二氧化鈰(CeO2)具有立方螢石型晶體結(jié)構(gòu),容易在其結(jié)構(gòu)內(nèi)形成氧空位。由于其獨(dú)特的理化特性,CeO2薄膜已經(jīng)作為一種新型材料試用于許多技術(shù)領(lǐng)域,例如,用于固體氧化物燃料電池、金屬和合金的防腐層,用作汽車尾氣處理中的三效催化劑、紫外線吸收劑、以及藥理學(xué)應(yīng)用等。電化學(xué)沉積法已被廣泛認(rèn)為是CeO2薄膜的最佳制備方法之一,因?yàn)檫@種方法可以在環(huán)境友好的條件下進(jìn)行。此外,該技術(shù)可以通過簡單地調(diào)節(jié)電化學(xué)參數(shù)來控制薄膜的組成、厚度以及形貌等。本論文系統(tǒng)研究了光生電子對(duì)CeO2薄膜陽極沉積的影響、硝酸根和乙醇對(duì)光助陽極沉積CeO2薄膜的協(xié)同影響、陽極和陰極同時(shí)沉積制備Ce02薄膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以及CeO2陽極電沉積的成核生長機(jī)理等。論文第三章主要研究了鍍液中乙醇含量對(duì)光助陽極沉積CeO2薄膜的影響。結(jié)果表明,隨著乙醇含量從0%增加到70%v/v(體積比),二氧化鈰薄膜的膜厚和粒徑均有所增加,而孔隙率和Ce(Ⅲ)含量有所降低;乙醇在提高二氧化鈰薄膜陽極沉積速率中的重要作用主要是通過光生電子來實(shí)現(xiàn)的:光生電子可以大幅度提高CeO2薄膜的電化學(xué)活性,加速陰極反應(yīng),進(jìn)而加速CeO2薄膜的陽極沉積;光生電子可以使溶液...

【文章頁數(shù)】：154 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 二氧化鈰的簡介
        1.2.1 二氧化鈰的結(jié)構(gòu)
        1.2.2 二氧化鈰的性質(zhì)
        1.2.3 二氧化鈰的應(yīng)用
    1.3 電化學(xué)沉積法
        1.3.1 電化學(xué)沉積的概述
        1.3.2 電化學(xué)沉積機(jī)理
        1.3.3 電化學(xué)沉積的電解質(zhì)溶液體系
        1.3.4 電化學(xué)沉積的影響因素
    1.4 二氧化鈰的電沉積機(jī)理
        1.4.1 二氧化鈰的陰極電沉積
        1.4.2 二氧化鈰的陽極電沉積
    1.5 成核生長理論介紹
        1.5.1 擴(kuò)散控制下2D成核生長模型
        1.5.2 電化學(xué)控制下2D成核生長模型
        1.5.3 擴(kuò)散控制下3D成核生長模型
        1.5.4 電化學(xué)控制下3D成核生長模型
    1.6 本課題研究的意義及論文的主要內(nèi)容
        1.6.1 研究意義
        1.6.2 研究內(nèi)容
    本章參考文獻(xiàn)
第二章 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與測試方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)用化學(xué)試劑和規(guī)格
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
    2.2 CeO₂薄膜的制備
        2.2.1 鍍液的配制
        2.2.2 不銹鋼電極的預(yù)處理
        2.2.3 實(shí)驗(yàn)裝置
    2.3 薄膜的表征方法
        2.3.1 掃描電子顯微鏡(SEM)測試
        2.3.2 透射電子顯微鏡(TEM)測試
        2.3.3 原子力顯微鏡(AFM)測試
        2.3.4 橢圓偏振光譜測試
        2.3.5 X-射線衍射(XRD)測試
        2.3.6 拉曼光譜(Raman)測試
        2.3.7 紫外-可見(UV-vis)吸收光譜測試
        2.3.8 X-射線光電子能譜(XPS)測試
        2.3.9 離子色譜測試
        2.3.10 磁滯回線測試
    2.4 電化學(xué)測試方法
        2.4.1 循環(huán)伏安(CV)曲線測試
        2.4.2 計(jì)時(shí)安培(CA)曲線測試
    本章參考文獻(xiàn)
第三章 鍍液中乙醇含量對(duì)光助陽極沉積CeO₂薄膜的影響
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.4 討論
    3.5 本章小結(jié)
    本章參考文獻(xiàn)
第四章 硝酸根和乙醇對(duì)光助陽極沉積CeO₂薄膜的協(xié)同影響
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.4 討論
    4.5 本章小結(jié)
    本章參考文獻(xiàn)
第五章 陰陽極同時(shí)沉積CeO₂薄膜的結(jié)構(gòu)以及光、電、磁性能的研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 極化曲線與計(jì)時(shí)安培曲線測試
        5.3.2 厚度與形貌表征
        5.3.3 結(jié)構(gòu)表征
        5.3.4 電阻率測試
        5.3.5 吸光性質(zhì)測試
        5.3.6 XPS表征
        5.3.7 磁性研究
    5.4 本章小結(jié)
    本章參考文獻(xiàn)
第六章 陽極沉積CeO₂薄膜的成核生長過程
    6.1 引言
    6.2 實(shí)驗(yàn)部分
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 循環(huán)伏安曲線測試
        6.3.2 計(jì)時(shí)安培曲線測試
        6.3.3 表面形貌的表征
    6.4 本章小結(jié)
    本章參考文獻(xiàn)
第七章 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
附錄: 攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：4037382