钙钛矿结构稀土铬酸盐的低温可控水热合成、磁性及热致变色性质研究
发布时间：2024-01-23 14:44
钙钛矿结构化合物(ABX3)具有丰富的物理化学性质,在超导材料、太阳能电池材料、固体氧化物燃料电池、气体传感器、汽车尾气处理催化剂、光电催化剂、铁电材料、热致变色材料、磁性材料等方面都有广阔的应用前景。材料的制备方法直接影响材料的结构,进而可以此作为材料性能的调控手段。水热法合成材料反应温度低、产物结晶性好、晶粒尺寸和形貌均匀,并可通过调变合成条件对晶体的高能晶面的生长调控。相比于其它类型钙钛矿氧化物,钙钛矿型稀土铬酸盐因Cr元素本身同时具有酸性和碱性两种化学性质及较大的CrO6八面体扭曲,使得其用水热法合成具有较大难度,需要更高的反应温及自生压力。利用温和水热法制备钙钛矿型铬酸盐单晶体是亟需突破的瓶颈。本论文提出程序脱水晶化的方法,成功实现了低温水热环境下的钙钛矿型稀土铬酸盐的水热晶体制备及其可控掺杂、高能晶面的可控生长等,同时对所得样品进行了磁性及热致变色等性质的研究。主要内容包括以下几个部分:(1)利用程序结晶的方法,成功的在低温水热条件下制备出了钙钛矿型重稀土铬酸盐RECrO3(RE=Er、Tm、Yb、Lu),并...
【文章页数】：191 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
内容提要
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 钙钛矿结构的功能材料体系
1.2.1 钙钛矿材料的结构
1.2.2 钙钛矿基介电与铁电材料
1.2.3 钙钛矿型氧化物基磁性及多铁材料
1.2.4 钙钛矿结构相变存储材料与忆阻器
1.2.5 钙钛矿型新能源催化材料
1.2.6 钙钛矿型高温超导材料
1.2.7 钙钛矿的阴离子调控化学与物理
1.3 钙钛矿材料的制备方法
1.3.1 固相合成方法
1.3.2 水热法
1.3.3 钙钛矿结构氧化物表面化学与晶面可控生长
1.4 钙钛矿结构稀土铬酸盐简介
1.4.1 钙钛矿型稀土铬酸盐的结构特点
1.4.2 钙钛矿结构铬酸盐的物理化学性质
1.5 热致变色现象及热致变色材料
1.5.1 热致变色现象简介
1.5.2 热致变色材料分类
1.5.3 钙钛矿结构热致变色材料
1.5.4 不可逆热致变色材料及其应用前景
1.6 本论文的选题目的、意义及主要结果
参考文献
第二章 钙钛矿结构重稀土铬酸盐RECr O3(RE=Er,Tm,Yb,Lu)的温和水热合成及磁性研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验药品
2.2.2 合成方法
2.2.3 主要分析测试仪器与数据分析方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 粉末X-射线拟合及其晶体结构分析
2.3.2 材料的水热晶化机制
2.3.3 材料的形貌和元素组成
2.3.4 价态分析
2.3.5 拉曼振动模分析
2.3.6 紫外可见光谱和傅里叶变换红外光谱分析
2.3.7 变温磁化率及磁滞回线分析
2.4 本章小结
参考文献
第三章 钙钛矿结构稀土铬酸盐的晶面可控合成及其机理研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 主要测试仪器和相应测试条件
3.2.3 晶面调控方法及条件
3.3 结果与讨论
3.4 本章小结
参考文献
第四章 温和水热法合成B-位有序掺杂的LaCr1-xMnx O3(x=0.1,0.2,0.3)单晶及其磁学行为研究
4.1 研究背景
4.2 实验部分
4.2.1 化学试剂
4.2.2 主要测试仪器和相应测试条件
4.3 结果与讨论
4.3.1 LaCr1-xMnx O3 的合成及影响因素
4.3.2 样品的化学组成及结构分析
4.3.3 晶体形貌分析
4.3.4 X射线光电子能谱分析
4.3.5 磁性测试及分析
4.4 本章小结
参考文献
第五章 La Cr1-xAlx O3 (x=0.05, 0.08, 0.12, 0.15)的水热合成及
5.1 研究背景
5.2 实验部分
5.2.1 化学药品与试剂
5.2.2 主要分析测试仪器与数据分析方法
5.2.3 合成方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 合成条件
5.3.2 结构表征及讨论
5.3.3 形貌及成分表征
5.3.4 拉曼光谱测试分析
5.3.5 磁性测试分析
5.3.6 热致变色性质测试及分析
5.3.7 变温紫外-可见光谱分析
5.3.8 热分析
5.3.9 元素价态分析
5.4 本章小结
参考文献
第六章 结论与展望
作者简介及博士在读期间取得的科研成果
致谢
本文编号：3882846
【文章页数】：191 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
内容提要
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 钙钛矿结构的功能材料体系
1.2.1 钙钛矿材料的结构
1.2.2 钙钛矿基介电与铁电材料
1.2.3 钙钛矿型氧化物基磁性及多铁材料
1.2.4 钙钛矿结构相变存储材料与忆阻器
1.2.5 钙钛矿型新能源催化材料
1.2.6 钙钛矿型高温超导材料
1.2.7 钙钛矿的阴离子调控化学与物理
1.3 钙钛矿材料的制备方法
1.3.1 固相合成方法
1.3.2 水热法
1.3.3 钙钛矿结构氧化物表面化学与晶面可控生长
1.4 钙钛矿结构稀土铬酸盐简介
1.4.1 钙钛矿型稀土铬酸盐的结构特点
1.4.2 钙钛矿结构铬酸盐的物理化学性质
1.5 热致变色现象及热致变色材料
1.5.1 热致变色现象简介
1.5.2 热致变色材料分类
1.5.3 钙钛矿结构热致变色材料
1.5.4 不可逆热致变色材料及其应用前景
1.6 本论文的选题目的、意义及主要结果
参考文献
第二章 钙钛矿结构重稀土铬酸盐RECr O3(RE=Er,Tm,Yb,Lu)的温和水热合成及磁性研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验药品
2.2.2 合成方法
2.2.3 主要分析测试仪器与数据分析方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 粉末X-射线拟合及其晶体结构分析
2.3.2 材料的水热晶化机制
2.3.3 材料的形貌和元素组成
2.3.4 价态分析
2.3.5 拉曼振动模分析
2.3.6 紫外可见光谱和傅里叶变换红外光谱分析
2.3.7 变温磁化率及磁滞回线分析
2.4 本章小结
参考文献
第三章 钙钛矿结构稀土铬酸盐的晶面可控合成及其机理研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂
3.2.2 主要测试仪器和相应测试条件
3.2.3 晶面调控方法及条件
3.3 结果与讨论
3.4 本章小结
参考文献
第四章 温和水热法合成B-位有序掺杂的LaCr1-xMnx O3(x=0.1,0.2,0.3)单晶及其磁学行为研究
4.1 研究背景
4.2 实验部分
4.2.1 化学试剂
4.2.2 主要测试仪器和相应测试条件
4.3 结果与讨论
4.3.1 LaCr1-xMnx O3 的合成及影响因素
4.3.2 样品的化学组成及结构分析
4.3.3 晶体形貌分析
4.3.4 X射线光电子能谱分析
4.3.5 磁性测试及分析
4.4 本章小结
参考文献
第五章 La Cr1-xAlx O3 (x=0.05, 0.08, 0.12, 0.15)的水热合成及
5.1 研究背景
5.2 实验部分
5.2.1 化学药品与试剂
5.2.2 主要分析测试仪器与数据分析方法
5.2.3 合成方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 合成条件
5.3.2 结构表征及讨论
5.3.3 形貌及成分表征
5.3.4 拉曼光谱测试分析
5.3.5 磁性测试分析
5.3.6 热致变色性质测试及分析
5.3.7 变温紫外-可见光谱分析
5.3.8 热分析
5.3.9 元素价态分析
5.4 本章小结
参考文献
第六章 结论与展望
作者简介及博士在读期间取得的科研成果
致谢
本文编号：3882846
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