CO-Ni合金納米線的反常共沉積機(jī)理研究.pdf

1、本論文研究了實(shí)驗(yàn)室制備多孔氧化鋁(AAO)模板的全過(guò)程并且采用電化學(xué)沉積法以AAO模板為工作電極沉積得到直徑與AAO模板孔徑一致的金屬單質(zhì)或合金納米線陣列;在此基礎(chǔ)上，針對(duì)Co-Ni合金納米線反常共沉積現(xiàn)象進(jìn)行重點(diǎn)研究并科學(xué)地分析得出了Co-Ni合金納米線的反常共沉積機(jī)理。
　　金屬納米線的制備通常運(yùn)用到模板輔助合成的辦法，完成對(duì)工業(yè)鋁片的特殊處理之后，在一定的實(shí)驗(yàn)條件下通過(guò)二次陽(yáng)極氧化的方法制備出了多孔氧化鋁模板并對(duì)其進(jìn)行SEM

2、表征。通過(guò)AAO模板——電化學(xué)沉積法制備出金屬納米線。根據(jù)金屬電化學(xué)沉積原理研究了典型的電流——時(shí)間極化曲線，分析指出金屬納米線在氧化鋁通道中的生長(zhǎng)模式以及該模式下所對(duì)應(yīng)電流的變化情況。從原子尺度上解釋了金屬納米線在AAO模板中的生長(zhǎng)機(jī)理。通過(guò)不同實(shí)驗(yàn)處理手段得到部分固定在氧化鋁模板框架中長(zhǎng)度尺徑統(tǒng)一、排列高度有序的金屬納米線陣列或者完全脫離模板框架束縛的金屬納米線。
　　合金的反常共沉積是指在電沉積過(guò)程中，含有不同金屬離子的電解

3、液中的次貴金屬原子優(yōu)先得到沉積，從而導(dǎo)致次貴金屬元素在最終沉積產(chǎn)物中的相對(duì)含量高于電解液中的相對(duì)含量。Co-Ni合金納米線具有優(yōu)秀的磁性能，機(jī)械性能以及熱物理性能，因此具有大量潛在的應(yīng)用前景。得到的Co-Ni合金納米線的功能性質(zhì)主要取決于材料的成分比例，理解Co-Ni合金納米線反常共沉積的機(jī)理將有利于調(diào)控合金納米線的成分比例。在本論文的工作中，提出了一種新的關(guān)于Co-Ni合金納米線反常共沉積的機(jī)理，通過(guò)進(jìn)行沉積電壓對(duì)Co-Ni合金納米線

4、成分以及內(nèi)在結(jié)構(gòu)的研究成功解釋了Co-Ni合金納米線反常共沉積的機(jī)制:沉積電壓為-0.9V→-1.6V，形成的Co-Ni合金納米線主要是hcp相，發(fā)生反常共沉積;而沉積電壓為-3.0V時(shí)，形成的Co-Ni合金納米線主要是fcc相，發(fā)生正常的共沉積。提出反常共沉積的出現(xiàn)是由于晶化過(guò)程受阻。在此研究中，當(dāng)沉積形成hop結(jié)構(gòu)時(shí)，由于Ni在hop相存在一定的固溶極限導(dǎo)致Ni原子沉積到hcp晶格中受到阻礙從而造成Co-Ni合金納米線的反常共沉積;