第1章 绪论 1
1.1纳米材料的特性 1
1.1.1纳米科技的发展 1
1.1.2纳米材料的特点 5
1.1.3纳米材料的应用 9
1.1.4纳米材料的展望 10
1.2纳米金属氧化物 12
1.2.1纳米金属氧化物的基本性能 12
1.2.2纳米金属氧化物的制备方法 12
1.2.3纳米金属氧化物的应用领域 14
1.2.4纳米金属氧化物的表征手段 17
参考文献 25
第2章ZnO基纳米材料的制备、表征及性能 28
2.1纳米ZnO 28
2.1.1纳米ZnO的结构 28
2.1.2纳米ZnO的性质 28
2.1.3纳米ZnO的应用 29
2.1.4纳米ZnO的制备方法 31
2.1.5 ZnO基复合材料 33
2.2纳米ZnO的制备与表征 36
2.2.1实验流程 36
2.2.2热重分析 37
2.2.3物相分析 38
2.2.4红外分析 40
2.2.5形貌观察 41
2.2.6冷冻干燥法的机理探讨 42
2.2.7光学性能研究 46
2.3 SnO2/ZnO纳米材料的制备与表征 52
2.3.1实验流程 53
2.3.2热重分析 53
2.3.3物相分析 56
2.3.4形貌观察 59
2.3.5光学性能研究 59
2.3.6 SnO2/ZnO纳米材料的光催化活性机制探讨 62
2.3.7电化学性能研究 63
2.4 Co：ZnO纳米材料的制备与表征 64
2.4.1实验流程 65
2.4.2热重分析 65
2.4.3物相分析 65
2.4.4 Co在ZnO中的存在形式探讨 67
2.4.5形貌观察 68
2.4.6光学性能研究 70
参考文献 71
第3章SrTiO 3纳米材料的制备与表征 76
3.1 SrTiO 3概述 77
3.1.1 SrTiO 3的结构 77
3.1.2 SrTiO 3粉体的制备方法 78
3.1.3 SrTiO 3的应用 82
3.1.4 SrTiO 3的掺杂 86
3.1.5掺杂SrTiO 3的应用 88
3.2碱熔法制备SrTiO 3粉体 91
3.2.1实验过程 92
3.2.2原料的影响 92
3.2.3物相分析 95
3.2.4形貌分析 96
3.2.5生长机制分析 99
3.2.6光学性能研究 100
3.3溶剂热法制备SrTiO 3粉体 104
3.3.1实验流程 104
3.3.2物相分析 105
3.3.3形貌分析 108
3.3.4光学性能研究 109
3.4碱熔法制备Sr 1-x Mn x TiO 3粉体及表征 111
3.4.1实验过程 112
3.4.2物相分析 112
3.4.3形貌观察 114
3.4.4光学性能研究 115
3.5溶剂热法制备Sr 1 - x Mn x TiO 3粉体及表征 117
3.5.1实验流程 117
3.5.2物相分析 118
3.5.3结晶学表征 119
3.5.4形貌分析 120
3.5.5光学性能研究 122
参考文献 125
第4章ZrO2与ZrO 2介孔材料 130
4.1 ZrO2的结构 130
4.1.1 ZrO2的晶体结构 130
4.1.2 ZrO 2的掺杂稳定 133
4.2 ZrO2的性质与应用 134
4.2.1 ZrO2的力学性质与应用 134
4.2.2 ZrO2的电学性质与应用 138
4.2.3 ZrO2的光学性质与应用 143
4.2.4 ZrO 2的热学性质与应用 147
4.2.5 ZrO 2的化学性质与应用 150
4.3 ZrO 2的制备 158
4.4 ZrO 2介孔粉体的制备与性质 160
4.4.1 XRD分析 161
4.4.2 SEM分析 161
4.4.3 N2等温吸附/脱附分析 162
4.4.4 Raman分析 163
4.4.5 UV-vis吸收光谱 164
4.4.6 PL谱分析 164
参考文献 167
第5章Ce x Zr 1 -xO 2纳米粉体及介孔材料 173
5.1 CexZr1-xO 2纳米粉体的制备与表征 175
5.1.1实验过程 175
5.1.2 XRD结果分析 178
5.1.3 TEM结果分析 180
5.1.4 Raman光谱分析 181
5.1.5 TPR分析 183
5.1.6 OSC分析 184
5.1.7还原后的晶体结构变化分析 185
5.1.8热分析和氧交换可逆性分析 187
5.1.9表面羟基的吸附和原位分析 190
5.2水热法制备Ce0.5 Zr0.5 O2介孔材料与表征 193
5.2.1实验过程 197
5.2.2 N2-等温吸附/脱附分析 198
5.2.3以Gemini表面活性剂为模板制备介孔结构的机制分析 202
5.2.4 XRD分析 206
5.2.5 Raman散射谱分析 207
5.2.6 TEM分析 208
5.2.7氧交换可逆性测试 210
5.2.8 TPR测试分析 211
5.2.9 OSC测试分析 213
5.2.10还原后的结构分析 213
5.2.11红外与原位测试分析 215
5.3络合法制备Ce0.5 Zr0.5 O2介孔材料与表征 219
5.3.1 XRD结果分析 220
5.3.2 TEM分析 221
5.4 EISA法制备Ce0.5 Zr0.5 O2介孔材料与表征 222
5.4.1 XRD结果分析 223
5.4.2 TEM分析 225
5.5 Ce0.5 Zr0.5 O2固溶体和介孔材料的XPS分析 226
参考文献 230
第6章TiO 2基纳米薄膜的制备与表征 235
6.1引言 235
6.2 TiO 2纳米薄膜概述 236
6.2.1 TiO 2的结构特点 236
6.2.2 TiO 2薄膜的制备方法 238
6.2.3 TiO 2薄膜的应用 243
6.3 TiO 2薄膜的制备与表征 248
6.3.1引言 248
6.3.2 TiO 2薄膜的制备与表征 249
6.3.3预处理对TiO 2薄膜结构和性能的影响 256
6.3.4择优取向TiO 2薄膜的制备与表征 265
6.4金属氧化物-TiO 2薄膜的制备与表征 273
6.4.1引言 273
6.4.2 Y2O3-TiO2复合薄膜的制备与表征 274
6.4.3 CuO-TiO2复合薄膜的制备与表征 286
6.4.4 SiO2 -TiO2复合薄膜的制备与表征 296
6.4.5 CeO2-TiO2复合薄膜的制备与表征 308
6.4.6 SiO2 -CeO2-TiO2复合薄膜的制备与表征 316
参考文献 325
第7章 离子掺杂TiO2薄膜的制备、表征与计算模拟 332
7.1引言 332
7.2离子掺杂TiO2薄膜的研究现状 333
7.2.1贵金属沉积 333
7.2.2金属离子掺杂 334
7.2.3非金属离子掺杂 336
7.2.4复合半导体 337
7.2.5其他改性手段 338
7.3 TiO2计算模拟的研究现状 339
7.3.1 TiO2微观结构的计算模拟 339
7.3.2掺杂改性TiO2的计算模拟 341
7.3.3 TiO2计算模拟的展望 342
7.4离子掺杂TiO2薄膜的制备与表征 343
7.4.1引言 343
7.4.2不同Ni2+掺杂量TiO2薄膜的制备与表征 344
7.4.3不同金属离子掺杂TiO2薄膜的制备与表征 351
7.4.4不同非金属掺杂TiO2薄膜的制备与表征 355
7.4.5不同离子共掺杂TiO2薄膜的制备与表征 361
7.5 TiO2基纳米材料的第一性原理计算模拟 374
7.5.1引言 374
7.5.2计算方法 375
7.5.3 TiO2三种晶型的电子结构与光学性能 381
7.5.4非金属掺杂TiO2的电子结构与光学性能 388
7.5.5金属离子掺杂TiO2的电子结构与光学性能 397
7.5.6 N和Bi共掺杂TiO2的电子结构与光学性能 404
参考文献 408