發(fā)布時間：2017-04-25 01:20

  本文關(guān)鍵詞：稀土摻雜層狀鈣鈦礦納米材料的制備與物性研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：科技的發(fā)展和進步離不開材料性能的提升,只具備單一功能的材料已經(jīng)越來越不能滿足實際應(yīng)用的需求,材料科技的發(fā)展逐漸朝多功能、低維化方向延伸。層狀氧化物材料由于其結(jié)構(gòu)的特殊性使得沿一個結(jié)晶軸方向能夠同時存在兩個以上的結(jié)構(gòu)序參量,從而實現(xiàn)多功能的復(fù)合,因此受到越來越多的關(guān)注。到目前為止,以鐵電和介電復(fù)合性能為主的單相復(fù)雜層狀氧化物材料已得到比較廣泛的研究。2009年,毛翔宇、陳小兵、陸亞林等人利用新型晶胞原子層間嵌入方法成功制備了單相磁電復(fù)合材料Bi5Fe0.95Co0.5T13O15,在室溫以上顯示了很好的鐵電鐵磁響應(yīng)。這些研宄成果顯示了“多參量復(fù)合氧化物量子功能材料”,在信息存儲器、多功能傳感器等電子信息領(lǐng)域以及能量轉(zhuǎn)換材料領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力。本論文系統(tǒng)研究了稀土和磁性元素共摻雜對層狀鈣鈦礦氧化物多參量復(fù)合功能材料的結(jié)構(gòu)與物理性能的影響,深入分析了材料中的缺陷組態(tài)以及其作用機理,制備出具有良好鐵磁和光催化性能的納米層狀鈣鈦礦氧化物材料。論文分為五章,具體內(nèi)容如下：第一章：系統(tǒng)介紹了多參量復(fù)合氧化物功能材料的發(fā)展概況和已有的研究基礎(chǔ),重點闡述了多參量復(fù)合功能材料的物理機制以及光催化原理,分析了層狀鈣鈦礦氧化物材料發(fā)展中的主要問題,闡明了本論文的研究內(nèi)容、研究目標及其意義。第二章：介紹了Co元素摻雜納米單相Bi5Fe0.95Co0.05Ti3O15氧化物材料的制備方法和物理性質(zhì)研究結(jié)果。分別采用水熱法、共沉淀法以及檸檬酸鹽燃燒法制備出一系列Bi5Fe0.95Co0.05Ti3O15樣品,表征了它們的結(jié)構(gòu)形貌,測量了它們的鐵磁性質(zhì)和光催化性能。研究結(jié)果表明不同的制備方法對材料的尺寸與形貌有顯著的影響,這為該類材料在不同的應(yīng)用領(lǐng)域采用合適的制備提供了實驗依據(jù)。第三章：本章中采用水熱法成功制備出Eu和Co共摻Bi5-xEucFe0.95Co0.05Ti3O15納米花球,研究表明該材料具有良好的常溫鐵磁性能,同時在紫外以及可見光波段展現(xiàn)出很好的光化學(xué)活性,分析指出上述性能的提高是由于Eu的摻雜導(dǎo)致的。這種材料可以有效的用于污染水的高效處理,同時可在常溫下進行磁性回收,避免材料對水體造成二次污染。第四章：深入研究了稀土元素Er和磁性元素Co共摻的陶瓷材料Bi4.5Er0.5Fe0.9Co0.1Ti3O15中缺陷和性能的關(guān)系。實驗發(fā)現(xiàn)隨著燒結(jié)溫度的升高,材料的結(jié)晶性能明顯得到改善,晶粒增大、缺陷減少,材料的鐵磁性能不斷提升。這可能源自于釘扎效應(yīng)的減弱。當燒結(jié)溫度超過800℃鐵電性能突然降低,正電子湮滅實驗表明這可能與相關(guān)缺陷濃度的大幅度降低有內(nèi)在關(guān)聯(lián)。這個研究結(jié)果為Bi5Fe0.95Co0.05Ti3O15陶瓷材料的多鐵性能調(diào)控提供了有效制備途徑。第五章：對全文進行了總結(jié),并分析了存在的不足,指明了下一步的改進方向。
【關(guān)鍵詞】：鈣鈦礦 納米材料 鐵磁性能 鐵電性能 光催化性能
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.1
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-28
• 1.1 引言11-12
• 1.2 可實現(xiàn)參量復(fù)合的層狀氧化物材料12-14
• 1.2.1 簡介12-13
• 1.2.2 前期研究基礎(chǔ)13-14
• 1.3 材料的性能及原理14-20
• 1.3.1 光催化劑簡介14-15
• 1.3.2 光催化原理15-17
• 1.3.3 材料的鐵磁性能17-19
• 1.3.4 材料的鐵電性能19-20
• 1.4 本論文研究內(nèi)容及意義20-22
• 參考文獻22-28
• 第2章 納米Bi_5Fe_(0.95)Co_(0.05)Ti_3O_(15)的制備方法探究28-39
• 2.1 引言28-29
• 2.2 樣品的制備與表征29-30
• 2.2.1 樣品的制備29-30
• 2.2.2 樣品的表征30
• 2.3 實驗結(jié)果與分析30-35
• 2.3.1 材料的結(jié)構(gòu)及形貌30-33
• 2.3.2 材料的性能測試33-35
• 2.4 本章小結(jié)35-37
• 參考文獻37-39
• 第3章 A/B位共摻雜的Bi_(5-x)Eu_xFe_(0.95)Co_(0.05)Ti_3O_(15)納米花球的制備與性能研究39-50
• 3.1 引言39-40
• 3.2 樣品的制備與表征40-41
• 3.2.1 水熱法制備納米顆粒40
• 3.2.2 樣品表征40-41
• 3.3 實驗結(jié)果與討論41-47
• 3.3.1 晶體結(jié)構(gòu)41-43
• 3.3.2 光催化性能43-45
• 3.3.3 磁性回收45-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 參考文獻48-50
• 第4章 A/B位共摻Bi_(4.5)Er_(0.5)Fe_(0.9)Co_(0.1)Ti_3O_(15)陶瓷性能和缺陷研究50-62
• 4.1 引言50-51
• 4.2 樣品的制備與表征51-52
• 4.2.1 共沉淀法制備樣品51-52
• 4.2.2 樣品表征52
• 4.3 實驗結(jié)果與討論52-58
• 4.3.1 晶體結(jié)構(gòu)52-54
• 4.3.2 性能測試54-56
• 4.3.3 材料缺陷與性能研究56-58
• 4.4 本章小結(jié)58-60
• 參考文獻60-62
• 第5章 總結(jié)與展望62-64
• 5.1 全文總結(jié)62-63
• 5.2 未來工作展望63-64
• 致謝64-65
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與取得的其他研究成果65

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