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本文在有机溶液中以电化学阳极氧化法制备二氧化锆纳米管阵列。利用SEM,XRD等分析测试手段对所制备的样品进行了形貌和结构的表征。FTIR,UV-VIS测试实验前后的分子结构和实验效果。同时对制备的二氧化锆纳米管对有机甲基橙的降解性能和无机重金属Cr(VI)吸附性能进行了研究,另外,系统的研究了Er元素掺杂后的二氧化锆纳米管阵列的荧光性能。
1.在含有F-离子的有机溶液中采用阳极氧化方法制备ZrO2 纳米管阵列。
在历届实验探索的基础上,采用比较成熟的制备工艺来制备性能研究所需要的氧化锆纳米管阵列。实验的条件是:甲酰胺(FA)+甘油(体积比1:1)+1.0 wt[%]NH4F+1 wt[%] H2O,实验证实此条件制备的氧化锆纳米管阵列排列整齐、管径均匀,管长比较长。同时采用不同的表面处理工艺对纳米管阵列进行整形和优化。
此外,分析有机溶液中氧化锆纳米管的生长过程,提出了生长机理。
2.对有机溶液中制备的氧化锆纳米管进行了脱色降解性能和吸附性能的研究。通过退火改变了二氧化锆纳米管阵列的晶体结构,并探讨了晶体结构的改变对降解性能和吸附性能的影响。同时以二氧化锆纳米粉体为参照进行了对比实验。研究结果发现,二氧化锆纳米管具有较好的脱色降解和吸附性能,晶体结构的转变影响着脱色降解和吸附效果,并以实验结果探讨了脱色降解和吸附机理。
3.对掺Er元素的ZrO2纳米管的光致发光性能进行了研究。实验条件下所制备的氧化锆纳米管在室温下具有Er3+的特征荧光发射,且主发射为蓝紫光。实验同时对退火与未退火的氧化锆纳米管的荧光性能进行了测试和对比,并分析实验效果。