鎵系尖晶石氧化物納米材料獨特的結構、電子構型、豐富的價態(tài)等特點使得其具有許多優(yōu)異的光電性質,光、電催化能力,因而在催化、能源、環(huán)境、照明等領域展現(xiàn)出誘人的前景。二維納米片結構因其與眾不同的形貌特征和許多獨特的物理和化學性質而備受關注。因此,合成二維的鎵系尖晶石氧化物納米片在基礎研究領域和實際應用中均具有重要的意義。但由于二維的鎵系尖晶石氧化物納米片制備困難、生長機理尚不明確以及其光學性質研究尚淺,阻礙了其進一步研究和應用。本論文采用水熱法,制備了二維的MGa2O4（γ-Ga203、ZnGa2O4和MnGa2O4）納米片,并研究了其生長機理。此外,還研究納米片的CL發(fā)光,揭示了其發(fā)光機理,闡述了二維鎵系尖晶石氧化物納米片的結構與發(fā)光性質間的關系。此外,本論文還研究了模板法制備GaN納米片。主要研究結果如下:（1）系統(tǒng)研究了二維γ-Ga2O3納米片的形核規(guī)律和關鍵影響因素,發(fā)現(xiàn)H2O與乙二胺的體積比會直接影響產物的形貌、相組成和結構。分析表明,乙二胺濃度低時生成GaOOH微米棒;乙二胺濃度高時,產物為γ-Ga203納米片。結構分析證實所制備的γ-Ga2O3納米片的水平暴露面為（111）晶面... 

【文章來源】：中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．２典型尖晶石結構的原子模型圖和多面體模型圖：（ａ）正常尖晶石／ＭｇＡｂＯｈ?（ｂ）??

??氧化，甲烷燃燒，Ｈ２〇２、ＮＨ４ＣＩ０４分解和亞甲藍降解［８】。圖１．４描繪了尖晶石氧??化物的應用領域及其未來的挑戰(zhàn)等。??＜ｉｒｔ＊ｉ＇ｎｈｏｕｓｅ?ｉ＞ａｓｅ？ｉ??一?＾００Ｓ！ｔｕｒｅ?＾ＣＯＪ??，又…，ｃＣ．?—????ｆｃ?ｕ?Ｓｐｉｍ．＿?Ｗ?、—■?一；?？??▲ＪＡ?ａｒ——＞ｌｐＪｌ??Ｉ?ｍｍＪｌ??一．二ｆ?ｍ??ｌ：ｌｅｃｔｒｉｃ｜ｆｎｅｎｊ＞?Ｗ＊ｔ＾｜?＊（?ｉｅａｎｐｎｅｒ＾ｙ?廣??Ｍｒｔａｌ－ａｉｒ?ｂａｔｔｅｒｉｅｓ?ｆ．釋：??４?＾?Ｓｐｉｎｅ．?＾?？??％?４＾＾?ｗｍ??￡？?Ｊ?Ｖ?Ｎａｎｏｓｉ／ｅｔｌ?Ｄｒ?ｆｒｅｔｓ?Ｐｏｒｏｔｉｓ??Ｍｅｔｈｏｄｓ?Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?．ｒ＾?￡，ｍ??”久?１?Ｖ．?？，黎??■?１１１１?Ｖ?，?１?Ｄ?２?１）?Ｃ’ｕｍｐｍｍｌ??Ｊ?ＪＪＪ?Ｊ?＾?ｆ?ｆ，??Ｓｙｓｔｅｍｓ?Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｓ?Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ?Ｌｏ？．．ｆｍｐｒｎａｕｒｅ?Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ＾?Ａｃｃｕｒｓｔ??圖１．４尖晶石化合物的應用、制備和挑戰(zhàn)Ｗ??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｆｕｔｕｒｅ?ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ?ｏｆ?ｓｐｉｎｅｌ?ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ，?ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，?ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｓ，?ａｎｄ??ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌ?ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ??１．４．１?ＯＲＲ／ＯＥＲ?（氧還原／析氧反應）??ＯＲＲ是一系列復雜的電化學反應

測試結果表明，多孔ＺｎＧａ２〇４轉化ＣＨ４和出的速率分別為０．０１８?ｐｍｏｌ／ｈ和３０??ｊａｍｏｌ／ｈ，而納米立方塊轉化ＣＨＵ和Ｈ２的速率分別為０．１６?（ｘｍｏｌ／ｈ和１２０?｜ｕｍｏｌ／ｈ??（如圖１．５所示）。因此，鎵系尖晶石氧化物的形貌對其性能（如催化性能）影響??明顯。??ＺｎＧａ，０４?ｎａｎｏｃｕｂｅ?ＺｎＯａＯ?ｎａｎｏｃｕｂｅ?／??１?…?Ｘ?／??＾?ｚ?：跡?／??工”?０－?／／?？￡?２００?／??。?Ｍｅ８〇ｐｏｒｏｕｓ?ＺｎＧａ２〇４?１５０?－?／??０．５－?Ｊｆ?１０〇．?Ｚ?ｙＺＭ？＊ｏｐｏｒｏｕｓ?ＺｎＧａｒ〇４??Ｚ一一一?一??＂Ｔ－＊—，ｒ?ＶＴ＂??？?ｉ?＇?Ｉ?？???？?？?ｉ?？?？?？?ｉ?？??０?２?４?６?８?１０?１２?１４?１６?１８?〇?１?２?３?４?５?６??Ｐｈ?ｔｌｈ??圖１．５?（ａ）多孔２�。保ǎ唬常玻埃吹模裕牛驼掌�，（ｂ）?ＺｎＧａ２０＿ｔ納米立方塊的ＳＥＭ照片，??ＺｎＧａ２０４在紫外可見光輻照下轉化（ｃ）?ｄ、（ｄ）?Ｈ２的曲線ｌ＂６，＂９ｌ??Ｆｉｇｕｒｅ?１．５（ａ）ＴＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｍｅｓｏ－ＺｎＧｔｉ２〇４；?（ｂ）ＳＥＩＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ＺｎＧａ２〇４?ｎａｎｏｃｕｂｅ；?（ｃ）ＣＨ４??ａｎｄ?（ｄ）?Ｈ２?ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ?ｏｖｅｒ?ｖａｒｉｏｕｓ?ＺｎＧａ２〇４?ｕｎｄｅｒ?ＵＶ－ｖｉｓ?ｌｉｇｈｔ?ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ??１５??

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3230954