稀土摻雜ZrO2納米管陣列的制備與性能

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1、分類號(hào)：TQ134.1密級(jí)：公開(kāi)UDC：620.3編號(hào)：201321801016河北工業(yè)大學(xué)大學(xué)碩士學(xué)位論文稀土摻雜ZrO2納米管陣列的制備與性能論文作者：王明麗學(xué)生類別：全日制學(xué)科門類：工學(xué)學(xué)科專業(yè)：材料物理與化學(xué)指導(dǎo)教師：趙建玲職稱：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMaterialsPhysicsandChemistryPREPARATIONANDPROPERTIESOFRARE-EARTHDOPEDZIRCONIANA

2、NOTUBEARRAYSbyWangMingliSupervisor:Prof.ZhaoJianlingMay2016ThisworkissupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.51272064),KeyBasicResearchProgramofHebeiProvinceofChina(No.12965135D),NaturalScienceFoundationofHebeiProvinceofChina(E2013202032),theTalentTraining

3、ProjectofHebeiProvince(2013)andtheProgramforChangjiangScholarsandInnovativeResearchTeaminUniversity.原創(chuàng)性聲明木人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下，進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文不包含任何他人或集體已經(jīng)發(fā)表的作品內(nèi)容，也不包含本人為獲得其他學(xué)位而使用過(guò)的材料。對(duì)本論文所涉及的研究工作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人或集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明的法律責(zé)任由本人

4、承擔(dān)３學(xué)位論文作者簽名：玉＾兩夕日期／．：洲（關(guān)于學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)的說(shuō)明本人完全了解河北工業(yè)大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的以下規(guī)定：學(xué)校有權(quán)采用影印、縮印、掃描、數(shù)字化或其它手段保存論文；學(xué)校有權(quán)提供本學(xué)位論文全文或者部分內(nèi)容的閱覽服務(wù)；學(xué)校有權(quán)將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索、交流；學(xué)校有權(quán)向國(guó)家有關(guān)部門或者機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。（保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明）學(xué)位論文作者簽名：曰期／辦丄之厶：淡導(dǎo)師簽名：查円期：及＞３＿橡摘要本文采用粉末冶金法

5、制備稀土銪、銩和鈰摻雜的鋯基合金，分別在含F(xiàn)-的丙三醇+甲酰胺有機(jī)電解液（簡(jiǎn)稱FA+GE）和(NH4)2SO4水溶液中，對(duì)鋯銪、鋯銩、鋯鈰合金及鋯片陽(yáng)極氧化，制備銪摻雜、銩摻雜、鈰摻雜和未摻雜氧化鋯納米管陣列。分別用SEM、XRD、XPS、UV-Vis和PL對(duì)樣品的形貌、結(jié)構(gòu)、元素價(jià)態(tài)和光致發(fā)光等性能進(jìn)行了研究。1.采用陽(yáng)極氧化法在兩種電解液中制備Eu3+摻雜ZrO2納米管陣列，并對(duì)其形貌、結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行研究。分析表明，在有機(jī)和無(wú)機(jī)電解液中的最佳制備條件分別為：FA+GE(體積比為1:1)+1wt.%H2O+1wt.%NH4F，20℃

6、、50V、3h和0.5M(NH4)2SO4+0.25wt%NH4F，20℃、40V、3h。有機(jī)電解液中制備的樣品在退火溫度高于400℃時(shí)晶化，主要為單斜相；無(wú)機(jī)電解液中制備的樣品主要為四方相。不同激發(fā)波長(zhǎng)下，晶化較好的樣品在593nm、598nm、609nm和615nm有明顯的發(fā)射峰，598nm和615nm發(fā)射峰分別主要對(duì)應(yīng)單斜ZrO2中Eu3+的5D0→7F1和5D0→7F2躍遷；593nm和609nm發(fā)射峰分別主要對(duì)應(yīng)四方ZrO2中Eu3+的5D0→7F1和5D0→7F2躍遷。2.研究了在兩種電解液中制得的Tm3+摻雜ZrO2納米

7、管陣列的形貌、結(jié)構(gòu)和性能。分析發(fā)現(xiàn)，在這兩種電解液中制得的樣品的形貌和結(jié)構(gòu)分別與Eu3+摻雜ZrO2樣品相似。在358nm、362nm和367nm的激發(fā)光下，晶化較好的樣品在454nm和460nm有明顯的發(fā)射峰，單斜相有利于454nm發(fā)射峰的1D2→3F4躍遷，四方相有利于460nm發(fā)射峰的1D2→3F4躍遷。3.研究了在兩種電解液中制得的Ce3+摻雜ZrO2納米管陣列的形貌、結(jié)構(gòu)和性能。結(jié)果顯示，在有機(jī)電解液中制備的樣品在退火溫度高于600℃及在無(wú)機(jī)電解液中制備的樣品在退火溫度高于400℃時(shí)存在明顯的Ce2Zr2O7.04復(fù)合氧化物

8、的衍射峰。在光致發(fā)光光譜中沒(méi)有明顯的發(fā)射峰。4.對(duì)于在有機(jī)電解液中制備的樣品，Eu3+可以穩(wěn)定四方相；Tm3+離子的引入提高了晶相形成的退火溫度，對(duì)四方相也有一定的穩(wěn)定作用；Ce3+的摻雜引入了Ce2Zr2O7.04復(fù)合