低维氢氧化镧的制备、表征及其性能研究

【摘要】稀土类纳米材料因其特殊的4f壳层电子而具有独特的光学、电学、催化和化学性质。基于此,稀土类纳米材料在储氢材料、超导材料、催化剂、荧光剂、荧光标记、生物检测等领域具有广泛的应用前景。另外,纳米材料的尺寸和形状对其物理化学性能具有决定性的作用。因此,对稀土类纳米材料的形状、尺寸控制和其性质研究至关重要,对其未来的应用具有一定的指导作用。本论文结构分为以下几个部分：1.我们采用水热合成法,使用乙醇-水混合液为溶剂,成功地制备了尺寸可控的氢氧化镧纳米线。本文中,我们考察了反应物浓度、温度、pH值、反应时间等实验参数对氢氧化镧纳米线的影响,并通过XRD、TEM、EDX、SEM、TGA、FTIR等测试设备对其组成、结构和形貌等进行了系统的研究。实验结果表明,反应时间和溶剂比例的调节对氢氧化镧纳米线的形貌具有很大的影响。另外,磁性测量结果表明,所制氢氧化镧纳米线表现为室温铁磁性,并且其饱和磁化强度随着尺寸的变大而增大。氢氧化镧纳米线磁性起源的进一步研究将为未来稀磁半导体材料的磁性理论和未来应用提供一个新的方向和思考角度。2.我们通过简单的低温沉淀法,以氨水作为沉淀剂成功地制备了氢氧化镧纳米管。通过TEM、EDX、SEM、XRD等技术对其结构和形貌进行了详细的表征。实验结果表明,本文所制备的氢氧化镧纳米管直径均匀、表面光滑,其长度在100到500nm可控。另外,磁性测量表明,本文所制的氢氧化镧纳米管也表现出了室温铁磁性的行为。3.我们通过一个简单的水热法,以柠檬酸做为成核剂,成功制备了尺寸为8nm的氢氧化镧纳米颗粒。TEM研究表明所制氢氧化镧纳米颗粒尺寸分布均匀,直径约为8nm。SAED和XRD分析表明,所制氢氧化镧纳米颗粒为六方密堆积(hcp)结构。磁性测量表明,氢氧化镧纳米颗粒也表现为室温铁磁性。
【作者】冯娟；
【导师】王丽；彭勇；
【作者基本信息】兰州大学，材料学，2014，硕士
【关键词】稀土；氢氧化镧；形貌控制；微/纳结构；磁性；

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