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本论文用高纯铝阳极氧化法制备大面积纳米阵列孔氧化铝模板(AAO),在AAO模板纳米阵列孔中构筑多种稀土氧化物纳米管阵列并研究其性能。主要研究内容如下: 1.在草酸溶液中,用恒电位阳极氧化法制备纳米阵列孔AAO模板,讨论了AAO模板形成机理及影响因素,并表征AAO模板形貌和结构。 2.利用负压抽滤法,使Er(NO3)3和NaOH溶液在AAO模板纳米孔道中反应,经后续高温热分解,在AAO模板上获得氧化铒纳米管阵列。分别用SEM、TEM、SAED、XRD、EDS、荧光分光光度计和振动样品磁强计(VSM)表征Er2O3纳米管阵列形貌、结构、化学组成和性能。结果表明:Er2O3纳米管形状、尺寸均匀,为非晶态结构;用波长505nm的光激发Er2O3纳米管,在760nm处有荧光发射峰;EDS谱分析显示:Er、O的重量百分比为Er∶O=42.33∶36.78,原子百分比是7.61∶69.11。磁性能测试结果表明:5k时Er2O3纳米管阵列具有超顺磁性,且在高场时易磁化方向是平行于纳米管阵列的方向。 3.在AAO模板中制备了ErNixOy纳米管阵列。用SEM、TEM对制得样品形貌进行表征;SAED和XRD结果显示:ErNixOy纳米管为非晶态结构;EDS谱分析表明:纳米管由Er、Ni、O元素组成,其原子百分比是Er∶Ni∶O=3.41∶20.94∶75.65,重量百分比是Er∶Ni∶O=18.95∶40.85∶40.21;用波长504nm的光激发该纳米管,在757nm处有荧光发射峰,与Er2O3纳米管的荧光发射峰比较,ErNixOy纳米管的荧光发射强度增强一倍;磁性能测试结果表明:5k时ErNixOy纳米管阵列具有超顺磁性,在高场时易磁化方向是平行于纳米管阵列的方向。 4.利用AAO模板制备SmCoxOy纳米管阵列。测定了钐-钴氧化物纳米管形貌、结构、化学组成、荧光特性和磁性能。结果表明:制得的纳米管阵列尺寸均匀,为非晶态结构;EDS谱分析表明:Sm、Co和O的原子百分比是17.25∶6.28∶76.47,重量百分比是61.93∶8.85∶29.22;在501nm的光激发下,754nm处有荧光发射峰。 5.利用AAO模板构筑大面积、形状、尺寸均匀的LaFexMnyOz纳米管阵列。用SEM和TEM对样品的形貌进行表征,SAED、XRD和EDS用以确定纳米管的结构和化学组成。EDS谱分析表明:纳米管中La、Fe、Mn和O的原子百分比是La∶Fe∶Mn∶O=10.53∶13.48∶10.93∶65.05,重量百分比是La∶Fe∶Mn∶O=37.93∶19.52∶15.57∶26.98,为非晶结构。 6.在AAO模板中制备出LaNixMnyOz纳米管阵列,以SEM、TEM、SAED、XRD和EDS表征纳米管的形貌、晶型和化学组成。SAED和XRD结果显示:LaNixMnyOz纳米管为非晶结构。EDS分析表明:LaNixMnyOz纳米管中La、Ni、Mn和O的原子百分比为12.44∶6.20∶3.84∶77.52,重量百分比为48.77∶10.28∶5.95∶35.00.