阳极氧化法制备多孔Sm3+/Ca2+、Gd3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜及其表征
本文采用阳极氧化法制备了Sm3+/Ca2+共掺杂氧化铈薄膜、Gd3+/Ca2+共掺杂氧化铈薄膜。分别研究了电流密度、阳极氧化时间、氨水浓度、阳极氧化温度对Sm3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜、Gd3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜厚度的影响；研究了Sm3+浓度/Ca2+浓度与温度对Sm3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜电导率影响、Gd3+浓度/Ca2+浓度与温度对Gd3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜电导率的影响。研究了热处理温度对Sm3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜、Gd3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜晶型结构和IR的影响。分别用SEM、EDX对Sm3+/Ca2+、Gd3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜的表面形貌、成分进行表征。 研究表明在阳极氧化温度26℃，电流密度0.5mA/cm2，氨水浓度4.1mol/L，阳极氧化8h时，在Sm(NO3)3-Ca(NO3)2-Na2C2O4-氨水-乙二醇电解液中制备的Sm3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜厚度达到27.3μm；在Gd(NO3)3-Ca(NO3)2-Na2C2O4-氨水-乙二醇电解液中制备的Gd3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜厚度为24.4μm。EDX结果表明通过阳极氧化法制备的阳极氧化膜分别为Sm3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜和Gd3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜。在600℃时，电解液中Sm3+浓度为2.01mmol/L，Ca2+浓度为5.00mmol/L，制备的Sm3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜电导率为1.07×10-2S/cm；600℃时，电解液中Gd3+浓度为1.92mmol/L、Ca2+浓度为2.50mmol/L，制备的Gd3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜电导率为2.30×10-2S/cm。XRD结果表明：阳极氧化法制备的Sm3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜、Gd3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜均为立方萤石结构，Sm3+/Ca2+共掺杂氧化铈薄、Gd3+/Ca2+共掺杂氧化铈薄膜在400℃的温度下热处理2h后晶型完整。IR结果表明：阳极氧化法制备的Sm3+/Ca2+、Gd3+/Ca2+共掺杂氧化铈薄膜表面吸附着乙二醇和水，分别在300℃热处理后表面的乙二醇和水脱附消失。SEM结果表明：Sm3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜、Gd3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜的均为多孔结构。 本文创新之处：阳极氧化法制备Sm3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜与Gd3+/Ca2+共掺杂氧化铈膜在报道中均未出现。
氧化铈膜;阳极氧化法;离子掺杂;电导率
上海应用技术大学
硕士
应用化学
刘小珍
2016
中文
TM24;TM205.1
2021-11-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）