本项目研究了有机溶剂体系中稀土离子和铁族离子还原的电极过程、共沉积的伏安行为,诱导共沉积机理,及其非晶、纳米晶的生长机制。通过采用多种技术如能谱分析仪、光电子能谱仪、X-射线衍射仪、扫描电镜、透射电镜以及原子力显微镜等手段,研究了材料的组成和微观结构。阐明了电化学沉积工艺对稀土-铁族合金的组成、形态和结构的影响规律,初步实现了稀土-铁族合金材料生长的人工控制。合成出的纳米稀土-铁族合金显示了优越的磁学性质。结合目前纳米材料研究与应用的最新热点,本项目扩展了绿色易得的水溶液体系中稀土及铁族离子掺杂的ZnO半导体纳米材料的电化学合成。该方法工艺和设备简便,控制容易,制备时间短,成本低,有利于环保,容易规模化和工业化生产。项目实现了多种稀土及铁族离子掺杂-ZnO稀磁半导体新颖纳米结构的可控电化学合成,已成功合成出了纳米粒子链、纳米棒、纳米管、纳米槽、纳米棒束等。深入研究了不同稀磁半导体纳米结构的形成机制,详细阐述了化学组成和纳米结构与磁学和光学性能的关系,从而制备出了具有较好光学、磁学性质的稀磁半导体。此外,本项目还探讨了部分稀土氧化物的电化学合成及其光学和催化性能研究。
英文主题词Rare earth alloy; Electrodeposition; Rare earth ion-doped ZnO; Magnetic properties