钯、镍及钯镍合金纳米结构电沉积

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纳米材料具有常规体材料不具备的奇异特性,准一维纳米结构作为纳米材料中的重要组成部分,具有广泛的应用前景。电化学沉积法是制备准一维纳米结构材料的理想方法。钯及钯镍纳米结构具有对氢气快速响应、高灵敏度、高选择性等优点,适合作为氢气传感器的探测材料。本文利用准二维电沉积法,在硅片衬底上,制备钯、镍及钯镍合金结构材料。钯、镍及钯镍沉积物是由纳米颗粒组成,具有分叉、致密分叉和薄膜的形貌,各种形貌可以通过溶液浓度、沉积电势进行转变,并与衬底间具有较好的机械强度。由于镍和钯的沉积电势不同,通过给定电势的调节,制备出钯镍复合结构。通过实验结果分析,总结出钯、镍及钯镍纳米结构的电化学生长规律,并初步探讨了电化学生长的物理机制。本文的方法具有低成本、大面积、操作简单、易于调控组分和结构的特点,在目前的文献中还未见报道。
内容提要第4-7页
第一章 绪论第7-32页
    1.1 纳米材料的研究概述第7-8页
    1.2 纳米材料的研究内容和分类第8-11页
    1.3 纳米材料的结构、特性和应用第11-16页
        1.3.1 纳米材料的结构第11-12页
        1.3.2 纳米材料的特性第12-14页
        1.3.3 纳米材料的应用第14-16页
    1.4 纳米材料的制备方法概述第16-17页
    1.5 纳米线的研究概述第17-26页
        1.5.1 纳米线的制备方法第18-20页
        1.5.2 纳米线的表征第20-22页
        1.5.3 纳米线的性能第22-24页
        1.5.4 纳米线的应用第24-26页
    1.6 电化学方法制备纳米材料的研究第26-29页
        1.6.1 电化学沉积法第26-27页
        1.6.2 电化学模板法制备纳米线第27-29页
    1.7 电化学沉积法制备钯纳米线的研究第29-30页
    1.8 选题意义和背景——钯、镍及钯镍合金纳米结构电沉积第30-32页
第二章 电化学沉积与实验原理简介第32-35页
    1 电化学沉积简介第32页
    2 实验设备及原理第32-35页
        2.1 仪器和实验设备第32-33页
        2.2 实验原理第33-35页
第三章 钯纳米结构材料的制备及表征第35-45页
    3.1 实验方法第35-36页
    3.2 结果第36-41页
        3.2.1 光学显微镜表征Pd纳米结构材料的形貌第36-38页
        3.2.2 扫描电子显微镜表征钯准一维纳米线阵列的形貌第38-40页
        3.2.3 透射电子显微镜(TEM)表征结构第40-41页
    3.3 讨论第41-44页
        3.3.1 实验条件影响第41-43页
        3.3.2 讨论第43-44页
    3.4 小结第44-45页
第四章 镍纳米结构材料的制备及表征第45-51页
    4.1 实验方法第45页
    4.2 结果第45-48页
        4.2.1 光学显微镜表征镍纳米结构材料的形貌第45-47页
        4.2.2 扫描电子显微镜(SEM)表征镍膜的形貌第47-48页
    4.3 讨论第48-49页
    4.4 小结第49-51页
第五章 钯镍合金纳米结构材料的制备及表征第51-61页
    5.1 实验方法第51-52页
    5.2 结果第52-56页
        5.2.1 SEM表征钯镍合金准一维纳米线阵列的形貌第52-55页
        5.2.2 TEM表征准一维钯镍合金纳米线形貌第55页
        5.2.3 准一维合金纳米线的成分分析—X-射线能谱法(EDX)第55-56页
    5.3 讨论第56-59页
    5.4 小结第59-61页
第六章 生长机制研究第61-64页
    6.1 “树枝”状准一维纳米线分叉现象解释第61-63页
    6.2 准二维膜周期结构现象解释第63-64页
结论第64-66页
附录第66-68页
摘要第68-70页
Abstract第70-72页
参考文献第73-78页
致谢第78页
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