题目：CuO纳米线和Al表面周期性纳米坑织构的制备及其特性研究

摘 要
本论文分为两部分，第一部分研究了CuO纳米线的热氧化制备。通过在空气中热氧化Cu片制备CuO纳米线，利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和能量色散X射线光谱仪（EDX）分析了CuO纳米线的结构、形貌，研究了不同氧化温度对CuO纳米线形貌的影响，并讨论了CuO纳米线的生长机理。第二部分研究了Al膜表面周期性纳米坑织构的制备及其光学特性。将铝片分别置于草酸溶液、磷酸溶液和柠檬酸溶液中，采用一次阳极氧化法在铝片表面制备出一层多孔阳极氧化铝膜，然后将铝片表面的氧化膜在化学溶液中腐蚀掉，铝片表面就留下周期性纳米坑织构。使用扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、X射线衍射仪（XRD）、自制的光散射测量仪和紫外可见近红外光谱仪（UV-VIS-NIR）研究了不同阳极氧化条件下Al片表面周期性纳米坑织构的结构和光学特性，并讨论了多孔氧化铝膜的形成机理。通过分析得出如下结论：
（1）随着氧化温度的升高，CuO纳米线的直径增加，其长度先是随温度的升高（400℃-500℃）而增加，随后，长度随着温度的升高（500℃-700℃）而减小；在600℃的条件下获得的CuO纳米线直径为140 nm 、长度为4 μm。
（2）Cu在空气中热氧化的氧化物有两种。一种是Cu2O，另一种是CuO。
（3）通过扫描电子显微镜（SEM）和能量色散X射线光谱仪（EDX）分析样品的横截面，得到Cu的氧化产物呈层状分布，分别为CuO纳米线、CuO层、Cu2O层。
（4）关于CuO纳米线的生长机理讨论得出：在氧化中应力及Cu离子扩散导致CuO纳米线的生长。
（5）Al表面周期性纳米坑的孔径的大小和深度随阳极氧化电压的升高而增大，在阳极氧化电压为300 V，质量分数为4%柠檬酸中氧化2 h，坑孔径达到785 nm，孔深达438 nm。
（6）在草酸溶液、磷酸溶液和柠檬酸溶液中制备的铝膜表面周期性纳米坑的规则性为：草酸﹥柠檬酸﹥磷酸。
（7）Al表面周期性纳米坑织构对光的散射强度随着散射角的增大而减小，并且Al表面纳米坑孔径越大对光散射越强。
（8）Al表面纳米坑孔径越大光反射越小，这一结果与Al表面纳米坑对光的散射特性相一致。