摘要 | 第1-9页 |
Abstract | 第9-12页 |
第一章 绪论 | 第12-29页 |
1.1 纳米材料的特点 | 第12-15页 |
1.1.1 量子尺寸效应 | 第12-13页 |
1.1.2 表面效应 | 第13-14页 |
1.1.3 小尺寸效应 | 第14页 |
1.1.4 体积效应 | 第14页 |
1.1.5 宏观量子隧道效应 | 第14-15页 |
1.2 纳米氧化锆的应用 | 第15-17页 |
1.2.1 传感器 | 第15-16页 |
1.2.2 燃料电池材料 | 第16页 |
1.2.3 催化材料 | 第16-17页 |
1.2.4 相变增韧材料 | 第17页 |
1.2.5 隔热材料 | 第17页 |
1.2.6 刀具材料 | 第17页 |
1.3 纳米氧化锆的液相法制备 | 第17-19页 |
1.3.1 共沉淀法 | 第17-18页 |
1.3.2 溶胶-凝胶法 | 第18页 |
1.3.3 水热法 | 第18-19页 |
1.3.4 金属醇盐水解法 | 第19页 |
1.3.5 微乳液法 | 第19页 |
1.4 水热法的简单介绍 | 第19-21页 |
1.4.1 水热法的优点 | 第20页 |
1.4.2 水热法粉体制备技术 | 第20-21页 |
1.5 水热法制备氧化物晶体的主要影响因素 | 第21-23页 |
1.5.1 前驱体的选择 | 第21页 |
1.5.2 矿化剂的种类、浓度和反应物的pH值 | 第21-22页 |
1.5.3 反应温度 | 第22页 |
1.5.4 反应时间 | 第22页 |
1.5.5 填充度 | 第22页 |
1.5.6 表面活性剂 | 第22-23页 |
1.6 课题的提出 | 第23-24页 |
1.7 研究内容 | 第24页 |
参考文献 | 第24-29页 |
第二章 实验材料与方法 | 第29-34页 |
2.1 实验原理与步骤 | 第29页 |
2.1.1 前驱体凝胶制备原理 | 第29页 |
2.1.2 实验步骤 | 第29页 |
2.2 实验试剂及仪器 | 第29-33页 |
2.2.1 实验试剂 | 第29-30页 |
2.2.2 实验仪器设备 | 第30-33页 |
2.3 检测手段 | 第33页 |
2.3.1 透射电镜(TEM)的测试 | 第33页 |
2.3.2 X-射线衍射(XRD)的测试 | 第33页 |
参考文献 | 第33-34页 |
第三章 一维氧化锆晶体的制备 | 第34-60页 |
3.1 实验步骤及流程 | 第34-35页 |
3.2 反应温度对氧化锆棒状晶体生长的影响 | 第35-38页 |
3.3 反应时间对氧化锆棒状晶体生长的影响 | 第38-41页 |
3.4 矿化剂浓度对氧化锆棒状晶体生长的影响 | 第41-43页 |
3.5 掺杂对水热条件下氧化锆棒状晶体生长的影响 | 第43-46页 |
3.5.1 添加 PEG对水热条件下氧化锆棒状晶体生长的影响 | 第43-44页 |
3.5.2 添加 TiO_2对水热条件下氧化锆棒状晶体生长的影响 | 第44-46页 |
3.6 前驱体对水热条件下氧化锆棒状晶体生长的影响 | 第46-50页 |
3.6.1 共沉淀法制备前驱体过程中pH值对水热条件下棒晶生长的影响 | 第46-49页 |
3.6.2 Zr(NO_3)与NaOH反应制备前驱体对水热条件下棒晶生长的影响 | 第49-50页 |
3.7 溶剂对氧化锆棒状晶体生长的影响 | 第50-51页 |
3.8 水热条件下管状氧化锆晶体的生长机理研究 | 第51-54页 |
3.9 水热条件下氧化锆纳米线、纳米带的生长机理研究 | 第54-55页 |
3.10 本章小结 | 第55-57页 |
参考文献 | 第57-60页 |
第四章 水热条件下氧化锆棒状晶体生长机理 | 第60-73页 |
4.1 晶体生长理论模型简介 | 第60-61页 |
4.1.1 完整光滑界面理论模型 | 第60页 |
4.1.2 非完整光滑界面理论模型 | 第60页 |
4.1.3 粗糙界面理论模型 | 第60-61页 |
4.1.4 Bravais法则 | 第61页 |
4.1.5 PBC理论模型 | 第61页 |
4.2 负离子配位多面体生长基元理论模型 | 第61-63页 |
4.2.1 模型简介 | 第61-62页 |
4.2.2 基团稳定能的计算 | 第62-63页 |
4.3 氧化锆晶体的生长习性 | 第63-66页 |
4.3.1 立方和四方氧化锆晶体的生长习性 | 第63-64页 |
4.3.2 单斜氧化锆晶体的生长习性 | 第64-66页 |
4.4 晶体成核驱动力 | 第66-67页 |
4.5 晶体生长驱动力 | 第67-71页 |
4.5.1 根据Ostwald ripening机制解释晶体生长 | 第67-69页 |
4.5.2 晶体表面自由能的计算 | 第69-70页 |
4.5.3 基元组合的驱动力 | 第70-71页 |
4.6 本章小结 | 第71页 |
参考文献 | 第71-73页 |
第五章 零维氧化锆晶体的制备及其生长机理 | 第73-85页 |
5.1 实验部分 | 第73-74页 |
5.2 共沉淀法制备纳米氧化锆晶体 | 第74-75页 |
5.3 水热法制备纳米氧化锆晶体及其影响因素分析 | 第75-77页 |
5.3.1 添加矿化剂的影响 | 第75-76页 |
5.3.2 反应温度的影响 | 第76-77页 |
5.4 溶剂热法制备纳米氧化锆晶体 | 第77-79页 |
5.4.1 乙醇溶剂热法相对于水热法制备纳米氧化锆晶体的影响 | 第78页 |
5.4.2 醇水混合溶剂热法对氧化锆晶体生长的影响 | 第78页 |
5.4.3 醇水混合溶剂条件下添加矿化剂对氧化锆晶体生长的影响 | 第78-79页 |
5.5 水热条件下氧化锆颗粒的成核速率 | 第79-80页 |
5.6 水热条件下氧化锆晶体形核临界粒子数 | 第80-81页 |
5.7 Ostwald ripening生长机制解释晶体的生长 | 第81页 |
5.8 水热条件下球形氧化锆晶体结晶原理 | 第81-83页 |
5.8.1 以盐溶液为前驱物时晶粒的“均匀溶液饱和析出机制” | 第82页 |
5.8.2 以沉淀物为前驱物时晶粒的“溶解-结晶”机制 | 第82页 |
5.8.3 以沉淀物为前驱物时晶粒的“原位结晶”机制 | 第82-83页 |
5.9 本章小结 | 第83页 |
参考文献 | 第83-85页 |
第六章 结论 | 第85-89页 |
6.1 一维晶体 | 第85-87页 |
6.2 零维晶体 | 第87-88页 |
6.3 创新点 | 第88-89页 |
致谢 | 第89-90页 |
硕士期间发表论文及奖励情况 | 第90-91页 |
学位论文评阅及答辩情况表 | 第91页 |