由于納米顆粒的體積小、比表面積大、表面原子占有率高、表面能高、表面具有未飽和鍵、懸空鍵的特殊電子結(jié)構(gòu),表現(xiàn)出小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和量子隧道效應(yīng)等特點(diǎn),從而使其具有許多不同于傳統(tǒng)材料的物理和化學(xué)等奇異特性。ZnAl2O4是一種典型的尖晶石結(jié)構(gòu)的混合金屬氧化物,屬于直接寬禁帶半導(dǎo)體材料（帶隙寬度為～3.8 eV）,具有高機(jī)械和熱阻性能、高的化學(xué)和熱穩(wěn)定性、低溫?zé)Y(jié)性、低表面酸性、疏水性、好的擴(kuò)散和高量子產(chǎn)率等優(yōu)異性能。ZnAl2O4在透明陶瓷材料、催化劑與催化劑載體、光學(xué)材料、電介質(zhì)材料、傳感器等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。另外,通過(guò)過(guò)渡金屬離子摻雜可以調(diào)整半導(dǎo)體的晶體結(jié)構(gòu)和能帶結(jié)構(gòu),控制ZnAl2O4中的結(jié)晶質(zhì)量、載流子和缺陷濃度,調(diào)控載流子的類型和濃度或者局部的載流子狀況,合成均勻摻雜的ZnAl2O4納米晶,進(jìn)而達(dá)到有效改善摻雜ZnAl2O4的微觀結(jié)構(gòu)、光學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)性能。本論文選用濕化學(xué)合成方法,通過(guò)Ni、Co、Fe、Cu和Mn等一系列過(guò)渡金屬離子對(duì)ZnAl2O4的Zn離子和Al離子進(jìn)行替代摻雜,并采用XRD、SEM、TEM、STEM-EDX Mapping、BET、F... 

【文章頁(yè)數(shù)】：134 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 引言
    1.2 尖晶石氧化物簡(jiǎn)介
        1.2.1 尖晶石氧化物的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 尖晶石氧化物的磁結(jié)構(gòu)
        1.2.3 尖晶石氧化物的磁學(xué)性質(zhì)
        1.2.4 尖晶石氧化物的光學(xué)性質(zhì)
    1.3 稀磁氧化物的磁性機(jī)理
        1.3.1 超交換理論
        1.3.2 RKKY理論
        1.3.3 束縛磁極化子模型
    1.4 尖晶石氧化物應(yīng)用
        1.4.1 電化學(xué)儲(chǔ)能材料
        1.4.2 磁性材料
        1.4.3 顏料
        1.4.4 光學(xué)材料
        1.4.5 氣敏材料
        1.4.6 催化劑
    1.5 尖晶石氧化物的制備方法
        1.5.1 高溫固相法
        1.5.2 共沉淀法
        1.5.3 溶膠-凝膠法
        1.5.4 水熱法
    1.6 ZnAl_2O_4及過(guò)渡金屬摻雜ZnAl_2O_4的研究現(xiàn)狀
        1.6.1 ZnAl_2O_4的研究現(xiàn)狀
        1.6.2 過(guò)渡金屬摻雜ZnAl_2O_4納米材料的研究現(xiàn)狀
    1.7 課題的創(chuàng)新性與研究?jī)?nèi)容
        1.7.1 課題的創(chuàng)新性
        1.7.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
    2.3 實(shí)驗(yàn)方案
        2.3.1 材料表征方法
        2.3.2 技術(shù)路線
第3章 不同制備工藝對(duì)ZnAl_2O_4光學(xué)性質(zhì)的影響
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 樣品制備
        3.2.2 表征手段
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 X射線衍射分析
        3.3.2 傅里葉紅外光譜分析
        3.3.3 透射電子顯微分析
        3.3.4 紫外可見(jiàn)光譜分析
        3.3.5 能帶結(jié)構(gòu)及能態(tài)分布的計(jì)算
        3.3.6 光致發(fā)光光譜分析
        3.3.7 色度圖分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 Ni摻雜ZnAl_2O_4納米材料的微觀結(jié)構(gòu)與光學(xué)性能研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 樣品制備
        4.2.2 表征手段
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 X射線衍射分析
        4.3.2 掃描電子顯微分析
        4.3.3 透射電子顯微分析
        4.3.4 X射線能譜分析
        4.3.5 比表面積和孔徑分布分析
        4.3.6 傅里葉紅外光譜分析
        4.3.7 X射線光電子能譜分析
        4.3.8 紫外可見(jiàn)光譜分析
        4.3.9 光致發(fā)光光譜分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 Co摻雜對(duì)ZnAl_2O_4納米顆粒的微觀結(jié)構(gòu)與光學(xué)性能的影響
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 樣品制備
        5.2.2 表征手段
    5.3 結(jié)果與分析
        5.3.1 X射線衍射分析
        5.3.2 透射電子顯微分析
        5.3.3 X射線能譜分析
        5.3.4 傅里葉紅外光譜分析
        5.3.5 X射線光電子能譜分析
        5.3.6 紫外可見(jiàn)吸收光譜分析
        5.3.7 光致發(fā)光光譜分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 Fe摻雜ZnAl_2O_4納米顆粒的光學(xué)與磁學(xué)性能研究
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
        6.2.1 樣品制備
        6.2.2 表征手段
    6.3 結(jié)果與分析
        6.3.1 X射線衍射分析
        6.3.2 STEM-EDXMapping分析
        6.3.3 傅里葉紅外光譜分析
        6.3.4 X射線光電子能譜分析
        6.3.5 紫外可見(jiàn)光譜分析
        6.3.6 能帶結(jié)構(gòu)及能態(tài)分布的計(jì)算
        6.3.7 光致發(fā)光光譜分析
        6.3.8 磁性能分析
    6.4 本章小結(jié)
第7章 Cu摻雜ZnAl_2O_4納米顆粒的制備與光學(xué)性能研究
    7.1 引言
    7.2 實(shí)驗(yàn)部分
        7.2.1 樣品制備
        7.2.2 表征手段
    7.3 結(jié)果與分析
        7.3.1 X射線衍射分析
        7.3.2 STEM-EDXMapping分析
        7.3.3 傅里葉紅外光譜分析
        7.3.4 X射線光電子能譜分析
        7.3.5 紫外可見(jiàn)光譜分析
        7.3.6 光致發(fā)光光譜分析
    7.4 本章小結(jié)
第8章 Mn摻雜ZnAl_2O_4納米顆粒的光學(xué)與磁學(xué)性能研究
    8.1 引言
    8.2 實(shí)驗(yàn)部分
        8.2.1 樣品制備
        8.2.2 表征手段
    8.3 結(jié)果與分析
        8.3.1 X射線衍射分析
        8.3.2 STEM-EDXMapping分析
        8.3.3 傅里葉紅外光譜分析
        8.3.4 X射線光電子能譜分析
        8.3.5 紫外可見(jiàn)光譜分析
        8.3.6 光致發(fā)光光譜分析
        8.3.7 磁性能分析
    8.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]多鐵性復(fù)合陶瓷xZnFe2O4/（1-x）PZN-PZT的制備及性能[J]. 鄧浩亮,張銘,鄭木鵬,胡州,謝群鋒,仲麒,嚴(yán)輝.  稀有金屬材料與工程. 2013(S1)
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本文編號(hào)：3693059