导读:本文包含了尖晶石结构掺杂论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:尖晶石,结构,光学,性能,微观,晶体,密度。
尖晶石结构掺杂论文文献综述
梁家浩,魏智强,朱学良,张旭东,武晓娟[1]（2019）在《尖晶石结构Ni掺杂ZnFe_2O_4纳米颗粒的性能表征》一文中研究指出利用水热法成功合成了纯ZnFe_2O_4和不同含量Ni掺杂Zn_(1-x)Ni_xFe_2O_4纳米颗粒。采用X射线衍射(XRD)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、选区电子衍射(SAED)、X射线能量色散分析(XEDS)、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和振动样品磁强计(VSM)等测试技术研究掺杂浓度对Zn_(1-x)Ni_xFe_2O_4(x=0,0.1,0.3,0.5)样品的晶体结构、形貌、光学性能和磁学性能的影响。结果表明:所制备的Zn_(1-x)Ni_xFe_2O_4纳米颗粒结晶良好,Ni~(2+)以替代Zn~(2+)的形式掺杂到ZnFe_2O_4晶格中,生成立方尖晶石结构ZnFe_2O_4。随着Ni含量的增加,晶粒尺寸增大,晶格常数发生收缩。样品的形貌呈不规则的椭球形,且颗粒大小比较均匀。红外光谱的吸收峰位置并没有随Ni掺杂浓度的增加而变化。Zn_(1-x)Ni_xFe_2O_4纳米晶的光学带隙随Ni掺杂浓度增加而增大,与相应块体相比发生蓝移。在室温下,纯ZnFe_2O_4纳米晶呈现超顺磁性,掺杂样品具有明显的铁磁性。(本文来源于《材料工程》期刊2019年10期）
武晓娟[2]（2018）在《过渡金属掺杂尖晶石结构ZnAl_2O_4纳米材料的制备与性能研究》一文中研究指出由于纳米颗粒的体积小、比表面积大、表面原子占有率高、表面能高、表面具有未饱和键、悬空键的特殊电子结构,表现出小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和量子隧道效应等特点,从而使其具有许多不同于传统材料的物理和化学等奇异特性。ZnAl2O4是一种典型的尖晶石结构的混合金属氧化物,属于直接宽禁带半导体材料(带隙宽度为～3.8 eV),具有高机械和热阻性能、高的化学和热稳定性、低温烧结性、低表面酸性、疏水性、好的扩散和高量子产率等优异性能。ZnAl2O4在透明陶瓷材料、催化剂与催化剂载体、光学材料、电介质材料、传感器等领域都有着广泛的应用前景。另外,通过过渡金属离子掺杂可以调整半导体的晶体结构和能带结构,控制ZnAl2O4中的结晶质量、载流子和缺陷浓度,调控载流子的类型和浓度或者局部的载流子状况,合成均匀掺杂的ZnAl2O4纳米晶,进而达到有效改善掺杂ZnAl2O4的微观结构、光学、电学和磁学性能。本论文选用湿化学合成方法,通过Ni、Co、Fe、Cu和Mn等一系列过渡金属离子对ZnAl2O4的Zn离子和Al离子进行替代掺杂,并采用XRD、SEM、TEM、STEM-EDX Mapping、BET、FT-IR、XPS、UV-vis、PL 和 VSM 对样品的晶体结构、形貌、比表面积、化学成分、离子价态、光学性能与磁学性能进行了表征。同时采用第一性原理计算的方法有针对性地计算了能带结构和态密度,并与PL光谱、UV-vis光谱实验进行对照分析,进一步揭示了过渡金属掺杂对ZnAl2O4发光性质以及磁学性质的微观作用机制。主要研究内容如下;(1)采用水热法和溶胶-凝胶法制备了 ZnAl2O4纳米材料,并通过XRD、FT-IR、UV-vis、PL表征手段分析比较不同温度条件与不同制备方法得到的ZnAl2O4纳米材料的晶体结构、能带结构、电子结构以及发光性质。利用第一性原理计算的方法得到了 ZnAl2O4中各种缺陷结构的能带结构和态密度图。结果表明,溶胶-凝胶法制备的ZnAl2O4纳米粉体的带隙值最大,且接近块体材料的值,采用水热法不同温度下制备样品的带隙值都要小于块体材料。借助于第一性原理计算得到的能带结构图,讨论了发光光谱、缺陷态结构和具体能级间跃迁之间的对应关系。(2)采用溶胶-凝胶法制备了 Zn1-xNixAl2O4(x=0、0.025、0.05、0.075 和 0.10)的纳米粉体。XRD、FT-IR结果显示,样品中没有出现杂质相,保持着尖晶石结构;SEM显示样品的形貌为头皮屑状;XPS图谱拟合结果显示掺杂的Ni离子在A位和B位都有占据;UV-vis光谱显示,样品的带隙值随着掺杂浓度的升高而降低;PL光谱显示,随着Ni掺杂浓度的升高,会发生猝灭现象;第一性原理计算得到的能带结构图能很好的解释这种发光猝灭现象。(3)采用水热法制备了 Zn1-xCoxAl2O4(x=0、0.10、0.20和0.40)纳米粉体。XPS拟合光谱结果显示,当Co离子的浓度较低时,Co离子优先占据B位八面体间隙位置,而且随着Co离子浓度的增加,Co离子占据A位四面体间隙的比例增加;UV-vis吸收光谱结果说明,随着Co离子浓度的增加,在光谱中出现了 A位四面体间隙位置Co离子的特征峰,并且吸收峰强度增加;发光光谱的强度随着Co离子浓度的增大而减小,并发生猝灭现象,这与第一性原理计算得到的能带结构图能够很好的对应。(4)采用水热法制备了 Zn1-xFexAl2O4(x=0、0.10、0.20 和 0.30)纳米粉体,以及采用水热法与热处理相结合的方法制备了 Zn(Al2-xFex)O4(x=0、0.025、0.05和0.10)纳米粉体。通过实验和理论计算结合研究了 Fe对Zn离子和Al离子掺杂对样品的尖晶石特征峰影响的变化规律、各元素结合能的变化规律、光学以及磁学性质的变化规律和原因。(5)采用水热法和热处理相结合的方法制备了 Zn1-xCuxAl2O4(x=0、0.05、0.10、0.15和0.20)纳米粉体。实验结果显示,随着Cu离子掺杂浓度的增加,晶粒尺寸减小、晶格常数与晶面间距变小;XPS的图谱拟合结果显示掺杂的Cu离子全部占据在A位;采用UV-vis光谱、发光光谱和第一性原理计算相结合,阐述了样品的发光性质。(6)采用水热法制备了Zn1-xMnxAl2O4(x=0、0.10、0.20、0.30、0.40 和 0.50)和水热法与热处理相结合的方法制备了 Zn(Al2-xMnx)O4(x=0、0.025、0.05和0.10)纳米粉体。XPS结果显示,不论Mn离子对Zn离子或是Al离子掺杂都会影响各元素的结合能,并且Mn离子在A位四面体和B位八面体间隙位置都有占位;UV-vis光谱显示,随着Mn含量的增加,Zn离子和Al离子掺杂样品的吸收增强并且出现一些新的吸收峰,材料的带隙值也逐渐减小。PL光谱显示,Mn的掺入会引起发光猝灭,这与第一性原理计算的结果能够很好的对应;室温VSM结果显示,Mn对Zn离子掺杂的样品都呈现出一定的反铁磁性,而Mn对Al离子掺杂的样品则呈现出顺磁性。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2018-09-17）
杨志怀,张云鹏,张美光,许强,张亚妮[3]（2015）在《四面体掺杂尖晶石结构Co_(1-x)Re_xCr_2O_4(Re=Li、Na、K、Rb)的电子结构和光学性质》一文中研究指出采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波超软赝势方法,计算了CoCr2O4及Li、Na、K和Rb四面体掺杂CoCr2O4的基态结构、电子结构和光学性质。计算结果表明:一价离子四面体掺杂都导致晶格有微小的畸变,使体系的稳定性降低,Rb掺杂的体系最稳定;电子态密度的计算结果表明:掺杂体系的导带主要有Co-3d和Cr-3d轨道电子构成,掺杂离子改变了CoCr2O4导带的电子结构,主要引起了导带Co-3d态密度峰的下移,随着掺杂浓度的增大,费米能级进入价带更深;光学性质计算表明:掺杂体系的吸收光谱发生红移,并在低能区有很强的吸收,表明掺杂能极大地提高CoCr2O4对可见光的吸收和光催化效率。(本文来源于《无机材料学报》期刊2015年08期）
杜荣斌,刘峥[4]（2006）在《锂和钴元素掺杂对锂锰尖晶石结构和性能的影响》一文中研究指出利用流变相反应法合成了两种化合物LixMn2O4(0.90≤x≤1.2)和LiMn2-xCoxO4(0.05≤x≤0.5),探讨了不同锂含量对尖晶石材料结构和性能的影响,并对掺钴材料LiMn2-xCoxO4的结构和电化学性能作了初步研究。不同Li/2Mn对合成的尖晶石LiMn2O4的结构有很大的影响,对于纯的尖晶石LiMn2O4化合物,其Li/2Mn值应控制在0.95￣1.15之间。Co3+离子掺入到LiMn2O4能稳定尖晶石的骨架结构,并且极大地改善了LiMn2O4在充放电过程中的循环稳定性能。(本文来源于《电源技术》期刊2006年09期）
尖晶石结构掺杂论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
由于纳米颗粒的体积小、比表面积大、表面原子占有率高、表面能高、表面具有未饱和键、悬空键的特殊电子结构,表现出小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和量子隧道效应等特点,从而使其具有许多不同于传统材料的物理和化学等奇异特性。ZnAl2O4是一种典型的尖晶石结构的混合金属氧化物,属于直接宽禁带半导体材料(带隙宽度为～3.8 eV),具有高机械和热阻性能、高的化学和热稳定性、低温烧结性、低表面酸性、疏水性、好的扩散和高量子产率等优异性能。ZnAl2O4在透明陶瓷材料、催化剂与催化剂载体、光学材料、电介质材料、传感器等领域都有着广泛的应用前景。另外,通过过渡金属离子掺杂可以调整半导体的晶体结构和能带结构,控制ZnAl2O4中的结晶质量、载流子和缺陷浓度,调控载流子的类型和浓度或者局部的载流子状况,合成均匀掺杂的ZnAl2O4纳米晶,进而达到有效改善掺杂ZnAl2O4的微观结构、光学、电学和磁学性能。本论文选用湿化学合成方法,通过Ni、Co、Fe、Cu和Mn等一系列过渡金属离子对ZnAl2O4的Zn离子和Al离子进行替代掺杂,并采用XRD、SEM、TEM、STEM-EDX Mapping、BET、FT-IR、XPS、UV-vis、PL 和 VSM 对样品的晶体结构、形貌、比表面积、化学成分、离子价态、光学性能与磁学性能进行了表征。同时采用第一性原理计算的方法有针对性地计算了能带结构和态密度,并与PL光谱、UV-vis光谱实验进行对照分析,进一步揭示了过渡金属掺杂对ZnAl2O4发光性质以及磁学性质的微观作用机制。主要研究内容如下;(1)采用水热法和溶胶-凝胶法制备了 ZnAl2O4纳米材料,并通过XRD、FT-IR、UV-vis、PL表征手段分析比较不同温度条件与不同制备方法得到的ZnAl2O4纳米材料的晶体结构、能带结构、电子结构以及发光性质。利用第一性原理计算的方法得到了 ZnAl2O4中各种缺陷结构的能带结构和态密度图。结果表明,溶胶-凝胶法制备的ZnAl2O4纳米粉体的带隙值最大,且接近块体材料的值,采用水热法不同温度下制备样品的带隙值都要小于块体材料。借助于第一性原理计算得到的能带结构图,讨论了发光光谱、缺陷态结构和具体能级间跃迁之间的对应关系。(2)采用溶胶-凝胶法制备了 Zn1-xNixAl2O4(x=0、0.025、0.05、0.075 和 0.10)的纳米粉体。XRD、FT-IR结果显示,样品中没有出现杂质相,保持着尖晶石结构;SEM显示样品的形貌为头皮屑状;XPS图谱拟合结果显示掺杂的Ni离子在A位和B位都有占据;UV-vis光谱显示,样品的带隙值随着掺杂浓度的升高而降低;PL光谱显示,随着Ni掺杂浓度的升高,会发生猝灭现象;第一性原理计算得到的能带结构图能很好的解释这种发光猝灭现象。(3)采用水热法制备了 Zn1-xCoxAl2O4(x=0、0.10、0.20和0.40)纳米粉体。XPS拟合光谱结果显示,当Co离子的浓度较低时,Co离子优先占据B位八面体间隙位置,而且随着Co离子浓度的增加,Co离子占据A位四面体间隙的比例增加;UV-vis吸收光谱结果说明,随着Co离子浓度的增加,在光谱中出现了 A位四面体间隙位置Co离子的特征峰,并且吸收峰强度增加;发光光谱的强度随着Co离子浓度的增大而减小,并发生猝灭现象,这与第一性原理计算得到的能带结构图能够很好的对应。(4)采用水热法制备了 Zn1-xFexAl2O4(x=0、0.10、0.20 和 0.30)纳米粉体,以及采用水热法与热处理相结合的方法制备了 Zn(Al2-xFex)O4(x=0、0.025、0.05和0.10)纳米粉体。通过实验和理论计算结合研究了 Fe对Zn离子和Al离子掺杂对样品的尖晶石特征峰影响的变化规律、各元素结合能的变化规律、光学以及磁学性质的变化规律和原因。(5)采用水热法和热处理相结合的方法制备了 Zn1-xCuxAl2O4(x=0、0.05、0.10、0.15和0.20)纳米粉体。实验结果显示,随着Cu离子掺杂浓度的增加,晶粒尺寸减小、晶格常数与晶面间距变小;XPS的图谱拟合结果显示掺杂的Cu离子全部占据在A位;采用UV-vis光谱、发光光谱和第一性原理计算相结合,阐述了样品的发光性质。(6)采用水热法制备了Zn1-xMnxAl2O4(x=0、0.10、0.20、0.30、0.40 和 0.50)和水热法与热处理相结合的方法制备了 Zn(Al2-xMnx)O4(x=0、0.025、0.05和0.10)纳米粉体。XPS结果显示,不论Mn离子对Zn离子或是Al离子掺杂都会影响各元素的结合能,并且Mn离子在A位四面体和B位八面体间隙位置都有占位;UV-vis光谱显示,随着Mn含量的增加,Zn离子和Al离子掺杂样品的吸收增强并且出现一些新的吸收峰,材料的带隙值也逐渐减小。PL光谱显示,Mn的掺入会引起发光猝灭,这与第一性原理计算的结果能够很好的对应;室温VSM结果显示,Mn对Zn离子掺杂的样品都呈现出一定的反铁磁性,而Mn对Al离子掺杂的样品则呈现出顺磁性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
尖晶石结构掺杂论文参考文献
[1].梁家浩,魏智强,朱学良,张旭东,武晓娟.尖晶石结构Ni掺杂ZnFe_2O_4纳米颗粒的性能表征[J].材料工程.2019
[2].武晓娟.过渡金属掺杂尖晶石结构ZnAl_2O_4纳米材料的制备与性能研究[D].兰州理工大学.2018
[3].杨志怀,张云鹏,张美光,许强,张亚妮.四面体掺杂尖晶石结构Co_(1-x)Re_xCr_2O_4(Re=Li、Na、K、Rb)的电子结构和光学性质[J].无机材料学报.2015
[4].杜荣斌,刘峥.锂和钴元素掺杂对锂锰尖晶石结构和性能的影响[J].电源技术.2006
论文知识图
