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近年来,多孔氧化铝材料的研究和应用取得了令人瞩目的进展,它在航天、医药、石油化工、磁性材料、光电材料等诸多领域有着广阔的应用前景。制备孔径可控的多孔材料更受人们所青睐,尽管其制备过程相对复杂,对技术条件的要求高,但它所表现出来的许多无序多孔材料所不具备的特性,吸引了不少科研人员的研究兴趣。本文通过使用改进的聚丙烯酰胺凝胶方法制备了大孔α-氧化铝陶瓷材料,在此基础上研究其光学性能,并探讨了制备工艺参数的变化对其结构和性能的影响规律。主要研究内容如下:采用聚丙烯酰胺凝胶法制备了大孔α-氧化铝材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、荧光分光光度计表征了所制备的氧化铝样品。结果表明,在1150℃温度下烧结可获得高纯的α-氧化铝陶瓷材料,其形貌呈类电路板型大孔结构。荧光光谱测试分析发现,在228nm波长的光激发下,其荧光光谱在300~400nm范围内由两个主发射带组成,其峰值分别位于330nm和365nm。基于实验结果,探讨了多孔氧化铝的形成机理和发光机制。在11500C的温度下,采用不同的络合剂制备了α-氧化铝样品,X射线粉末衍射分析表明,所制备的样品都是刚玉结构的α-氧化铝相,这表明氧化铝相的形成与络合剂无关,仅与烧结温度相关。而扫描电子显微图像表明大孔α-氧化铝的尺寸是与络合剂的种类密切相关的。荧光光谱测试发现,在228nm波长的光激发下,其荧光光谱在330~365nm范围内由一个主发射带和一个弱发射带组成。在实验结果的基础上讨论了多孔氧化铝的孔隙形成机制和发光机制。研究了pH值、有机添加剂种类、络合剂等在大孔α-氧化铝制备过程中所起的作用。改变参数后,大孔α-氧化铝的孔径尺寸、形貌、相组成都有明显的变化。并在此基础上探讨了表面缺陷和晶格缺陷对发光机制的影响。经研究发现,制备孔径均匀且发光强度较强的α-氧化铝的工艺参数为:pH=7,络合剂与金属阳离子的摩尔比为9:1,丙烯酰胺与亚甲基双丙烯酰胺的摩尔比为5:1。