一、Study on electrochemical surface modification of coal by FTIR and Raman spectra(论文文献综述)
杨毅[1](2021)在《锂离子电池正极材料LiFexMn1-xPO4/C溶剂热法制备及改性研究》文中研究表明橄榄石型LiMPO4(M=Fe、Mn等)正极材料凭借着其安全性高,稳定性强,循环寿命长,充放电平台稳定等特点,备受人们的重视。目前,已被大规模商业化的LiFe PO4材料渐渐无法满足人们的需求。电压平台和能量密度更高的LiMn PO4材料开始进入人们的视野。然而,橄榄石型LiMPO4固有的缺点,如电子电导率以及锂离子扩散速率低等因素,严重影响着材料的应用。本文使用溶剂热法对LiFexMn1-xPO4/C材料的制备进行研究,通过对反应溶剂、合成时间、合成温度以及添加剂等工艺参数进行详细的分析,研究不同参数对材料性能的影响,确定制备材料的最佳工艺参数。结合XRD、SEM、FTIR、Raman、TG等表征手段对材料进行结构与微观形貌进行分析;随后将正极材料组装成为纽扣电池,测试分析材料的循环伏安曲线、电化学阻抗谱、倍率性能以及充放电曲线等电化学性能。本文主要研究工作如下:制备不同Fe、Mn计量比的LiFexMn1-xPO4/C正极材料,研究Fe、Mn对材料的形貌和电化学性能的影响。所制备的LiFe PO4/C、LiFe0.8Mn0.2PO4/C、LiFe0.5Mn0.5PO4/C、LiFe0.2Mn0.8PO4/C和LiMn PO4/C正极材料,在0.1 C下放电的能量密度分别为405.4 m Wh·g-1、454.9 m Wh·g-1、471.8 m Wh·g-1、396.6 m Wh·g-1和171.9 m Wh·g-1;在0.5 C倍率下循环150圈后的容量保持率分别为92.1%、93.1%、94.7%、71.1%、65.6%。结果显示,材料中Mn的存在可以提高材料的能量密度增强材料的循环性能,但是大量Mn又会降低材料的电子电导率和离子扩散速率,降低材料性能。综合而言,LiFe0.5Mn0.5PO4/C具有最佳的电化学性能。使用乙二醇和去离子水的混合溶液作为反应溶剂,通过溶剂热法制备LiFe0.5Mn0.5PO4正极材料,随后将材料和葡萄糖进行球磨、烧结,最终得到LiFe0.5Mn0.5PO4/C材料。研究不同配比的反应溶剂、合成时间、合成温度以及烧结温度等参数对材料的影响,以此获得最佳的工艺参数。研究结果表明,混合溶剂中水和乙二醇的体积比为1:1时,所制备的纳米颗粒尺寸均一、分散程度最好,有利于材料的电化学表现。在此溶剂中,180℃下反应18 h得到颗粒状LiFe0.5Mn0.5PO4正极材料,随后与葡萄糖球磨后在600℃下烧结4 h,得到颗粒状LiFe0.5Mn0.5PO4/C正极材料颗粒尺寸为50-100 nm,组装成为电池后在0.1 C下首次充放电容量可达124.7 m Ah·g-1。在制取LiFe0.5Mn0.5PO4材料的过程中,发现总会有发生氧化影响材料的电化学性能,使用抗坏血酸、草酸、柠檬酸等作为材料在制备过程中的添加剂以避免氧化发生。实验结果表明,未使用抗氧化剂制备的LiFe0.5Mn0.5PO4/C正极材料在0.2 C下的放电比容量为79.5 m Ah·g-1,在经过50圈循环后容量保持率为88.2%;而使用添加量为LiFe0.5Mn0.5PO4材料10%摩尔质量的抗坏血酸作为氧化剂的材料在0.2 C下的放电比容量为119 m Ah·g-1,经过50圈循环后容量保持率为96.9%,高于添加草酸的92.4 m Ah·g-1(50圈循环后容量保持率为88.1%)和柠檬酸的89.1 m Ah·g-1(50圈循环后容量保持率为91%)。使用含有Ar-H2混合气体的纳米气泡水和乙二醇作为溶剂热反应溶剂,一方面纳米气泡水可以作为抗氧化剂,减少材料在溶剂热反应过程中的氧化现象发生;另一方面纳米气泡水溶剂中大量的纳米气泡可以提供足够的比表面能,从而可以减少材料在合成过程中的团聚现象。所制备的材料在0.1 C下放电容量比未使用抗氧化剂的材料提高了42.9%,比使用抗坏血酸的材料容量提高了15%。
吴冉[2](2021)在《碳包覆对La-Y-Ni基储氢合金性能的影响研究》文中认为超晶格La-Y-Ni基储氢合金克服了 LaNi5基合金容量低和La-Mg-Ni基储氢合金制备困难的缺陷,得到了广泛的研究。La-Y-Ni基合金制备工艺简单,放电容量高,但仍存在在碱性电解液中易腐蚀,倍率性能有待提高的问题。本文采用磁悬浮感应熔炼法制备了(LaSmY)(NiMnAl)3.5合金,分别选取石油沥青、蔗糖、葡萄糖、壳聚糖为碳源,通过低温烧结,制备得到碳包覆合金样品,并与机械混合碳粉制备的合金性能进行比较。采用XRD、SEM和电化学性能测试等方法研究了合金样品的物相结构、表面形貌和电化学性能,利用Raman和FTIR光谱分析了不同碳源在合金表面形成碳的组成成分和结晶状态,探究了碳包覆量和碳源种类对合金电化学性能的影响及机理。以沥青为碳源对合金进行碳包覆,电化学结果表明,碳包覆后合金电极的放电容量较未包覆的合金降低,但循环稳定性提高。且碳包覆后合金电极的放电容量和倍率性能随着碳包覆量的增加先增大后减小。碳包覆量为0.5 wt%时,合金电极具有最好的电化学性能,其Cmax降低最小,由350.5 mAh/g降低至345.7 mAh/g,HRD1200由67.99%提高至72.49%,循环300次后合金电极的容量保持率S300由73.75%提高至79.44%。动力学测试结果表明适当的碳包覆量可以提高合金表面的电催化活性和导电性,降低电荷转移阻抗,加快氢在合金中的扩散速率和电荷的转移速率,从而提高合金电极的倍率性能。降低烧结温度,以蔗糖为碳源,结果表明,碳包覆合金电极的放电容量、倍率性能和循环稳定性随着碳包覆量的增加先增大后减小。当碳包覆量为0.3 wt%时,合金电极的电化学性能最优越,其Cmax从354.5 mAh/g提升至359.0 mAh/g,高倍率放电性能HRD1200由65.84%提升至74.39%,容量保持率S300由73.15%提升至80.01%。拉曼光谱的分析结果表明,合金表面碳的粒径越小,对应碳的石墨化程度和导电性越高,越有利于合金的放电容量和倍率性能的提高。采用不同有机物为碳源对合金进行碳包覆,结果表明碳包覆能有效提高合金的循环稳定性。其中采用蔗糖、壳聚糖和葡萄糖为碳源,能有效地提高合金的Cmax和HRD。机械混合碳粉不能实现碳的均匀分布,因此对合金性能的提升效果较碳包覆的差,其中,蔗糖为碳源制备的碳包覆合金电极的性能最佳。拉曼和红外光谱结果表明,不同碳源碳化后在合金表面形成的碳为sp2和sp3混合结构的无定型碳,碳源在碳化过程中流动性越好、形成的碳分布越均匀且未完全碳化的残留物越少,碳的石墨化程度和导电性越高,对合金的电化学性能的提高效果越显着。
陈刚[3](2021)在《功能化金属有机框架对抗生素的吸附研究》文中指出抗生素的使用已有近百年的历史,虽然抗生素可以有效阻止和治疗某些疾病,但大多数不能在生物体内完全代谢,它们大多以原药或活性代谢物的形式排入水中,导致水环境污染。目前由于抗生素过度使用所带来的问题已经引起了全世界的关注,因此,如何快速、有效地去除水中的抗生素成为亟待解决的问题。与传统的多孔材料(如活性炭、沸石、分子筛)相比,金属有机框架(MOFs)材料具有比表面积大、孔结构易调节和吸附活性位点多等优点,在吸附分离、催化、和药物控释等方面有着广泛的应用。本文以Ui O-66和MIL-101为基准材料,利用氨基、分子印迹技术及碳泡沫对其进行改性,以实现其可以高效选择性的去除水中抗生素分子。同时,利用X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),傅里叶变化红外光谱仪(FTIR),比表面积分析仪(BET),热重分析仪(TG-RSC),拉曼光谱仪(Raman),高性能压汞仪(MIP)和X射线光电子能谱仪(XPS)等对所制备的材料进行表征,以了解材料的微观结构、物理特性和化学组成并探究其吸附机理。具体研究结果如下:1.通过改变有机配体的配比成功制备了一系列不同氨基比例的吸附材料Ui O-66-NH2(n),以去除水中的诺氟沙星(NOR)和四环素(TC)。其中Ui O-66-NH2(0.5)对NOR和TC的吸附性能最佳,且其吸附过程更符合伪二级动力学和Langmuir吸附等温线模型。特别是其对NOR的吸附速率极快,能够在10 min内达到吸附平衡,同时Langmuir吸附等温线模型拟合结果显示其最大吸附量达到了673 mg/g。而且,选择性吸附实验结果证明,可以通过简单的调节pH以实现其对NOR和TC的选择性吸附。此外,通过分析吸附前后的FTIR和XPS初步判断了Ui O-66-NH2(0.5)对NOR和TC的吸附机理主要为静电吸引作用、离子交换和π–π共轭作用。2.采用原位模板自组装策略制备了分子印迹型MOFs材料(MI-MOF)。XRD和SEM分析结果表明,模板分子的引入和洗脱对MOF基体材料的晶体结构和表面形貌影响不大。此外,选择性吸附实验结果表明MI-MOF对NOR具有良好的选择性吸附性能,即使是分子尺寸较小的竞争类似物仍对MI-MOF的特异性选择没有显着影响。这说明MI-MOF的选择性不仅与孔径有关,还与缺陷表面暴露的活性位点有关,这些活性位点对模板分子上的某些结构基团具有特定的识别能力。实验结果显示MI-MOF对NOR的吸附更符合伪二级动力学和Langmuir模型,而且在pH=7时,其吸附效果最优,最大吸附量可以达到了668 mg/g。通过对比吸附前后的FTIR和XPS光谱可以得出吸附NOR的主要去除机理为静电吸引、π–π共轭作用、Fe与NOR的Lewis酸碱反应和Fe-O络合。综上,MI-MOF展现出诸多优势如制备工艺简单,吸附效率高,选择性吸附能力强,重复使用性良好,因此具有很大的工业应用潜力。3.利用原位生长策略和溶剂热法,将MOFs和MI-MOF嵌在碳泡沫(CF)的碳骨架上,以制备出具有分级多孔的复合材料NH2-MIL-101/CF和MI-MOF/CF。分级多孔结构的存在显着提高了NH2-MIL-101/CF和MI-MOF/CF的吸附速率。与NH2-MIL-101和MI-MOF相比,MI-MOF/CF对NOR的吸附速率分别提升了3倍和1倍,而且MI-MOF/CF对NOR表现出良好的吸附能力,最大吸附能力达到了456 mg/g。此外,与NH2-MIL-101/CF相比,MI-MOF/CF具有更好的选择性吸附性能。FTIR和XPS分析表明,主要吸附机制为离子交换、Fe-O络合以及Fe3+与NOR的Lewis酸碱反应。值得注意的是,相对于粉末材料,块状的复合材料NH2-MIL-101/CF和MI-MOF/CF更容易实现固液分离,具有良好的可重复使用性,因此具有很高的工业应用价值。综上所述,本研究将为高效、选择性去除大分子药物开辟一个有价值的方向,并为MOFs的设计和合成提供新的思路。
王博阳[4](2021)在《钠离子电池煤基炭负极材料的制备及电化学性能研究》文中研究表明钠离子电池凭借钠资源储量丰富,价格低廉的优势有望成为大规模储能器件的候选之一。电极材料作为钠离子电池的核心组成部分直接影响电池的性能,钠离子电池商业化的主要挑战在于寻找高性能低成本的正负极材料。炭材料凭借价格低廉、化学稳定性好、结构可控等优势,成为极具潜力的负极材料之一。煤具有产炭率高、成本低的优点,是一种优质的炭前驱体。本论文采用不同变质程度的煤作为前驱体,通过研究除灰方法以及制备条件对炭材料的结构、形貌的影响,制备了高容量、高首效、高倍率与优异循环性能的炭负极材料,具体研究内容如下:选用低成本高碳含量的无烟煤为前驱体,采用化学除灰与炭化方法,制备了无烟煤基高纯炭材料。通过比较不同的除灰方法,发现盐酸和氢氟酸处理方法除灰效果最佳,杂质的去除率高达90%。除灰提高了无烟煤炭的石墨化度和导电性,有效增强了材料的电化学性能。通过进一步改变炭化温度,调控炭材料的微观结构,优化了材料的储钠性能。结果发现,经过1000℃炭化后,除灰的无烟煤基炭在0.02Ag-1电流密度下展现出252.2mA hg-1的可逆储钠比容量,在1Ag-1大电流密度下,循环500圈后容量保持率高达97.4%。选用不同变质程度的煤为前驱体,采用酸洗脱灰与高温炭化的方法制备了系列煤基硬炭,研究变质程度、炭化温度对煤基硬炭微晶结构和表面杂原子组成的影响,并考察了其相应的储钠行为。结果表明,对于同一煤种,炭化温度会影响硬炭的碳层间距和石墨化度。随着变质程度的加深,煤基硬炭微晶尺寸逐渐增大,碳层间距减小,杂原子含量减少,sp2碳含量增加。经过1400℃炭化,烟煤炭、次烟煤炭与褐煤炭在0.02 A g-1电流密度下分别表现出317.5mA h g-1、326.1mA h g-1和338.8mA h g-1的可逆比容量,首次库伦效率分别为80%、79.8%和81.1%。对比表征结果发现,褐煤炭具有最大的碳层间距,丰富的可逆储钠缺陷位点与杂原子含量,为褐煤炭提供了较多的嵌入和吸附储钠容量。褐煤基硬炭在1Ag-1电流密度下循环500次后容量保持率达到96%,表现出优异的电化学与结构稳定性。
延晨政哲[5](2021)在《基于Diels-Alder反应自修复天然橡胶的制备及性能研究》文中进行了进一步梳理在自然资源匮乏和环境保护意识提高的背景下,对于天然橡胶(NR)和其衍生物环氧天然橡胶(ENR)的改性研究具有重要的理论价值以及现实意义。传统的橡胶弹性体遭受切割、刮擦、撕裂、穿孔等意外的机械损伤后,容易出现结构完整性或功能性的缺失。为了延长橡胶材料的使用寿命、减少资源浪费,自修复橡胶材料越来越受到人们的重视。本文将动态可逆的Diels-Alder反应引入到天然橡胶和环氧天然橡胶中,以动态可逆共价键构建橡胶弹性体。通过复合金属纳米银、壳聚糖以及多壁碳纳米管增强橡胶材料的力学性能以及获得其他功能性,本文系统地探讨了自修复天然橡胶的机械性能、自修复性能、热性能、动态力学性能以及功能性等。本文主要研究内容如下:(1)采用糠醛对甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)改性,制备了具有乙烯基和呋喃基的单体(HEMA-FUR);将HEMA-FUR接枝到天然橡胶(NR),制备了具有呋喃基团的天然橡胶NRFA;通过双马来酰亚胺(BMI)交联NRFA,得到了具有快速高效自修复性能的天然橡胶(NRFB)。然后,在NRFB表面旋涂导电银浆层,将其制成一种导电性好、灵敏度高的柔性电子传感器。NRFB的拉伸强度和自修复效率分别达到2.68 MPa和87%。由于银的低电阻率和基体的自修复能力,NRFB传感器在自修复前后具有很高的灵敏度,可以检测到手指、手腕和皱眉等各种人体活动。(2)通过BMI将糠醛改性后的壳聚糖(CTS-FUR)和糠胺改性后的环氧天然橡胶(ENR-FA)进行交联,制备了一种生物弹性体ECTS。仿生结构的设计使ECTS中的软、硬组分相互补充,使其获得优异的力学性能。同时,ECTS中的DA键和壳聚糖(CTS)与环氧天然橡胶(ENR)之间的氢键作为功能键构成了杂化网络,因此ECTS具有双重自修复网络。结果表明,添加质量分数为20phr的CTS-FUR后,ECTS的拉伸强度和断裂伸长率分别达到7.55 MPa和487%。此外,由于壳聚糖骨架与橡胶基体之间动态共价键的可逆性,在高温刺激下可以重建被破坏的交联网络。无论是完全断裂、循环损伤还是可回收测试,试样的力学性能均恢复到原试样的90%以上。ECTS对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌)和革兰氏阴性菌(铜绿假单胞菌)均具有良好的抗菌活性,抗菌率均在99%以上。(3)通过BMI在糠醛改性的氨基多壁碳纳米管(CNTs-F)和糠胺改性后的环氧天然橡胶(ENR-FA)之间建立的Diels-Alder反应,制备具有优异的力学性能的自修复导电弹性体ECNT。由于CNTs-F的加入以及填料与基体之间的相互作用,ECNT的拉伸强度达到7.74 MPa,断裂伸长率为467%。D-A键和亚胺键的可逆性以及CNTs-F的光热性,ECNT具有快速、高效、多通道的自修复能力,自修复效率均大于90%。另外,ECNT的灵敏度GF值达到3.7621,响应时间均小于180 ms。在自修复前后,ECNT不仅可以监测人体较大肢体的运动,如手指屈曲和肘部屈曲等;还能监测如微笑和咳嗽的细微运动。
张孟杰[6](2021)在《多酚修饰碳纤维/环氧树脂复合材料的制备及性能研究》文中研究指明碳纤维具有较高的使用温度、高强度和刚度,并且重量较轻。其被广泛用作先进聚合物复合材料的增强体。但是,由于碳纤维在制造过程中要经历碳化或石墨化等工艺,导致其表面稳定、惰性,因此难以和基体之间形成牢固的物理/化学相互结合作用。然而,由于碳纤维增强聚合物复合材料的力学性能很大程度上依赖于碳纤维与聚合物基体的粘结质量。不良的界面结合会极大地限制复合材料在高性能领域的应用。需要通过碳纤维表面处理来达到提高复合材料界面性能的目的。碳纤维的表面处理通常是通过在纤维表面引入化学官能团或纳米粒子来实现惰性碳纤维表面的活化的。当前,针对碳纤维表面处理的多种多样的研究已经展开,但多数方法存在环境污染、成本高、工艺复杂、对纤维本身有损伤等各种不足。为了顺应当今环保、可持续的发展理念,碳纤维表面处理应当朝着低成本、可持续且环境友好的方向研究。本文围绕改善碳纤维和树脂基体之间界面结合的中心思想,以贻贝黏附蛋白为启发,在不损伤纤维本身强度的前提下,采用低成本、环保、温和的方法处理碳纤维。本文的主要研究内容为:(1)从贻贝黏附蛋白中得到灵感,结合多巴胺自聚的反应机理,以邻苯二酚和聚乙烯亚胺为原料,通过迈克尔加成或希夫碱反应,在碳纤维表面生成一种具有良好黏附能力的改性涂层。通过TGA、FTIR、拉曼光谱、XPS、动态接触角对改性前后的碳纤维进行了表征,证明了邻苯二酚-聚乙烯亚胺涂层成功涂覆到纤维表面。通过控制邻苯二酚和聚乙烯亚胺的比例,得到最佳的改性效果。紫外-可见光谱、SEM证明了当邻苯二酚和聚乙烯亚胺的比例为1:0.5时,纤维表面的涂层最均匀。界面及力学性能测试结果表明,邻苯二酚-聚乙烯亚胺的质量比为1:0.5时,其处理的碳纤维/环氧树脂复合材料界面性能达到最佳,其界面剪切强度为75.2 MPa,层间剪切强度为80.1 MPa,横向拉伸强度为32.1 MPa,弯曲强度为976.4 MPa;与未处理的碳纤维复合材料相比分别提高了73.7%,51.7%,86.6%,51.9%。通过SEM查看复合材料断面形貌,邻苯二酚-聚乙烯亚胺处理后的碳纤维/环氧树脂界面结合紧密,复合材料破坏形式由界面破坏转变为内聚破坏。(2)从多巴胺自聚得到启发,以低成本生物基原料单宁酸和氨丙基三乙氧基硅烷为原料,通过迈克尔加成或希夫碱反应共聚,在碳纤维表面生成一种具有良好黏附能力的改性涂层。研究了单宁酸和氨丙基三乙氧基硅烷共聚对碳纤维复合材料界面性能的良性作用。通过SEM、TGA、FTIR、拉曼光谱、XPS、动态接触角等对改性前后的碳纤维进行了探究,证明了单宁酸-氨丙基三乙氧基硅烷成功修饰到了碳纤维表面。界面及力学性能测试结果表明,单宁酸-氨丙基三乙氧基硅烷共沉积处理碳纤维/环氧树脂复合材料界面性能明显提高,其界面剪切强度为73.5 MPa,层间剪切强度为80.2 MPa,横向拉伸强度为27.9 MPa,弯曲强度为1028.1 MPa;与未处理的碳纤维复合材料相比分别提高了71.3%,59.9%,58.5%,33.2%。通过SEM对复合材料断面进行分析,单宁酸-氨丙基三乙氧基硅烷处理后的碳纤维与环氧树脂间的界面结合变好,复合材料失效形式由界面破坏转变为内聚破坏。(3)由聚多巴胺的聚合黏附受到启发,根据多巴胺中的邻苯酚羟基和氨基在自聚过程中能发生迈克尔加成或希夫碱反应,选取低成本生物基的没食子酸为邻苯酚来源原料,明胶为氨基来源原料,在类似多巴胺自聚的条件下反应,生成一种具有极强黏附能力的共聚物包覆在碳纤维表面,以活化碳纤维表面,促进树脂在纤维上的润湿,增加纤维-树脂间的相互作用,从而提高复合材料的界面性能。通过SEM、TGA、FTIR、拉曼光谱、XPS、动态接触角等对改性前后的碳纤维进行了表征,证明了没食子酸-明胶共聚物修饰到了碳纤维表面。没食子酸-明胶共沉积处理碳纤维环氧树脂复合材料界面性能明显提高,其界面剪切强度为85.6 MPa,层间剪切强度为82.6 MPa,弯曲强度为1223.7 MPa;与未处理的碳纤维复合材料相比分别提高了78.7%,56.4%,57.4%。没食子酸-明胶处理后的碳纤维与环氧树脂间的界面结合变得紧密,树脂与纤维间没有出现分离,复合材料的失效形式由界面裂开转变为内聚损坏。
郭涛[7](2021)在《氮掺杂碳量子点的制备及表面活性应用》文中进行了进一步梳理碳量子点(Carbon Quantum Dots,CQDs)作为一种碳纳米材料,具有水溶性好、荧光性强、尺寸小、生物毒性低等优点,在传感器、离子检测器、电容器及光催化剂等方面受到了广泛关注。但是常规方法制备的CQDs荧光颜色单一、量子产率低、表现出单一亲水性,难以在不相溶溶液体系中进行研究,极大地限制了其应用范围。针对以上这些问题,本文提出通过氮原子掺杂来增强碳量子点的荧光性,在CQDs表面进行官能团修饰得到两亲性氮掺杂碳量子点,探讨了其表面活性和性能。并针对修饰后物质的特有结构,研究其作为助剂在水溶液中辅助液相剥离石墨烯的应用。(1)使用柠檬酸为碳源、3-二甲胺基丙胺为掺氮剂,在180℃水热条件下,制备得到了氮掺杂碳量子点(Nitrogen-doped Carbon Quantum Dots,N-CQDs),并通过红外吸收光谱(FTIR)和核磁氢谱(1H-NMR)表征的结果证明N-CQDs中含有大量的酰胺、叔胺、伯胺等含氮元素的化学官能团,证明成功进行了氮掺杂;紫外-吸收可见光谱(UV-vis)和荧光光谱(PL)测试表明N-CQDs具有良好的光学性质,且具有蓝色的荧光;透射电子显微镜(TEM)结果表明N-CQDs形态呈球状且在水溶液中分散性良好,尺寸在2~7nm范围内,具备量子点的小尺寸特性。(2)通过对N-CQDs进行表面官能团改性,合成了具有两亲性的物质R-(N-CQDs)和R-(N-CQDs)-L。对其进行结构表征和表面活性测试,结果表明,R-(N-CQDs)-L具有更长的疏水碳长链结构和更强的表面活性。具体地讲,R-(N-CQDs)-L水溶液在临界胶束浓度(1.0g/L)下的表面张力值为24.33m N/m,乳化后两相分层时间t(VH2O=5.0m L)=510s,起泡5min后泡沫体积仍能达最初的95%,并且通过与十二烷基硫酸钠(SDS)复配后,体系协同作用更加显着,为CQDs的应用提供了新的途径。(3)基于R-(N-CQDs)-L的特殊结构和在表面活性方面的优异性能,将其作为分散助剂在超声波辅助下进行了液相剥离石墨制备石墨烯的研究,进一步扩展了两亲性N-CQDs的应用范围。研究了分散剂用量、超声剥离时间及石墨初始浓度对石墨烯分散液浓度的影响,对石墨烯的形貌与结构进行了表征,并分析了R-(N-CQDs)-L液相剥离石墨烯的机理。结果表明,在转速为4000r/min离心30min的条件下,当R-(N-CQDs)-L浓度为0.5g/L,超声时间为3h,石墨初始原料为8mg/m L时,石墨烯分散液的浓度可达到0.924mg/m L,并且具有良好的稳定性。使用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和原子力显微镜(AFM)来分析石墨烯的形貌,结果表明石墨烯表面平整光滑,尺寸主要在几百纳米至2μm范围内,厚度低于2nm,大部分属于双层及少层石墨烯。拉曼光谱(Raman)、X射线粉末衍射(XRD)和FTIR结果表明,相比于原料石墨,石墨烯表面没有进行多余的氧化,缺陷较少,结构较为完整。
鄢飞[8](2021)在《碳纤维多组分增强体的构筑及其复合材料性能研究》文中研究指明碳纤维增强树脂基复合材料由于质轻、高强等优良特性在军用、航天及汽车领域获得大量应用。随着科技的不断进步与社会需求的持续增长,对碳纤维复合材料提出了更高的要求。众所周知,碳纤维表面官能团较少,化学性质不活泼且表面平滑,导致其与树脂难以实现良好浸润,复合材料界面性能下降,从而影响复合材料的整体性能。所以,复合材料的综合性能极大程度上取决于碳纤维与基体树脂间的界面结合强度。本文从碳纤维多组分增强体结构设计出发,以增强碳纤维复合材料界面性能为目标,利用金属粒子、纳米碳材料及MXene材料与碳纤维相结合,设计并制备了不同的多组分增强体。本文的主要研究内容如下:为了增强碳纤维与环氧树脂的界面粘结强度,在碳纤维表面通过两步电泳沉积法分别修饰金属铜粒子和碳纳米管,制备出碳纳米管/铜/碳纤维(CNT/Cu/CF)多组分增强体,在纤维与树脂间构建界面相,探索制备工艺参数如电流、时间、温度等对复合材料界面相结构的影响,确定最佳电泳沉积制备工艺条件。通过XRD表征了金属铜和碳纳米管的晶面结构,利用SEM表征了Cu/CF的表面及其环氧树脂复合材料的界面相结构,通过EDS扫描界面处元素的分布,证明界面相的形成。采用万能试验机对复合材料的界面性能进行了测试,复合材料的层间剪切强度提升了39.5%。同时,CNT/Cu/CF增强体还赋予了复合材料良好的导热性能,碳纳米管沉积40 min后复合材料的导热性能提升了292%。继续增大电泳沉积的时长,碳纳米管出现团聚现象,大量的堆积不利于应力和热量的有效传递,因此复合材料的层间剪切强度和热导率反而开始呈现下降的趋势。由于两步电沉积法实验时间长且操作过程繁琐,为了提高实验的效率,对电沉积两步法进行改性,采用一步法构建碳纳米管/铜/碳纤维(CNT/Cu/CF)多尺度结构,将铜粒子与碳纳米管同时沉积到碳纤维表面,起到增强界面强度的作用。通过将碳纳米管氨基化及羧基化,使其分别带有正电荷与负电荷,在电解液中与相同电荷的含铜离子稳定共存,从而实现一步法电沉积。增强体的SEM结果表明铜和碳纳米管均匀地修饰到了碳纤维表面,并实现同步沉积,两者间紧密相连,空隙明显减小。与两步法相比,这种紧密结构有利于进一步提高材料的导热导电性能与界面强度。测试结果表明,一步法电沉积制备的复合材料的热导率和电导率相比于两步法分别提高了17%及20.6%。与未改性的复合材料相比,CNT/Cu/CF增强环氧树脂基复合材料的层间剪切强度增强了34.5%。氧化石墨烯由于其具有杰出的力学性能和物理性能被广泛用于复合材料填料。目前在碳纤维表面修饰氧化石墨烯制备多组分增强体已被大量报道,但所采用的的方法例如化学接枝法容易对碳纤维力学性能造成损伤。本研究工作以不损伤纤维自身强度为前提,同时提高复合材料界面性能为目标,采用“π桥连”法制备氧化石墨烯/碳纤维(GO/CF)多组分增强体。FTIR、XPS及Raman光谱测试结果表明,通过“π桥连”法能够将氧化石墨烯均匀修饰到碳纤维表面。通过SEM、AFM表征增强体的表面形貌,证明氧化石墨烯显着增大了纤维的粗糙度与比表面积。通过动态接触角测试发现,纤维的表面能提高了55.2%,改善了纤维与树脂间的浸润性。用氧化石墨烯修饰后的碳纤维复合材料的层间剪切强度、界面剪切强度及横向拉伸强度分别提高了49.3%、59.1%、117.1%。氧化石墨烯的存在不仅可以增强纤维与树脂的机械啮合作用,还可以改善两者的化学相容性,同时改变界面处的裂纹传播方向,使得界面破坏形式由较弱的界面脱粘转变为内聚破坏。通过EDS对界面处的碳元素进行线扫描,证明了纤维与树脂间界面相的形成。同时通过控制桥连剂的摩尔浓度实现对界面粘结性能的调控。采用实验条件温和且过程简单的自组装法制备Mxene/壳聚糖/碳纤维(MXene/CS/CF)多组分增强体,在碳纤维与基体环氧树脂界面处构建“有机-无机”结构界面层,以增强复合材料的界面性能。使用FTIR、Raman光谱对增强体的表面化学结构进行表征,SEM与EDS观察了增强体的表面形貌和元素分布,证明了MXene和壳聚糖组装到碳纤维表面,并形成了均匀紧密的界面层。测试结果表明,复合材料的层间剪切强度和界面剪切强度分别增大了49.1%和52.1%。最后对“有机-无机”结构界面层的增强机理进行了分析和阐述。
徐林林[9](2021)在《激光调控纳米金属的局域表面等离激元共振及应用研究》文中研究说明金属Ag、Au、Cu等纳米构型具备独特的局域表面等离激元共振(LSPR)特性,由此获得的高效可调的光吸收-转化能力使其在可见-近红外光辐照下呈现出优异的光激发响应性能,在生物医学、食品安全、光电传感以及能源转换-存储等领域具有重要的研究意义和应用前景。其中,基于金属基复合构型LSPR效应产生的局域增强的电磁场,可以显着增强分子的拉曼信号强度,由此形成的表面增强拉曼散射(SERS)光谱诊断技术在生物医药分子的微量分析、肿瘤细胞的早期诊断、有机污染物分子的监测以及果蔬表皮农药残留的痕量探测等领域具有显着的应用价值。此外,考虑到纳米金属独特LSPR效应对于可见-近红外光的高效转化效率,由此构建的金属基复合构型可以作为一种高活性的新型光催化剂用以实现太阳能到化学能的高效转换,从而促进光催化制氢产氧、光催化降解、二氧化碳还原、氮的固定、有机合成等众多能源转化领域的快速发展。巧妙调控金属基复合构型的微观形态可以有效优化其LSPR效应进而不断促进光激发相关应用研究。多年来,研究人员在制备多孔、核壳、空心、长枝状、异质结以及多晶异相或表面缺陷等多种复杂的微观构型方面取得了显着成果。在此基础上,如何进一步获得具有洁净表面的金属基复合材料也是当前的研究热点,因为基于LSPR特性的光激发响应是纳米材料表面原子受光照驱动与外界的相互作用,由此产生显着的光传感、光催化、光电转化等,因此确保材料表面洁净无污染,使其界面与入射光和外界反应环境能够直接有效接触,更有利于充分发挥LSPR效应在众多前沿科技领域中的显着优势。为巧妙设计金属基纳米复合构型,常规合成方式需要借助复杂的有机试剂作为调控金属成核结晶的保护配体,以此实现多形态纳米金属的构建。后续附着于纳米产物表面的有机试剂所形成的隔离层势必会降低光-电转化/传输性能,因此还必须通过繁琐严苛的清洗-提纯等工艺对材料表面进行除杂净化。相比较而言,激光调控优化策略作为一种新型绿色环保的合成手段,无需引入额外复杂有机试剂便可合成表面洁净的金属纳米复合材料,它是基于光与物质相互作用的激发机制,通过光子在材料中的吸收-转化-激发,实现对于材料结构改性的微加工技术。而且,通过合理控制激光辐照参数还能够对所构建金属基复合材料固有LSPR进行系统的优化设计。本论文重点探索激光液相辐照的诱导合成策略,通过激光有效激发前驱体材料形成的活跃电子作为绿色高效的还原剂,实现了周围溶液中金属离子的有效还原,可控合成了多种形态的金属基复合构型。依据上述激光调控优化策略,我们主要调控制备了 Au/Ag/AgCl纳米短链高效可见光催化剂和Ag@Au纳米多枝、ZnO@Au、Ag@ZnO、GO/Au复合材料四种高活性SERS基底。此外,我们进行了有意义的扩展探索,基于GO表面丰富的含氧官能团,通过乙醇辅助成功在其表面负载生长了 PtPd纳米花,据此探索了 GO/PtPd复合构型的电催化性能。本论文的主要研究内容可以概括如下:1.探索532 nm脉冲激光液相辐照策略,通过有效激发金属离子混合溶液,调控构建出表面洁净的Au/Ag/AgCl纳米短链。独特链状构型连同三元体系中较强的协同耦合效应使得Au/Ag/AgCl纳米复合材料表现出优异宽波谱范围响应的LSPR特性,进而促进了光生电子的转移及电荷载流子的有效分离。相比于单分散的Ag/AgCl纳米颗粒,以亚甲基蓝(MB)为分析对象,Au/Ag/AgCl纳米复合构型表现出明显增强的可见光光催化降解性能。值得注意的是,不同于单分散的纳米颗粒,三元Au/Ag/AgCl纳米短链固有的自沉积特性使其与上清液自动分离,无需传统研究中的催化剂后续分离步骤便可简单实现污水净化。所合成的Au/Ag/AgCl即使经过连续两周14次循环的光降解后依旧可以保持~97.6%的光催化降解率,进一步揭示了这一独特高活性催化剂同样具有长效稳定性。该研究将为后续设计其他更为优异的光催化剂提供新思路,进而扩展其应用研究。2.基于532 nm连续激光液相辐照诱导合成策略,调控构建出组分(Ag的相对含量1.2~34%)连续可调的Ag@Au纳米多枝构型。基于所调控合成的Ag@Au纳米多枝,以4-氨基苯硫酚(4-ATP)作为探针分子,探索其优异的SERS性能。研究表明:Ag相对含量为34%的Ag@Au纳米多枝相比于其他双金属组分结构因其显着的金属间协同效应可以明显提高SERS活性,其探测极限低至~10-14 M,增强因子(EF)高达~1011。该工作利用激光液相辐照策略可以有效调节Ag@Au纳米多枝的双金属组分,进而优化金属之间的协同耦合效应,据此获得更为优异的SERS活性,为后续超低浓度分子的SERS诊断分析提供了实验和理论依据。3.基于短波长紫外激光液相辐照策略,将Ag、Au纳米颗粒可控负载到ZnO半导体表面,调控构建出Ag@ZnO、ZnO@Au异质结复合构型。通过紫外激光激发半导体ZnO产生电子-空穴对,后续利用受激发产生的活跃电子作为新颖还原剂还原周围金属离子进而实现金属纳米颗粒的可控负载生长。基于调控合成的Ag@ZnO复合材料,其对于结晶紫(CV)探测极限低至10-9M,EF高达~107。进一步以ZnO@Au复合材料作为SERS基底,可以实现甲基蓝(MB)分子10-9 M的低浓度探测,而且充分利用其优异的光催化降解能力,经过20次SERS检测-光催化降解的循环实验依旧表现出优异的超灵敏探测能力。该项研究利用紫外激光辐照策略在相对廉价的半导体结构上简便高效地负载生长贵金属Ag、Au纳米颗粒,兼具半导体的电荷转移引起的化学增强机制(CM)和贵金属LSPR诱导电磁场增强机制(EM),使其复合结构相比于单一类型更具优势。此外,基于其优异的光催化降解特性可实现SERS基底的重复利用,为开发设计其他低成本高性能SERS基底研究提供新思路。4.基于紫外激光液相辐照策略,结合光激发有效提高二维(2D)GO表面含氧官能团的还原性,在其表面负载生长了高密度、单分散的Au纳米颗粒,调控构建出GO/Au复合构型。利用Au含量约为2.25%的GO/Au复合材料,分别实现了 10-14M亚甲基蓝(MB)、10-13M罗丹明6G(R6G)及10-13M孔雀石绿(MG)分子的超低浓度SERS探测,并且完成了上述三种分子混合体系纳摩尔(nM)浓度的同时分辨。在此基础上,我们进一步扩展探索了提高GO表面含氧官能团还原性的其他手段,即利用清洁无污染的乙醇作为辅助试剂,通过与GO充分混合用以优化提高表面羟基官能团进而大大改善其还原性能,由此负载生长出PtPd纳米花结构,调控构建出GO/PtPd复合材料。基于甲醇氧化反应(MOR)测试,相比于其他催化剂,Pt:Pd约为1:1的GO/PtPd复合材料表现出更优的电化学催化活性(质量/比活性、耐久性)。尤为重要的是,所合成的GO/PtPd复合材料催化剂即使在低温条件下也表现出优异的电催化活性:以常温(25℃)条件下的MOR电催化活性作为标准,低温(5℃)下的MOR电催化活性仍能保留70%,远大于商用Pt/C催化剂仅有的57%。本研究通过对GO表面含氧官能团的优化改性,可以有效负载生长出多形态的金属纳米构型,由此获得优异的光电转换性能有利于促进多功能复合材料的前沿交叉研究。
张政[10](2021)在《β-FeOOH/Fe3O4/生物炭光致型复合材料的研制及脱除偶氮染料机理研究》文中研究说明光催化和类Fenton工艺是降解有机污染物的两类具有前途的高级氧化技术。两者形成组合新的类Fenton的光催化体系可显示出巨大的潜力。光致型类Fenton技术能够通过活性材料光激发产生出超氧化物和羟基自由基,从而非选择性地破解了废水中最难处理的有机污染物的结构进而达到降解。因此如何制备光致型类Fenton的活性材料及复合光催化剂,高效、绿色、环保的处理偶氮染料废水是水体治理的共性关键难题之一。本文以玉米芯生物质为原料,经热解制备、活化、多态铁元素共沉积,研制出磁性纳米β-FeOOH/Fe3O4/生物炭光致型类Fenton复合材料,通过表征解析了该材料的类Fenton催化降解机制,旨在开发一种降解含有偶氮染料废水的新材料,探究出水资源的再生利用的新方法。本文通过热解制备出富含类石墨烯结构和多酚羟基的玉米芯生物炭,对其进行KOH活化得到活性生物炭;再通过一步共沉淀法制备出新型β-FeOOH/Fe3O4/生物炭光致型类Fenton复合材料,并以典型偶氮染料甲基橙(MO)为对象,研究可见光下的光降解及其光催化活性;探究可见光下活性生物炭上的类石墨烯结构和酚羟基、β-FeOOH、Fe3O4对降解MO的协同作用以及抑制羟基自由基的湮灭;可见光下的光催化及磁分离性能;水和氧气被激发从而产生活性物质(羟基自由基和过氧化氢)对偶氮染料的降解机理,主要结论如下:(1)以玉米芯为原料制备的生物炭比表面积为468.59 m2/g,是玉米芯生物质的3.8倍,对MO的最大吸附量为90.02 mg/g。制得的玉米芯生物炭富含类石墨烯结构及多酚羟基官能团,在可见光下通过静电相互作用、电子共享和电子交换的协同能力促进电子共享和转移,诱导类石墨烯结构和氧产生高活性羟基自由基以降解MO。(2)经KOH改性的玉米芯活性生物炭,孔结构发达,以微、中孔为主,孔隙连续且完整,类石墨烯结构增加,富含酚羟基,且有较好的吸附性能和负载功能。活性生物炭的比表面积为1424.82 m2/g,是玉米芯生物炭的3.04倍。活性生物炭对MO的光催化降解去除率是玉米芯生物炭的1.32倍。(3)通过一步共沉淀法制备出具有光催化性能和超顺磁性的新型β-FeOOH/Fe3O4/生物炭光致型类Fenton复合材料。XPS光谱证实了β-FeOOH/Fe3O4和活性生物炭之间存在C–O–Fe键,能加快传导光生电子。UV-vis光谱表明β-FeOOH与活性生物炭之间存在电子-空穴对,从而促进光生电子从β-FeOOH向活性生物炭的界面转移,并在可见光下加速产生活性物质。电子自旋共振分析和自由基猝灭实验探明,羟基自由基是复合材料光降解甲基橙过程中的主要活性物质,因此在协同光催化体系中,复合材料对MO表现出优异的催化降解性能,光催化降解效率是活性生物炭材料的2.03倍。此外,复合材料在多次循环使用后仍保持稳定的结构和催化活性,且由其超顺磁性而更易于回收分离。(4)采用光致型类Fenton复合材料催化降解MO发现:复合材料对MO的吸附遵循Freundlich吸附模型,且其吸附能力对p H不敏感;在光致型类Fenton非均相催化体系中,β-FeOOH/Fe3O4与载体活性生物炭之间的吸附-催化协同作用显着的提高了MO降解率;催化体系的p H值对MO的降解具有一定的影响,在p H为3.0~8.0范围时,随着p H的降低,·OH的生成速率增大,提升MO的降解速率;降解过程符合Langmuir–Hinshelwood历程;复合材料中Fe2+的流失的所引起的非均相催化反应对MO降解的影响甚少。复合材料具有优异的稳定性与适用性。(5)揭示了β-FeOOH/Fe3O4/生物炭光致型类Fenton催化体系中MO的降解机理:β-FeOOH通过酚羟基与生物炭形成稳定的C–O–Fe键,生成电子-空穴对并促进光生电子从β-FeOOH向活性生物炭的界面转移,加速产生·OH和H2O2;Fe3O4的类Fenton催化机制促进H2O2分解为·OH并抑制光生·OH的湮灭,光催化和类Fenton的协同作用能破解MO的结构而降解;·OH首先攻击MO分子中的二甲氨基和磺酸基,再断裂偶氮键,最终开环并生成小分子产物;FTIR、XPS和LC-MS证实降解过程的协同作用以及中间产物的产生。
二、Study on electrochemical surface modification of coal by FTIR and Raman spectra(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、Study on electrochemical surface modification of coal by FTIR and Raman spectra(论文提纲范文)
(1)锂离子电池正极材料LiFexMn1-xPO4/C溶剂热法制备及改性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 锂离子电池正极材料 |
1.2.1 锂离子电池的工作原理 |
1.2.2 锂离子电池正极材料 |
1.2.3 电池材料相关参数的计算 |
1.3 LiFe_xMn_(1-x)PO_4正极材料的研究进展 |
1.3.1 材料的纳米化 |
1.3.2 材料的体相掺杂 |
1.3.3 材料的表面包覆 |
1.3.4 材料的晶面选控 |
1.3.5 LiFe_xMn_(1-x)PO_4正极材料的制备 |
1.4 本论文主要研究内容及意义 |
第二章 实验及测试 |
2.1 实验试剂及仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 正极材料的制备 |
2.2.1 溶剂热法制备LiFe_xMn_(1-x)PO_4 |
2.2.2 LiFe_xMn_(1-x)PO_4/C材料的制备 |
2.3 材料的表征 |
2.3.1 X射线衍射 |
2.3.2 扫描电子显微镜 |
2.3.3 傅里叶变换红外光谱 |
2.3.4 拉曼光谱 |
2.3.5 热重量分析 |
2.4 纽扣电池的组装 |
2.4.1 电极片的制备 |
2.4.2 纽扣电池的组装 |
2.5 电极材料的性能测试 |
2.5.1 充放电性能测试 |
2.5.2 循环伏安测试 |
2.5.3 电化学阻抗谱测试 |
第三章 Fe、Mn的不同计量比对LiFe_xMn_(1-x)PO_4材料电化学性能的影响 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 LiFe_xMn_(1-x)PO_4正极材料的制备 |
3.1.2 碳包覆LiFe_xMn_(1-x)PO_4/C正极材料的制备 |
3.2 结果与分析 |
3.2.1 结构与微观形貌 |
3.2.2 电化学性能测试 |
3.3 本章小结 |
第四章 纳米磷酸铁锰锂的制备 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 LiFe_(0.5)Mn_(0.5)PO_4材料的制备 |
4.1.2 LiFe_(0.5)Mn_(0.5)PO_4/C材料的制备 |
4.2 反应溶剂对材料的影响 |
4.3 合成温度对材料的影响 |
4.3.1 结构与微观形貌 |
4.3.2 电化学性能测试 |
4.4 合成时间对材料的影响 |
4.4.1 结构与微观形貌 |
4.4.2 电化学性能测试 |
4.5 烧结温度的确定 |
4.6 本章小结 |
第五章 高性能纳米磷酸铁锰锂的制备 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 酸性物质作为抗氧化剂在材料合成中的使用 |
5.1.2 纳米气泡水在材料合成中的使用 |
5.1.3 LiFe_(0.5)Mn_(0.5)PO_4/C材料的制备 |
5.2 不同抗氧化剂对材料的影响 |
5.2.1 结构与形貌分析 |
5.2.2 电化学性能的分析 |
5.3 纳米气泡水的使用对材料的影响 |
5.3.1 结构与微观形貌 |
5.3.2 电化学性能测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
6.3 主要创新点 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
(2)碳包覆对La-Y-Ni基储氢合金性能的影响研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 镍氢电池的工作原理 |
1.2 储氢合金的发展概况 |
1.2.1 La-Y-Ni基稀土储氢合金的研究进展 |
1.3 储氢合金电极的失效机理 |
1.4 储氢合金元素替代的方法 |
1.5 储氢合金表面处理的方法 |
1.5.1 合金表面碱处理 |
1.5.2 合金表面酸处理 |
1.5.3 合金表面氟化处理 |
1.5.4 合金表面包覆 |
1.6 碳改性的方法 |
1.6.1 机械混合 |
1.6.2 碳源高温碳化包覆 |
1.7 选题的科学依据 |
1.8 研究内容及意义 |
1.8.1 研究内容 |
1.8.2 研究意义 |
2 实验方法 |
2.1 实验药品 |
2.2 实验设备 |
2.3 碳包覆合金样品的制备 |
2.4 合金电化学性能测试 |
2.4.1 合金电极的制备 |
2.4.2 电化学测试装置及仪器 |
2.4.3 电化学吸放氢测试 |
2.4.4 电化学动力学测试 |
2.5 样品形貌结构表征 |
3 沥青为碳源对合金电化学性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验结果 |
3.2.1 碳包覆前后合金的形貌分析 |
3.2.2 碳包覆前后合金的元素分布 |
3.2.3 碳包覆前后合金的组织结构 |
3.2.4 合金电极的电化学性能 |
3.2.5 合金电极的动力学性能 |
3.2.6 合金表面碳的官能团分析 |
3.2.7 合金表面碳的存在状态分析 |
3.3 本章小结 |
4 蔗糖为碳源对合金电化学性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验结果 |
4.2.1 碳包覆前后合金的形貌分析 |
4.2.2 碳包覆前后合金的元素分布 |
4.2.3 碳包覆前后合金的组织结构 |
4.2.4 合金电极的电化学性能 |
4.2.5 合金电极的动力学性能 |
4.2.6 合金表面碳的官能团分析 |
4.2.7 合金表面碳的存在状态分析 |
4.3 本章小结 |
5 不同有机物为碳源对合金电化学性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验结果 |
5.2.1 碳包覆前后合金的形貌分析 |
5.2.2 碳包覆前后合金的元素分布 |
5.2.3 碳包覆前后合金的组织结构 |
5.2.4 合金电极的电化学性能 |
5.2.5 合金电极的动力学性能 |
5.2.6 合金表面碳的官能团分析 |
5.2.7 合金表面碳的存在状态分析 |
5.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
致谢 |
(3)功能化金属有机框架对抗生素的吸附研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 抗生素废水的主要来源和危害 |
1.1.1 抗生素废水的主要来源 |
1.1.2 水体中抗生素的危害 |
1.2 抗生素废水处理现状 |
1.2.1 生物法 |
1.2.2 氧化法 |
1.2.3 物理吸附法 |
1.3 分子印迹技术简介 |
1.4 金属-有机框架材料简介 |
1.4.1 金属有机框架材料的结构特征 |
1.4.2 金属-有机框架材料的合成方法 |
1.4.3 金属-有机框架材料的改性策略 |
1.4.4 金属-有机框架材料在吸附分离方面的应用 |
1.5 课题研究目的、意义及主要内容 |
1.5.1 研究目的及意义 |
1.5.2 研究的主要内容 |
1.5.3 技术路线图 |
第二章 实验材料和研究方法 |
2.1 实验所用仪器及试剂 |
2.1.1 实验仪器 |
2.1.2 实验试剂 |
2.2 模拟废水的配置及检测方法 |
2.2.1 模拟废水的配制 |
2.2.2 测定方法 |
2.3 材料表征方法 |
2.3.1 X射线衍射仪(XRD) |
2.3.2 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.3 透射电子显微镜(TEM) |
2.3.4 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR) |
2.3.5 比表面分析仪(BET) |
2.3.6 拉曼光谱仪(Raman) |
2.3.7 高性能压汞仪(MIP) |
2.3.8 X射线光电子能谱仪(XPS) |
第三章 氨基改性UiO-66的合成及其对诺氟沙星和四环素的选择性吸附研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 不同氨基配比的UiO-66-NH_2(n)的合成 |
3.2.2 表征 |
3.2.3 吸附实验 |
3.2.4 吸附模型 |
3.3 结果和讨论 |
3.3.1 结构与形貌表征 |
3.3.2 不同氨基比例对吸附行为的影响 |
3.3.3 吸附动力学研究 |
3.3.4 吸附等温线研究 |
3.3.5 不同pH下的选择吸附性能研究 |
3.3.6 吸附机理 |
3.4 本章小结 |
第四章 原位自组装策略制备分子印迹型NH_2-MIL-101及其对诺氟沙星的选择性吸附研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 NH_2-MIL-101和MI-MOF的合成 |
4.2.2 表征 |
4.2.3 吸附实验 |
4.2.4 吸附模型 |
4.3 结果和讨论 |
4.3.1 结构与形貌表征 |
4.3.2 吸附动力学研究 |
4.3.3 吸附等温线研究 |
4.3.4 吸附热力学研究 |
4.3.5 选择性吸附研究 |
4.3.6 重复利用性研究 |
4.3.7 吸附机理 |
4.4 本章小结 |
第五章 分子印迹型NH_2-MIL-101/泡沫碳的合成及对抗生素的选择性去除 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 NH_2-MIL-101/CF和MI-MOP/CF的合成 |
5.2.2 表征 |
5.2.3 吸附实验 |
5.3 结果和讨论 |
5.3.1 结构与形貌表征 |
5.3.2 溶液pH值对吸附行为的影响 |
5.3.3 吸附动力学研究 |
5.3.4 吸附等温线研究 |
5.3.5 选择吸附性能研究 |
5.3.6 循环利用性研究 |
5.3.7 吸附机理 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
个人简历 在读期间发表的学术论文 |
致谢 |
(4)钠离子电池煤基炭负极材料的制备及电化学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 钠离子电池概述 |
1.3 钠离子电池正极材料 |
1.3.1 正极材料的储钠机理与设计要求 |
1.3.2 过渡金属氧化物正极材料 |
1.3.3 普鲁士蓝类正极材料 |
1.3.4 聚阴离子化合物正极材料 |
1.3.5 有机类正极材料 |
1.4 钠离子电池负极材料 |
1.4.1 负极材料的储钠机理与设计要求 |
1.4.2 非炭基负极材料 |
1.4.3 石墨类材料 |
1.4.4 软炭类材料 |
1.4.5 硬炭类材料 |
1.5 煤基炭电极材料 |
1.5.1 煤的分类及成炭过程 |
1.5.2 煤衍生炭在超级电容器领域的应用 |
1.5.3 煤衍生炭在钠离子电池领域的应用 |
1.6 本论文选题依据 |
2 实验方法 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验仪器和设备 |
2.3 材料表征方法及原理 |
2.3.1 场发射扫描电子显微镜 |
2.3.2 透射电子显微镜 |
2.3.3 氮气物理吸附 |
2.3.4 显微共焦激光拉曼光谱 |
2.3.5 X射线粉末晶体衍射 |
2.3.6 X射线光电子能谱 |
2.3.7 热重分析 |
2.3.8 元素分析 |
2.3.9 煤的工业分析 |
2.4 电化学性能测试 |
2.4.1 循环伏安法 |
2.4.2 恒流充放电法 |
2.4.3 电化学交流阻抗测试 |
2.4.4 恒电流间歇滴定测试 |
2.4.5 四探针法 |
3 无烟煤基高纯炭的制备及其电化学性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 无烟煤基高纯炭的制备 |
3.2.2 电极片的制备与电池的组装 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 除灰方法对无烟煤基高纯炭材料的结构影响 |
3.3.2 除灰方法对无烟煤基高纯炭材料的电化学性能的影响 |
3.3.3 炭化温度对无烟煤基高纯炭材料的结构影响 |
3.3.4 炭化温度对无烟煤基高纯炭材料的电化学性能影响。 |
3.4 本章小结 |
4 不同变质程度煤衍生硬炭的制备及其电化学性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 不同变质程度煤基硬炭的制备 |
4.2.2 电极片的制备与电池的组装 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 不同变质程度煤基硬炭的结构与形貌 |
4.3.2 炭化温度对烟煤基硬炭的电化学性能影响 |
4.3.3 炭化温度对次烟煤基硬炭的电化学性能影响 |
4.3.4 炭化温度对褐煤基硬炭的电化学性能影响 |
4.3.5 煤变质程度对煤基硬炭的电化学性能的影响 |
4.4 本章小结 |
5 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(5)基于Diels-Alder反应自修复天然橡胶的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
前言 |
1.文献综述 |
1.1 引言 |
1.2 自修复橡胶的制备方法概述 |
1.2.1 外援型自修复 |
1.2.2 本征自修复 |
1.3 本文的研究内容及意义 |
2.自修复导电天然橡胶NRFB的制备及性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 自修复导电天然橡胶NRFB的制备 |
2.3 分析与表征 |
2.3.1 傅里叶红外光谱测试(FTIR) |
2.3.2 核磁共振测试(~1H NMR) |
2.3.3 单轴拉伸性能测试 |
2.3.4 自修复性能测试 |
2.3.5 热可逆溶解测试 |
2.3.6 交联密度与溶胀指数测试 |
2.3.7 差示扫描量热法(DSC) |
2.3.8 动态热机械分析(DMA) |
2.3.9 扫描电镜测试(SEM) |
2.3.10 流变学测试 |
2.3.11 电学性能测试 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 NRFB的结构表征 |
2.4.2 NRFB的力学性能 |
2.4.3 NRFB的自修复性能 |
2.4.4 NRFB的溶解实验 |
2.4.5 NRFB的热力学性能 |
2.4.6 NRFB的微观结构 |
2.4.7 NRFB的电学性能测试 |
2.5 本章小结 |
3.自修复抗菌环氧天然橡胶ECTS的制备及性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 自修复抗菌环氧天然橡胶ECTS的制备 |
3.3 分析与表征 |
3.3.1 傅里叶红外光谱测试(FTIR) |
3.3.2 核磁共振测试(~1H NMR) |
3.3.3 X射线衍射测试(XRD) |
3.3.4 单轴拉伸性能测试 |
3.3.5 循环拉伸性能测试 |
3.3.6 自修复性能测试 |
3.3.7 体视显微镜测试 |
3.3.8 差示扫描量热法(DSC) |
3.3.9 动态热机械分析(DMA) |
3.3.10 表面张力测试 |
3.3.11 扫描电镜测试(SEM) |
3.3.12 交联密度与溶胀指数测试 |
3.3.13 可回收能力测试 |
3.3.14 抗菌性能测试 |
3.3.15 统计性分析 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 ECTS的结构表征 |
3.4.2 ECTS的微观结构 |
3.4.3 ECTS的力学性能 |
3.4.4 ECTS的自修复性能 |
3.4.5 ECTS的热力学性能 |
3.4.6 ECTS的可回收性能 |
3.4.7 ECTS的抗菌性能 |
3.5 本章小结 |
4.自修复ECNT导电复合材料的制备与性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 自修复导电天然橡胶ECNT的制备 |
4.3 分析与表征 |
4.3.1 傅里叶红外光谱测试(FTIR) |
4.3.2 核磁共振测试(~1H NMR) |
4.3.3 拉曼光谱测试 |
4.3.4 单轴拉伸测试 |
4.3.5 循环拉伸测试 |
4.3.6 自修复性能测试 |
4.3.7 动态热机械分析(DMA) |
4.3.8 热重量分析测试(TGA) |
4.3.9 显微镜测试 |
4.3.10 扫描电镜测试(SEM) |
4.3.11 能量色散X射线谱元素图测试(EDS) |
4.3.12 Zeta电位测试 |
4.3.13 交联密度测试 |
4.3.14 流变学测试 |
4.3.15 电学性能测试 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 ECNT的结构表征 |
4.4.2 ECNT的微观结构 |
4.4.3 ECNT的力学性能 |
4.4.4 ECNT的热力学性能 |
4.4.5 ECNT的自修复性能 |
4.4.6 ECNT的电学性能测试 |
4.5 本章小结 |
5.结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文及专利目录 |
(6)多酚修饰碳纤维/环氧树脂复合材料的制备及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 碳纤维及其树脂基复合材料简介 |
1.3 碳纤维复合材料界面 |
1.4 碳纤维表面处理研究进展 |
1.4.1 表面氧化 |
1.4.2 等离子体处理 |
1.4.3 化学接枝 |
1.4.4 上浆处理 |
1.4.5 电沉积处理 |
1.4.6 纳米粒子修饰 |
1.4.7 其他处理方法 |
1.5 贻贝启发的碳纤维表面处理研究进展 |
1.6 酚-胺共沉积研究进展 |
1.7 本文的主要研究内容 |
第2章 实验原料、仪器及表征 |
2.1 实验原料及仪器 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 化学试剂 |
2.1.3 实验及测试设备 |
2.2 测试与表征 |
2.2.1 扫描电子显微镜 |
2.2.2 紫外可见吸收光谱 |
2.2.3 傅里叶变换红外光谱 |
2.2.4 拉曼光谱 |
2.2.5 热稳定性 |
2.2.6 X射线光电子能谱 |
2.2.7 浸润性 |
2.2.8 单丝拉伸强度 |
2.2.9 复合材料界面剪切性能 |
2.2.10 复合材料层间剪切性能 |
2.2.11 复合材料横向拉伸性能 |
2.2.12 复合材料弯曲性能 |
2.2.13 复合材料断面形貌分析 |
第3章 邻苯二酚-聚乙烯亚胺共沉积碳纤维的制备及其环氧树脂复合材料界面性能的研究 |
3.1 引言 |
3.2 邻苯二酚-聚乙烯亚胺共沉积碳纤维及其环氧树脂复合材料的制备 |
3.2.1 邻苯二酚-聚乙烯亚胺共沉积碳纤维的制备 |
3.2.2 邻苯二酚-聚乙烯亚胺共沉积碳纤维/环氧树脂复合材料的制备 |
3.3 邻苯二酚-聚乙烯亚胺共沉积碳纤维的表征 |
3.3.1 邻苯二酚-聚乙烯亚胺反应后紫外-可见光谱分析 |
3.3.2 共沉积处理前后碳纤维表面形貌分析 |
3.3.3 共沉积处理前后碳纤维热稳定性分析 |
3.3.4 共沉积处理前后碳纤维红外光谱分析 |
3.3.5 共沉积处理前后碳纤维拉曼光谱分析 |
3.3.6 共沉积处理前后碳纤维XPS分析 |
3.3.7 共沉积处理前后碳纤维浸润性分析 |
3.3.8 共沉积处理前后碳纤维单丝拉伸强度分析 |
3.4 邻苯二酚-聚乙烯亚胺共沉积对碳纤维/环氧树脂复合材料界面性能的影响 |
3.4.1 复合材料界面剪切强度 |
3.4.2 复合材料层间剪切强度 |
3.4.3 复合材料横向拉伸强度 |
3.4.4 复合材料弯曲性能 |
3.4.5 复合材料断面形貌 |
3.4.6 复合材料界面增强机理 |
3.5 本章小结 |
第4章 单宁酸-氨丙基三乙氧基硅烷共沉积碳纤维的制备及其环氧树脂复合材料界面性能的研究 |
4.1 前言 |
4.2 单宁酸-氨丙基三乙氧基硅烷共沉积碳纤维及其环氧树脂复合材料的制备 |
4.2.1 单宁酸-氨丙基三乙氧基硅烷共沉积碳纤维的制备 |
4.2.2 单宁酸-氨丙基三乙氧基硅烷共沉积碳纤维/环氧树脂复合材料的制备 |
4.3 单宁酸-氨丙基三乙氧基硅烷共沉积碳纤维的表征 |
4.3.1 共沉积处理前后碳纤维表面形貌分析 |
4.3.2 共沉积处理前后碳纤维热稳定性分析 |
4.3.3 共沉积处理前后碳纤维红外光谱分析 |
4.3.4 共沉积处理前后碳纤维拉曼光谱分析 |
4.3.5 共沉积处理前后碳纤维XPS分析 |
4.3.6 共沉积处理前后碳纤维浸润性分析 |
4.3.7 共沉积处理前后碳纤维单丝拉伸强度分析 |
4.4 单宁酸-氨丙基三乙氧基硅烷共沉积对碳纤维/环氧树脂复合材料界面性能的影响 |
4.4.1 复合材料界面剪切强度 |
4.4.2 复合材料层间剪切强度 |
4.4.3 复合材料横向拉伸强度 |
4.4.4 复合材料弯曲性能 |
4.4.5 复合材料断面形貌 |
4.4.6 复合材料界面增强机理 |
4.5 本章小结 |
第5章 没食子酸-明胶共沉积碳纤维的制备及其环氧树脂复合材料界面性能的研究 |
5.1 前言 |
5.2 没食子酸-明胶共沉积碳纤维及其环氧树脂复合材料的制备 |
5.2.1 没食子酸-明胶共沉积碳纤维的制备 |
5.2.2 没食子酸-明胶共沉积碳纤维/环氧树脂复合材料的制备 |
5.3 没食子酸-明胶共沉积碳纤维的表征 |
5.3.1 共沉积处理前后碳纤维表面形貌分析 |
5.3.2 共沉积处理前后碳纤维热稳定性分析 |
5.3.3 共沉积处理前后碳纤维红外光谱分析 |
5.3.4 共沉积处理前后碳纤维拉曼光谱分析 |
5.3.5 共沉积处理前后碳纤维XPS分析 |
5.3.6 共沉积处理前后碳纤维浸润性分析 |
5.3.7 共沉积处理前后碳纤维单丝拉伸强度分析 |
5.4 没食子酸-明胶共沉积对碳纤维/环氧树脂复合材料界面性能的影响 |
5.4.1 复合材料界面剪切强度 |
5.4.2 复合材料层间剪切强度 |
5.4.3 复合材料弯曲性能 |
5.4.4 复合材料断面形貌 |
5.4.5 复合材料界面增强机理 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论 |
本论文创新点 |
未来工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读博士学位期间研究成果 |
(7)氮掺杂碳量子点的制备及表面活性应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 CQDs的制备方法 |
1.2.1 电弧放电法 |
1.2.2 激光消融法 |
1.2.3 电化学法 |
1.2.4 水热法 |
1.2.5 化学氧化法 |
1.2.6 微波合成法 |
1.2.7 模板法 |
1.3 CQDs的理化性质 |
1.3.1 紫外-可见吸收性能 |
1.3.2 荧光性能 |
1.3.3 低细胞毒性和良好的生物相容性 |
1.4 碳量子点的应用 |
1.4.1 碳量子点在生物和化学传感器的应用 |
1.4.2 碳量子点在光催化方面的应用 |
1.4.3 碳量子点在生物成像领域的应用 |
1.4.4 碳量子点在电容器的应用 |
1.5 碳量子点表面修饰 |
1.6 液相剥离法制备石墨烯 |
1.7 思路与研究内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 仪器与试剂 |
2.1.1 仪器 |
2.1.2 实验试剂及材料 |
2.2 表征方法 |
2.2.1 X射线粉末衍射分析(XRD) |
2.2.2 傅立叶红外光谱分析(FTIR) |
2.2.3 紫外-可见光分光光度计分析(UV-vis) |
2.2.4 核磁共振氢谱(~1H-NMR) |
2.2.5 荧光光谱分析(PL) |
2.2.6 扫描电子显微镜图像分析(SEM) |
2.2.7 原子力显微镜图像分析(AFM) |
2.2.8 透射电子显微镜图像分析(TEM) |
2.2.9 激光拉曼光谱分析(Raman) |
2.3 表面活性和性能的测试 |
2.3.1 表面张力的测试 |
2.3.2 乳化性能的测试 |
2.3.3 泡沫性能的测试 |
第3章 氮掺杂碳量子点的制备 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 红外光谱分析 |
3.3.2 核磁共振氢谱分析 |
3.3.3 粒径分析 |
3.3.4 紫外吸收光谱分析 |
3.3.5 荧光光谱分析(PL) |
3.4 小结 |
第4章 氮掺杂碳量子点表面改性及性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 R-(N-CQDs)的合成 |
4.2.2 R-(N-CQDs)-L的合成 |
4.3 合成路线 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 红外光谱分析 |
4.4.2 核磁氢谱分析 |
4.4.3 表面张力分析 |
4.4.4 乳化性能 |
4.4.5 泡沫性能 |
4.5 小结 |
第5章 R-(N-CQDs)-L辅助液相剥离石墨烯 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 石墨烯分散液的浓度 |
5.3.2 石墨烯分散液的稳定性 |
5.3.3 石墨烯的形貌与结构 |
5.3.4 R-(N-CQDs)-L液相剥离石墨烯机理 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(8)碳纤维多组分增强体的构筑及其复合材料性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 碳纤维增强树脂基复合材料概述 |
1.2.1 碳纤维简介 |
1.2.2 环氧树脂简介 |
1.2.3 碳纤维增强环氧树脂复合材料发展及应用 |
1.2.4 碳纤维增强环氧树脂复合材料制备工艺 |
1.3 复合材料界面研究现状 |
1.3.1 界面理论及结合类型 |
1.3.2 界面强度研究方法 |
1.4 碳纤维表面改性技术 |
1.4.1 氧化法 |
1.4.2 化学接枝法 |
1.4.3 上浆法 |
1.4.4 电泳/电化学沉积法 |
1.4.5 表面涂层法 |
1.4.6 自组装法 |
1.5 碳纤维多组分/多尺度增强体的研究进展 |
1.6 本课题的研究背景及主要研究内容 |
1.6.1 研究背景 |
1.6.2 主要研究内容 |
第2章 实验与表征部分 |
2.1 实验材料 |
2.2 实验仪器及设备 |
2.3 碳纤维增强体测试表征方法 |
2.3.1 表面形貌表征 |
2.3.2 表面化学元素及结构表征 |
2.3.3 接触角及表面能表征 |
2.3.4 单丝拉伸强度表征 |
2.4 复合材料性能测试表征方法 |
2.4.1 复合材料界面性能表征 |
2.4.2 复合材料热/电导率表征 |
第3章 碳纳米管/铜/碳纤维多组分增强体的制备及其复合材料性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 碳纤维表面电沉积金属铜 |
3.2.1 碳纤维表面电沉积金属铜工艺参数确定 |
3.3 铜/碳纤维表面电沉积碳纳米管 |
3.4 CNT/Cu/CF多尺度增强体的表征 |
3.5 碳纤维复合材料性能表征 |
3.5.1 复合材料热导率表征 |
3.5.2 复合材料层间剪切强度表征 |
3.5.3 复合材料断裂形貌分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 一步法制备碳纤维多组分增强体及其复合材料性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 碳纳米管/铜/碳纤维增强体制备工艺参数确定 |
4.2.1 碳纳米管表面电荷的确定 |
4.2.2 电解液的组成 |
4.2.3 电沉积时间 |
4.3 碳纳米管/铜/碳纤维增强体的表征 |
4.3.1 改性碳纳米管的表面化学结构分析 |
4.3.2 增强体表面形貌分析 |
4.3.3 增强体的XRD分析 |
4.3.4 碳纤维单丝拉伸强度表征 |
4.4 碳纤维复合材料界面性能的表征 |
4.4.1 复合材料层间剪切强度表征 |
4.4.2 复合材料的界面微观结构表征 |
4.4.3 复合材料的断裂表面分析 |
4.4.4 复合材料导热导电性能表征 |
4.5 本章小节 |
第5章 π桥连法制备氧化石墨烯/碳纤维多组分增强体及其复合材料性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 氧化石墨烯/碳纤维结构制备工艺参数确定 |
5.3 多组分增强体的表征 |
5.3.1 增强体的表面形貌分析 |
5.3.2 增强体的表面化学结构分析 |
5.3.3 增强体的润湿性分析 |
5.3.4 增强体的单丝拉伸强度 |
5.4 复合材料的界面性能表征 |
5.4.1 复合材料层间剪切强度及横向拉伸强度测试 |
5.4.2 复合材料界面剪切强度测试 |
5.4.3 复合材料动态机械性能测试 |
5.4.4 复合材料断裂表面形貌表征 |
5.5 本章小结 |
第6章 自组装法制备MXene/壳聚糖/碳纤维多组分增强体及其复合材料性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 MXene/壳聚糖/碳纤维多组分结构制备工艺参数确定 |
6.3 多组分增强体的表征 |
6.3.1 增强体的表面化学结构分析 |
6.3.2 增强体的表面形貌分析 |
6.3.3 增强体的润湿性表征 |
6.3.4 复合材料的界面性能表征 |
6.3.5 复合材料的断裂表面表征 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
作者简介 |
攻读博士学位期间研究成果 |
(9)激光调控纳米金属的局域表面等离激元共振及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词 |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 LSPR研究进展 |
1.2.1 局域表面等离激元共振(LSPR)特性 |
1.2.2 纳米金属LSPR调控方式 |
1.2.3 纳米金属LSPR的应用 |
1.3 具有LSPR特性的纳米复合构型目前面临的挑战 |
1.4 本论文的研究思路与内容 |
第二章 激光辐照制备Au/Ag/AgCl纳米短链及光催化降解性能研究 |
2.1 前言 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 主要试剂及仪器 |
2.2.2 激光制备Au/Ag/AgCl纳米短链 |
2.2.3 制备对照纳米光催化剂 |
2.2.4 光催化实验 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 Au/Ag/AgCl纳米短链的表面形貌表征 |
2.3.2 对照纳米光催化剂的表面形貌表征 |
2.3.3 Au/Ag/AgCl纳米短链合成机理探究 |
2.3.4 纳米产物的物相表征 |
2.3.5 可见光驱动的光催化性能测试 |
2.4 本章小结 |
第三章 激光诱导调控Ag@Au纳米多枝及SERS性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 主要试剂及仪器 |
3.2.2 脉冲激光液相辐照合成Ag@Au纳米颗粒种子 |
3.2.3 置换共沉积合成Ag@Au纳米多枝 |
3.2.4 激光诱导调控Ag@Au纳米多枝 |
3.2.5 SERS检测 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 Ag@Au纳米颗粒种子的表征 |
3.3.2 Ag@Au纳米多枝的表征 |
3.3.3 Ag@Au纳米多枝合成机理的探索 |
3.3.4 SERS性能测试 |
3.4 本章小结 |
第四章 激光诱导合成ZnO@Au复合构型及可循环SERS探测甲基蓝溶液 |
4.1 前言 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 主要试剂及仪器 |
4.2.2 水热法合成ZnO纳米棒 |
4.2.3 激光辐照ZnO纳米棒负载Au纳米颗粒 |
4.2.4 SERS检测 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 半导体ZnO纳米片负载Ag纳米颗粒 |
4.3.2 ZnO@Au复合构型的物相表征 |
4.3.3 ZnO@Au复合构型的合成机理探究 |
4.3.4 探究ZnO@Au复合构型的SERS活性 |
4.3.5 甲基蓝(MB)的SERS循环检测 |
4.4 本章小结 |
第五章 GO/Au复合材料的制备及SERS性能研究 |
5.1 前言 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 主要试剂及仪器 |
5.2.2 激光诱导合成GO/Au复合材料 |
5.2.3 SERS检测 |
5.3 结果和讨论 |
5.3.1 GO/Au复合材料的物相表征 |
5.3.2 GO/Au复合材料中Au组分的可控调节 |
5.3.3 GO/Au复合材料合成机理探讨 |
5.3.4 探索GO/Au复合构型SERS活性 |
5.3.5 SERS增强机理探讨 |
5.3.6 SERS探测三种有机分子混合溶液 |
5.4 本章小结 |
第六章 GO负载生长PtPd纳米花构型及电催化性能研究 |
6.1 前言 |
6.2 实验方法 |
6.2.1 主要试剂及仪器 |
6.2.2 GO/PtPd复合材料的制备 |
6.2.3 PtPd双金属组分调控 |
6.2.4 电化学实验 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 GO/PtPd复合材料的表征 |
6.3.2 GO/PtPd复合结构的形成机制 |
6.3.3 电化学催化性能测试 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 论文创新点 |
7.3 研究工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
发表论文与专利 |
获奖情况 |
附外文论文 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(10)β-FeOOH/Fe3O4/生物炭光致型复合材料的研制及脱除偶氮染料机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 偶氮染料来源 |
1.1.2 偶氮染料废水的危害 |
1.1.3 偶氮染料废水的处理方法 |
1.2 光致型类Fenton体系简介 |
1.2.1 传统光-Fenton技术 |
1.2.2 光致型类Fenton技术 |
1.3 光致型类Fenton催化剂 |
1.3.1 光催化和光-Fenton材料的研究 |
1.3.2 纳米β-FeOOH的光敏特性 |
1.3.3 纳米Fe_3O_4的类Fenton催化特性 |
1.3.4 催化剂载体的应用 |
1.4 生物炭材料 |
1.4.1 生物炭材料的吸附性能 |
1.4.2 生物炭材料的光催化性能 |
1.4.3 生物炭材料的活化 |
1.4.4 复合材料的制备及其特性 |
1.5 本论文的研究意义及主要研究内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
第2章 生物炭的制备及其特性 |
2.1 引言 |
2.2 实验方法 |
2.2.1 主要试剂与仪器 |
2.2.2 生物炭的制备 |
2.2.3 分析测试与表征方法 |
2.2.4 生物炭对甲基橙的吸附能力研究 |
2.2.5 可见光催化降解实验 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 生物炭制备的条件研究 |
2.3.2 玉米芯生物炭的表征 |
2.3.3 吸附性能 |
2.3.4 光催化性能 |
2.4 本章小结 |
第3章 活性生物炭的研制及其性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验方法 |
3.2.1 主要仪器与试剂 |
3.2.2 活性生物炭的制备方法 |
3.2.3 分析测试与表征方法 |
3.2.4 活性生物炭的性能研究 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 活性生物炭制备条件的研究 |
3.3.2 活性生物炭的结构 |
3.3.3 吸附性能 |
3.3.4 光催化性能 |
3.4 本章小结 |
第4章 β-FeOOH/Fe_3O_4/生物炭光致型类Fenton复合材料的研制 |
4.1 引言 |
4.2 实验方法 |
4.2.1 主要仪器与试剂 |
4.2.2 纳米β-FeOOH/Fe_3O_4/生物炭的制备方法 |
4.2.3 分析测试与表征方法 |
4.2.4 光催化降解实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 多态铁负载量对光致型类Fenton复合材料的影响 |
4.3.2 组分比对光致型类Fenton复合材料的影响 |
4.3.3 复合材料的性能 |
4.4 本章小结 |
第5章 β-FeOOH/Fe_3O_4/生物炭光致型类Fenton复合材料对甲基橙的协同降解. |
5.1 引言 |
5.2 实验方法 |
5.2.1 主要仪器与试剂 |
5.2.2 吸附实验 |
5.2.3 光致型类Fenton降解实验 |
5.2.4 分析测试与表征方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 甲基橙的吸附实验 |
5.3.2 纳米β-FeOOH/Fe_3O_4/生物炭复合材料的光致性能 |
5.3.3 甲基橙在不同催化条件下的降解实验 |
5.3.4 光致类Fenton体系降解甲基橙的影响因素 |
5.3.5 纳米β-FeOOH/Fe_3O_4/生物炭复合材料的稳定性能 |
5.4 本章小结 |
第6章 β-FeOOH/Fe_3O_4/生物炭光致型类Fenton复合材料对甲基橙的降解机理 |
6.1 引言 |
6.2 实验方法 |
6.2.1 主要仪器与试剂 |
6.2.2 降解实验 |
6.2.3 分析测试与表征方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 反应速率的控制步骤影响 |
6.3.2 活性物种的产生种类及其产生机理 |
6.3.3 降解反应动力学的研究 |
6.3.4 甲基橙的协同降解研究 |
6.3.5 甲基橙的降解机理研究 |
6.4 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 主要结论与创新点 |
7.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读博士学位期间取得的科研成果 |
附录2 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
四、Study on electrochemical surface modification of coal by FTIR and Raman spectra(论文参考文献)
- [1]锂离子电池正极材料LiFexMn1-xPO4/C溶剂热法制备及改性研究[D]. 杨毅. 广西大学, 2021(12)
- [2]碳包覆对La-Y-Ni基储氢合金性能的影响研究[D]. 吴冉. 北京有色金属研究总院, 2021(01)
- [3]功能化金属有机框架对抗生素的吸附研究[D]. 陈刚. 华东交通大学, 2021
- [4]钠离子电池煤基炭负极材料的制备及电化学性能研究[D]. 王博阳. 大连理工大学, 2021(01)
- [5]基于Diels-Alder反应自修复天然橡胶的制备及性能研究[D]. 延晨政哲. 青岛科技大学, 2021(01)
- [6]多酚修饰碳纤维/环氧树脂复合材料的制备及性能研究[D]. 张孟杰. 长春工业大学, 2021(08)
- [7]氮掺杂碳量子点的制备及表面活性应用[D]. 郭涛. 太原理工大学, 2021(01)
- [8]碳纤维多组分增强体的构筑及其复合材料性能研究[D]. 鄢飞. 长春工业大学, 2021(08)
- [9]激光调控纳米金属的局域表面等离激元共振及应用研究[D]. 徐林林. 山东大学, 2021(10)
- [10]β-FeOOH/Fe3O4/生物炭光致型复合材料的研制及脱除偶氮染料机理研究[D]. 张政. 武汉科技大学, 2021(01)