,最后经过热处理得到NiO纳米环。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对所制备的样品进行形貌与晶体结构表征,SEM结果显示NiO纳米环的结构完整,分布均匀,排列紧密,平均外直径约为100~150 nm,环壁厚大约10~20 nm,纳米环之间的平均距离约为200-300 nm。XRD结果表明所得到的产物为面心立方晶体结构的NiO。研究了溶胶中各物质的比例、硝酸镍浓度、热处理方式等对NiO纳米环产生影响的因素,获得了大面积制备形状规则的纳米环的最优实验条件。初步研究了NiO纳米环的室温磁性能,结果显示在室温下NiO纳米环具有弱的铁磁性,矫顽力大约为670 Oe,剩余磁化强度约为8.1×10-4 emu/cm2。
   根据实验过程的中间产物,液滴和分裂的气泡,提出了气泡模板法制备纳米环的形成机制,即熔化了的硝酸镍液滴先分散在多孔的SiO2薄膜内,然后渗透至薄膜表面;在热处理过程中,产生气体产物,液滴变成气泡,随化学反应的进行不断分裂出新的小气泡,直至反应终止。小气泡的不稳定性最终使其破裂成为纳米环。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号