一、X射线衍射法对树脂炭微观结构测试分析（论文文献综述）
刘清钰[1]（2021）在《添加剂对石墨性能影响研究》文中指出石墨是重要的工业材料,广泛应用于冶金、化工、航空航天、核电、半导体及新能源等领域。为了提高石墨性能,降低生产能耗,本文采用四种针状焦为原料,主要研究单一添加剂Si/SiO2对石墨机械性能和导电性能的影响,并在最优添加量的基础上加入混合轻稀土制成复合添加剂,得到最佳添加剂配方。在四种针状焦对比中,采用混捏-成型-焙烧-石墨化工艺制备石墨试样,通过考察试样体积密度、抗折强度、耐压强度、表面硬度和电阻率,研究不同针状焦的性能差异;通过扫描电子显微镜、X射线衍射分析和拉曼光谱等表征手段,研究针状焦和石墨的微观形貌和结构,最终得到不同针状焦的综合性能差异。在单一添加剂对石墨性能影响研究中,选择Si与SiO2作为添加剂,结果表明Si与SiO2能提高石墨化度和部分性能指标。石墨化度随添加量增加先增大后减小,最高为试样B-5%Si。B-3%Si有最高体积密度和耐压强度,D-5%SiO2有最大表面硬度,B-5%Si有最低电阻率,相比空白样降低29.9%。Si的加入对抗折强度有害,同时发现两种添加剂添加量过高时均对石墨性能不利。综合各性能指标Si与SiO2最优添加量分别为3 wt%和 5 wt%。在复合添加剂对石墨性能影响研究中,在Si/SiO2最优添加量基础上加入混合轻稀土,结果表明复合添加剂对石墨性能提升更有效。试样D-3%Si2%RE有最高的石墨化度93.55%,比空白样高出10.42%。在适量的添加量下各性能指标均有不同程度的提升,最大抗折强度、最大耐压强度和最大表面硬度均出现在含SiO2-混合轻稀土试样中;D-3%Si2%RE有所有试样中最低电阻率9.9μΩ·m,相对空白样降低5.0μΩ·m。对比两种添加剂可以发现SiO2-混合轻稀土对机械强度的提升效果更好,Si-混合轻稀土对导电性能的提升效果更好。高添加量下石墨化度升高,机械强度有所下降,同时电阻率降低。综合各性能指标可将最优复合添加剂配方定为3 wt%Si+2 wt%RE和5 wt%SiO2+1 wt%RE。
吴熙烁[2]（2021）在《钠离子电池硬炭负极材料制备及储钠行为研究》文中研究说明钠离子电池具有与锂离子电池类似的能量存储机制,并且由于成本低和钠资源丰富而备受科研人员们关注。目前,由于高可逆容量,低钠存储电压和出色的循环稳定性,硬炭已被认为是钠离子电池的理想负极材料。大量研究集中在通过改变热解方式或热解温度来改变所制备硬炭的结构,并研究相应的钠存储行为。尽管这样获得的硬炭可以提供出色的性能,但却没有探明前驱体的分子结构和热解硬炭的电化学活性之间的关联。研究前驱体分子结构如何影响热解产物的收率和微观结构参数,将会为优化硬炭前驱体的选择和制备条件提供指导。本论文从天然材料和合成材料两种角度出发,揭示了分子构型对成炭后钠电性能的影响,并通过调控微观结构,优化了材料的钠电性能。（1）从天然材料的角度出发,选取与生物质的分子结构最接近的磨木木质素和微晶纤维素为模型前驱体。通过选择梯度炭化温度,探究了不同分子构型的天然材料对热解硬炭的石墨化程度、孔道结构和表面化学组成的影响。最终得出结论,线形分子构型有助于有序石墨微晶的排布,促进石墨微晶径向生长。具有线性结构的微晶纤维素热解炭与具有网络结构的磨木木质素相比含有更多的sp2-C含量和较高的La值。富含羟基的微晶纤维素热解后的硬炭富含的C=O官能团提供了更多的电容性钠存储位点,有效地改善了倍率性能。微晶纤维素热解炭拥有高达87.1%的首次库仑效率和突出的可逆容量343.3 mAh g-1,并且表现出优异的倍率性能,在1 A g-1的电流密度下具有49.2 mAh g-1的可逆容量。（2）通过优化前驱体选择和制备工艺,本章还制备了具有高首效和循环稳定性的花生壳热解炭,以及具有高倍率性能的咖啡渣热解炭。花生壳热解炭拥有高首效（82.2%）和容量(0.02 A g-1时为312.3 mAh g-1),以及优异的循环稳定性(0.5 A g-1下循环1000次容量保持率为86.4%)。咖啡渣热解炭具有80.0%的首效和出色的倍率性能(1 A g-1时为75.6 mAh g-1)。（3）从可控合成的角度出发,合成了具有线性分子结构的热塑性酚醛树脂和具有三维网络状分子结构的热固性酚醛树脂。对炭材料微观结构进行表征后发现线形分子结构在炭化过程中可以优化石墨微晶的取向,并且促进碳环重排,提升材料的sp2-C含量和La值。通过优化炭化工艺,1400℃炭化的热塑性酚醛树脂热解炭表现出最佳钠电性能。NRC-18-1400在0.02 A g-1的电流密度下可逆容量为320.9 mAh g-1,并且首次库伦效率也达到了82.4%。在经过1000次循环后,NRC-18-1400的容量保持率为99.6%,几乎没有衰减。
陈玲[3]（2021）在《基于低共熔溶剂的木质素/酚醛树脂多孔炭的构筑及性能调控》文中认为木质素基多孔炭的制备主要依靠传统的炭化-活化两步法,能耗大,且产物孔结构单一,一定程度上限制了其发展。酚醛树脂炭气凝胶具有大比表面积、孔结构丰富、孔径可调节等特点,且酚醛树脂炭气凝胶的多孔结构是依靠凝胶化学过程自发形成,无需活化,因此对设备和环境损害小。但酚醛树脂炭气凝胶存在原料间苯二酚价格昂贵、工艺耗时长、步骤繁琐等问题。低共熔溶剂（deep eutectic solvent,DES）是一类功能型溶剂体系,具有原料易得、低毒、室温稳定且结构和功能可调节等特点,十分适用于功能材料的合成与制备。基于此,本论文选择和设计了具有不同结构和功能的DES,开发了基于DES的一步法木质素基多孔炭的可控制备;发展了DES催化酚醛树脂石墨化多孔炭气凝胶的快速合成方法;最后利用DES活化处理木质素,由得到的具有高反应活性的改性木质素替代间苯二酚原料制备高性能木质素-酚醛树脂炭气凝胶,实现了木质素原料价格低廉与酚醛树脂炭气凝胶自发成孔的优势互补。论文主要的研究工作及结果如下:（1）以酶解木质素为炭前驱体,氯化胆碱/Zn Cl2组成的DES作为软模板剂和氮源,采用一步炭化活化法制备了具有943 m2 g-1的大比表面积和4.01%的氮掺杂效率的多孔炭。向反应体系中引入尿素可以进一步调节炭产物的孔结构和表面化学性质,使材料由小介孔为主的单一结构向微/介孔并存的分级多孔结构演变,并赋予材料约6%-10%的氮掺杂效率。当尿素与木质素的质量比为0.5时,由木质素/尿素/DES共热解得到的多孔炭LUDC＿0.5具有最高的比电容和最优的倍率性能,其在电流密度0.5 A g-1时的比电容为177.5 F g-1,在10 A g-1大电流密度下的电容保持率达到了77%,且在经12000次循环充放电后,仍保留了96%的初始电容。（2）以三元铁基DES（氯化胆碱/乙二醇/Fe Cl3=1:4:1）作为酚醛聚合反应媒介,利用铁的催化聚合和催化石墨化双重作用制备酚醛树脂炭气凝胶,结合低温空气氧化刻蚀造孔的方法可实现超微孔石墨化酚醛树脂炭气凝胶的快速制备。研究发现,700℃控温炭化得到的产物RFCX-700兼具无定型碳和石墨化碳双相结构。在400℃低温条件下通过简单的空气热氧化处理,选择性刻蚀RFCX-700中的无定型碳域即可获得具有高导电性的超微孔酚醛树脂炭气凝胶O-RFCX-700,其比表面积达到了587 m2 g-1,且炭表面具有丰富的含氧官能团,可以通过界面吸附和氧化还原反应双重作用实现对电荷的高效存储,在三电极体系中,O-RFCX-700在电流密度0.5 A g-1时的比电容达到了209 F g-1,其中,电化学双电层电容和赝电容的贡献率分别约为57%和43%。（3）为了进一步简化酚醛树脂炭气凝胶的合成工艺,发展了三元铁基DES（氯化胆碱/乙二醇/Fe Cl3）与水相结合的双溶剂法一步原位合成具有不同孔结构和结晶结构的酚醛树脂炭气凝胶,无需空气氧化刻蚀处理。其中铁基DES作为酚醛聚合反应和石墨化过程的双重催化剂,水作为共溶剂对聚合反应过程和相分离过程加以调节以获得更加丰富的孔结构。通过控制共溶剂中DES和水的比例可以有效调节产物的孔结构和结晶结构,当共溶剂体系中DES的质量分数为70 wt%时,可获得具有丰富炭微孔(SBET=566 m2 g-1)和膨胀纳米石墨的酚醛树脂炭气凝胶。将这种独特的炭结构应用于锂离子电池负极,其可逆容量达到了633 m A h g-1(0.1 A g-1),且具有优异的倍率性能和循环稳定性。（4）利用低黏的三元DES（氯化胆碱/尿素/丙三醇=1:1:1）结合表面活性剂十二烷基硫酸钠（SDS）分散碳纳米管（CNT）,制备高导电性CNT@酚醛树脂炭气凝胶复合材料。DES与SDS的配合使用可以达到高效分散CNT的效果,相比同等条件下的水性CNT分散液,由DES得到的分散液具有更好的分散效果和稳定性,确保了原位合成CNT@炭气凝胶的过程中不发生可见相分离,同时高效分散的CNT还可以充当结构导向剂诱导酚醛树脂凝胶粒子的取向增长,最终形成“纤维状”酚醛树脂基碳复合材料。这种“纤维状”复合材料具有良好的孔结构和更高的导电性,用作超级电容器电极材料时,表现出228 F g-1(0.5 A g-1)的高比电容,较纯酚醛树脂炭气凝胶提高了22%,较水性条件下得到的CNT@炭气凝胶复合材料高出200%。（5）DES可用于炭化活化木质素、催化酚醛聚合获得高性能木质素基多孔炭和酚醛树脂炭气凝胶。更进一步,利用酸性DES（氯化胆碱/二水合草酸=1:1）改性处理木质素,并由得到的改性木质素替代20 wt%-60 wt%的间苯二酚制备木质素-酚醛树脂炭气凝胶（DLRFCs）,实现木质素原料价格低廉与酚醛树脂炭气凝胶自发成孔的优势互补。结果表明:酸性DES在100℃条件下改性处理木质素6 h可以达到很好的脱甲氧基和断醚键的效果,得到的改性木质素DL6的分子量由原木质素的12431 g mol-1降为3763 g mol-1,总酚羟基含量和Ⅰ型酚羟基[OHⅠ]含量分别约为原木质素的1.9倍和3.8倍,反应活性增加。其在常规碱性条件下与甲醛反应时的凝胶化时间较原木质素显着缩短,得到的有机凝胶DLRFs与纯酚醛树脂凝胶RF的化学结构相似。相比于由原木质素得到的木质素-酚醛树脂炭气凝胶LRFCs,DLRFCs的微观形貌、孔结构组成、表面化学性质及电化学性能都更接近纯酚醛树脂炭气凝胶RFC。（6）由酸性DES（氯化胆碱/草酸）改性处理木质素得到的DL6部分替代间苯二酚,利用三元铁基DES（氯化胆碱/乙二醇/Fe Cl3）为溶剂、催化剂,采用金属离子催化结合低温空气氧化刻蚀造孔的方法快速制备木质素-酚醛树脂炭气凝胶,同步实现降低酚醛树脂炭气凝胶原料价格与简化其工艺过程的双重目标。结果表明:铁基DES催化结合空气氧化刻蚀处理的方法十分适用于木质素-酚醛树脂炭气凝胶的制备。当以改性木质素DL6替代40%的间苯二酚制备炭气凝胶时,产物的孔结构、结晶结构与纯酚醛树脂炭气凝胶十分相似,且具有比纯酚醛树脂炭气凝胶更高水平的表面官能团含量。用作电极材料时,其在5 m V s-1扫描速率条件下的比电容达到了227 F g-1,在100 m V s-1大扫速下仍具有138 F g-1的比电容,均优于同等条件下的纯酚醛树脂炭气凝胶。
张丽君[4]（2020）在《固化机制对酚醛树脂基硬炭的储钠性能研究》文中研究表明钠离子电池（SIBs）因其与锂离子电池相似的工作原理和丰富的钠资源将成为继锂离子电池之后最具发展前景的储能器件。SIBs商业化的实现离不开性能优异的负极材料,具有低工作平台、高可逆比容量和稳定结构的硬炭被认为是最有前景的一类,然而其首次库伦效率、可逆比容量和倍率性能还需进一步提高。本文以酚醛树脂为前驱体,采用不同的固化机制获得硬炭材料以针对性地解决上述提到的问题,并系统地探究了硬炭材料的结构与储钠性能的关系。硬炭低的首次库伦效率主要是由前驱体结构不稳定引起的大比表面积导致。鉴于此,我们采用简便的空气预氧化的方式对喷雾干燥后的酚醛树脂进行固化,通过延长预氧化时间以增大前驱体的交联度,从而减缓高温炭化过程中小分子的快速脱除,以此降低硬炭的比表面积。TG、FTIR、BET等测试证实了前驱体的交联度与衍生硬炭的比表面积的负相关关系。预氧化时间为20 h的样品PFHC-20具有最低的比表面积(35.3 m2 g-1),相应地实现了最高的首次库伦效率84.7%,且在20 m A g-1下拥有334.3 m Ah g-1的可逆比容量。随后对预氧化温度进一步优化,研究表明:预氧化温度在120-180?C之间时样品的微观结构和储钠容量差异不大,因此,可继续降低预氧化温度以减少生产成本。为了实现更高的可逆比容量,尤其是低压平台段（电压<0.1V）的容量,我们采用溶胶凝胶法结合常温常压干燥、高温炭化制备了酚醛树脂基炭气凝胶。首先探究了不同炭化温度对炭气凝胶的微观结构的影响以及在酯基电解液中其微观结构与储钠性能的关系。结果表明:酚醛树脂基炭气凝胶的微孔会随着炭化温度的升高逐渐闭合,从而产生非常多的储钠位点,因此RCA-1650样品具有高达380.6m Ah g-1的可逆比容量和283.6 m Ah g-1的平台段容量。将其与正极材料O3-Na Ni1/3Fe1/3Mn1/3O2匹配组装钠离子全电池,实现了281.8 Wh kg-1的高能量密度,以及优异的倍率和循环性能。在醚基电解液中进一步组装钠离子半电池,由于形成了更薄的电解质界面膜（SEI）以及具有更小的电化学极化,在该环境下炭气凝胶的倍率性能、首次库伦效率和循环性能均明显提高。对比空气预氧化与溶胶凝胶两种固化机制,我们得出空气预氧化下的硬炭可获得高的可逆比容量和首次库伦效率,而溶胶凝胶法获得的硬炭具有更优的倍率性能。
徐梦雪[5]（2020）在《地质聚合物基多孔材料的制备及其在膜分离领域的应用研究》文中研究指明地质聚合物（简称地聚物,又称无机聚合物）,是一种由硅氧四面体和铝氧四面体组成的具有三维网络状的类沸石结构的非晶态胶凝材料,具有高强、耐酸碱、易成型、耐高温、成本低等优点。膜分离技术具有分离效率高、能耗低、使用方便等优点,被认为是21世纪最有发展前景的高新技术之一。与传统无机陶瓷膜相比,地质聚合物用于膜分离材料具有免烧结、成本低、制备工艺简单等优点。本文中,主要使用三种方法制备地质聚合物基多孔材料并用于膜分离领域,其中包括颗粒堆积法（PSM,particle-stacking method）、直接发泡法（DFM,direct-foaming method）和溶剂挥发法（SVM,solvent-volatilization method）。分别使用这三种方法分别制备了系列孔径分布的多孔无机膜分离材料,并将其分别应用于石油防砂、造纸绿液、乙醇水分离等无机膜分离领域。本论文为地质聚合物基多孔材料的制备开发提供了新思路,扩展了传统地质聚合物基多孔材料的应用范围,也为地质聚合物基膜分离材料在不同领域的应用提供了一定的实验依据。通过对这三种制备方法下的地质聚合物基多孔材料的工艺、配比和性能进行系统研究,得出的主要结论如下:（1）使用颗粒堆积法,用石英砂作为填充集料,以地质聚合物浆料作为粘结剂,制备石英砂地质聚合物基多孔材料的最佳配比m水玻璃:m矿渣=0.30,m水:m总=0.066,m砂:m总=0.825,m增稠剂:m总=4.0×10-3。在该配比下,制备得到的多孔材料的抗压强度为10.33 MPa,水通量为8.7×105 kg·m-2·h-1。该多孔材料的耐热温度高达736℃,孔径分布为150-280μm,分离时可以拦截大于45 μm的颗粒;作为地下石油开采的滤砂管时,粘土颗粒可以从孔中通过,而不堵塞其孔道;在水或空气、室温或60℃烘箱的环境中放置长达210d后,均未发生明显形变。与树脂基滤砂管相比,地质聚合物基滤砂管应用于石油开采防砂时,不仅成本低,耐久性好,而且耐高温,性能优异。（2）使用颗粒堆积法,用实验室自制的不同粒径的矿渣地质聚合物微球作为填充集料,以地质聚合物浆料作为粘结剂,制备多孔材料;在对原料微球的微观结构、粒径分布、晶体结构、堆积密度、孔隙率、吸水率及比表面积进行研究的基础上,通过调整浆料配比,使制备的微球基多孔材料具有一定的水通量和较好的抗压强度,得到浆料去水体积、需水量与微球集料粒径、吸水率变化的规律。该多孔材料在经过400℃煅烧后,比表面积和水通量下降,但抗压强度可增加82.8%。通过对孔径分布和分离性能的表征发现,多孔材料的孔径约为微球粒径的1/3,可截留最小颗粒的粒径约为微球粒径的1/8。（3）使用直接发泡法制备偏高岭土地质聚合物基多孔材料,通过调整浆料组成,得到最佳配比M水玻璃=1.4,m水玻璃:m偏高岭土=0.80,m水:m总=0.30,m双氧水:m总=0.010,mSDS:m总=1.0×10-4,抗压强度与水通量分别为5.8MPa和8.4×104kg·m-2·h-1。多孔材料中的过量碱金属可通过镁离子溶液洗涤去除;该材料在高温煅烧时会有质量损失和体积收缩等变化;经过300℃煅烧且清洗后,该材料在使用过程中不再有有机物质溶出,可更好的用作膜分离材料或支撑体材料;较多的水玻璃和一定掺量的矿渣可增加过滤材料的均匀性。（4）使用溶剂挥发法,在支撑体表面用浸涂法制备了相对致密的地质聚合物基分离层或沸石基分离层,通过两次制备工艺得到复合膜。在地质聚合物基多孔材料支撑体上,制备得到的偏高岭土地质聚合物基复合膜,将其应用于造纸绿液中悬浮固体的去除,通量和去除率分别可达340 kgm-2·h-1和99.6%;在地质聚合物基多孔材料支撑体上,制备得到的地质聚合物沸石基复合膜,当地质聚合物浆料配比为Al2O3:2SiO2:2Na2O:15H2O时,60℃养护24 h最适合形成沸石基复合膜,当水热母液为去离子水或氢氧化钠溶液时分别形成NaA型沸石或方钠石沸石;在不锈钢支撑体上,非水热法制备的不锈钢基地质聚合物沸石基复合膜,25℃时就有NaA沸石晶核形成,经过60℃以上热处理,晶核继续长大形成结晶度良好的沸石晶体,并通过一种简单的真空吸入修补法修复介孔和大孔缺陷,修复后对于乙醇/水的分离系数可以提高约7-14倍。
谷智强[6]（2020）在《纳米硅基复合负极材料的构建及其电化学性能研究》文中进行了进一步梳理随着锂离子电池应用领域的拓展及性能要求的不断提高,高容量的电极材料已成为人们研究的热点。硅的理论嵌锂容量为4200 mAh g-1,远高于目前已知的其它负极材料,且具有嵌锂电位低、储量丰富等特点,有望取代目前商用的石墨成为下一代首选的负极材料。但硅作为负极材料存在体积膨胀（300%）大,在反复嵌脱锂过程中容易粉化失活;电子电导率较低,电极反应速率慢;副反应较多等固有问题,这些本征缺陷导致硅负极材料表现出极差的循环性能、倍率性能及较低的首次效率。采用纳米硅或氧化硅并通过构建硅基复合负极材料可在一定程度上缓解上述问题,但仍存在硅基复合负极材料的制备过程复杂、成本高昂、综合电化学性能不匹配等不足。特别是造成硅基复合负极材料首次库伦效率过低的本质原因尚不十分明确,且缺乏有效改善其首次库伦效率的技术途径,导致硅基复合负极材料至今无法实现大规模商用。鉴于此,本文通过构建多种结构的纳米硅基复合负极材料,从不同角度研究了影响纳米硅基复合负极材料电化学性能的结构因素及其影响机制,并初步探讨了影响纳米硅基复合负极材料首次库伦效率的结构因素及其影响机制,提出了改善硅基复合负极材料首次库伦效率的新思路,为高性能硅基复合负极材料的构建与应用提供了理论与技术指导。论文的主要研究内容及研究结果如下:（1）采用聚甲基丙烯酸甲酯微球（PMMA）为模板,通过水解正硅酸乙酯及酚醛树脂包覆,结合一步或二步热处理工艺,分别制备出具有卵黄结构的C/SiO2/C和空心结构的SiO2/C复合负极材料。对比考察了两种复合负极材料的结构与电化学性能的差异,探讨了影响SiO2激活速率的内在因素。结果表明:两种复合负极材料均为层次分布均匀且内部存在空腔的球形结构,空腔结构及酚醛树脂炭包覆有效地缓解了SiO2在嵌锂过程中产生的体积膨胀,因此两种复合负极材料均具有较好的循环性能和倍率性能。研究还发现通过一步热处理法获得的C/SiO2/C复合负极材料中,SiO2层和酚醛树脂炭层之间的孔隙结构呈现出相互连通的状态,有利于锂离子快速传输至SiO2相,加快电极反应的进行,从而实现SiO2活性组分的快速激活。（2）采用原位聚合法在商业纳米硅表面生长聚苯胺（PANi）制得单壳层结构Si@PANi复合负极材料,再通过水解正钛酸丁酯制备出具有双壳层包覆结构的Si@PANi@TiO2复合负极材料。探讨了纳米硅表面氧化改性对PANi生成状态的影响规律,对比考察了两种复合负极材料的表面结构及其电化学性能。研究发现:对纳米硅进行表面氧化有利于PANi在纳米硅表面形核、生长和均匀包覆;PANi高分子层的柔韧性可有效缓冲纳米Si的体积膨胀;TiO2层的引入不仅提高了材料的结构稳定性,而且有利于电子在复合负极材料中的迁移。PANi主要用于提高材料的循环性能,而TiO2则对材料的倍率性能影响较大。在PANi和TiO2包覆层的协同作用下,Si@PANi@TiO2复合负极材料表现出良好的电化学性能,在500 mA g-1的电流密度下经过500次充放电循环,可逆比容量为1027 mAh g-1;在4 A g-1的大电流密度下的可逆比容量为640 mAh g-1。（3）提出了以商业纳米硅、Na2SnO3和柠檬酸为原料,通过水解、水热反应和炭化处理等过程,构建三元球形结构Si Ox@Sn O2@C复合负极材料的新方法。研究表明,Na2Sn O3水解产生的SnO2和OH-在复合负极材料合成过程中起着至关重要的作用,其中OH-腐蚀纳米硅并在歧化反应的作用下将表层Si转变成Si Ox,SnO2在奥斯特瓦尔德熟化机制的作用下原位生长在SiOx表面。由于SiOx在锂离子嵌入时的体积膨胀远小于单质硅,而SnO2的引入既可提高复合负极材料的储锂能力,又可改善复合负极材料的导电性和结构稳定性,因此三元球形结构的SiOx@SnO2@C复合负极材料具有良好的电化学性能。在1 A g-1电流密度下经过300次充放电循环,可逆比容量为796 mAh g-1,容量保持率为93.25%。（4）提出了构建硅纳米线（SiNWs）和碳纳米管（CNTs）三维互穿网络骨架并利用MOFs衍生多孔炭提高硅/炭负极材料倍率性能和循环性能的新思路,通过阴阳离子表面活性剂分别对Si NWs和CNTs进行表面改性处理,实现了一维Si NWs和CNTs在静电引力作用下的相互交织和Si NWs/CNTs三维互穿网络骨架材料的形成。再通过蔗糖热解炭包覆、配位化学反应和炭化处理等过程,实现了ZIF-8型MOFs在SiNWs/CNTs骨架表面的原位生长及其衍生多孔炭（ZIF-800N）的形成,最终制备出具有三维互穿网络结构的Si NWs/CNTs@ZIF-800N复合负极材料。研究表明,构建的Si NWs/CNTs三维互穿网络结构,既可利用碳纳米管的高导电性,促进电子的快速迁移,又可利用网络结构中的空隙缓解Si NWs的体积膨胀;ZIF-800N包覆层的框架式多孔结构,不仅可缩短锂离子的传输路径,而且还能抑制Si NWs的体积膨胀。在SiNWs/CNTs三维网络骨架及ZIF-800N稳定多孔包覆层的共同作用下,复合负极材料表现出长循环、高容量和高倍率的优异性能,在100 mA g-1的电流密度下的可逆比容量为1223 mAh g-1,循环100周的容量保持率为98.4%,在5 A g-1的大电流密度下可逆比容量依然高达765 mAh g-1。（5）针对硅基复合负极材料首次库伦效率偏低,影响首次库伦效率的因素及作用机理尚不明确的共性问题,以微晶石墨/纳米硅复合负极材料为研究对象,设计构建了四种简单的微晶石墨/纳米硅复合结构模型。通过优化球磨或酚醛树脂炭包覆工艺条件制备出四种不同硅碳结合方式、不同比表面积和电荷转移阻抗的复合负极材料,初步探讨了上述三种因素对硅/碳复合负极材料首次库伦效率的影响规律。结果表明,硅/碳复合负极材料的首次库伦效率并非完全取决于材料的比表面积,而是同时受到材料的表面状态、相界面转移阻抗以及硅碳结合方式等动力学因素共同作用的影响。构建惰性的表面状态、优异的导电性以及良好的硅碳接触界面是提高硅/碳复合负极材料首次库伦效率的有效途径。
魏波[7]（2020）在《SiC中空微球吸波剂的制备及ER/SiC/SiCf结构功能一体化材料的吸波性能研究》文中指出在电磁理论飞速发展的大环境下,各种电子元器件的使用为人们的生产、生活带来了极大的便利,但与此同时,电磁辐射与污染带来了新的社会问题。此外,雷达技术的发展让远程导弹、航天飞机等飞行器无所遁形,极大地威胁着武器装备的生存环境。针对上述情况,实现电磁隐身、电磁防护是刻不容缓的关键问题。吸波复合材料是解决电磁问题的有效途径,通过对电磁波能量进行有效的吸收、转化,可以大幅衰减透过的电磁波能量,达到“隐身”的目的。通过将透波基体与高性能吸波剂、高性能增强纤维复合,并进行铺层结构、含量配比、填料掺杂等设计,同时使用新型树脂成型技术,可以制备出在热学、光学、力学等方面具有优异综合性能的结构功能一体化复合材料。以吸波性能为衡量基础,开展对高性能新型吸波剂的研究,并以此作为吸波功能相制备出质量轻、厚度薄、吸收频带宽、吸收能力强的吸波-结构功能一体化复合材料,是世界各国研究的热点。本文以碳化硅（SiC）材料作为研究核心,首先开展了对碳化硅特殊微观结构的制备研究。以酵母菌为模板,通过溶胶-凝胶法和碳热还原法,制备出尺寸均匀、结构完整的具有酵母菌形貌的碳化硅空心球吸波剂。通过与枝状普通碳化硅在电磁、吸波性能方面的对比发现,空心结构不但可以降低材料整体密度,还可以改善阻抗匹配特性,显着增加电磁波的反射、散射效应,同时增强偶极子极化与界面极化,进而拥有十分优异的吸波性能（厚度4.0mm时有效频宽为6.05GHz）。随后,使用化学镀法对碳化硅类吸波剂进行镍/银包覆表面改性。采用氯化镍-次磷酸钠体系对空心碳化硅进行纳米镍镀层的包覆,磁性纳米镍粒子改善了单一介电材料的阻抗匹配,增强了极化弛豫效应,同时引入了磁性介质的铁磁共振效应和涡流效应,使吸波性能显着提高（厚度3.6mm时有效频宽为9.31GHz）;采用硝酸银-葡萄糖体系对β碳化硅晶体进行纳米银镀层的包覆,金属银粒子良好的介电特性提高了极化弛豫效应和电导损耗,同时银与碳化硅较大的介电性质差异使Maxwell-Wagner效应显着增强,吸波体匹配厚度大幅降低,使用主盐浓度为1.0g/L的化学镀银液制备出的样品可在低厚度下获得良好的吸波性能（厚度1.6mm时有效频宽为4.99GHz）。最后,通过设计碳化硅晶体/碳化硅纤维的相对含量,使用热压成型工艺制备出环氧树脂/碳化硅/碳化硅纤维（ER/SiC/SiCf）结构功能一体化复合材料,研究了碳化硅填料对复合材料热稳定性、力学性能以及在X波段（8-12GHz）的吸波性能的影响。SiC/SiCf的添加改善了复合材料的拉伸性能和弯曲性能,但是会导致热稳定性下降。在X波段,添加2.5wt%SiC和2.5wt%SiCf的复合材料的吸波性能显着上升（厚度39.5mm时有效频宽为1.6GHz）。
邱钿[8]（2019）在《煤的石墨化过程及煤系矿物变迁规律研究》文中认为石墨是重要的战略资源。天然石墨矿虽多,但纯度都较低,加工成本大。近年来,人造石墨的研究越来越受到重视。石油焦是目前制备人造石墨的主要原料,随着石油供应量的减少及价格的不断波动,从资源和经济角度都亟待寻找新的原料。无烟煤作为一种碳含量很高的原材料,本可以作为制造石墨的主要原料,但煤中大量存在的成灰矿物质导致在实际生产过程中容易出现高温下严重的物料粘连等问题,制约了煤基石墨产业的发展。进行立体结构的煤炭大分子转变为片层结构石墨的过程研究,可以为研发特定结构的产品（如大面积石墨片层石墨、微晶高强度石墨等）提供理论指导;研究矿物材料在石墨化过程中的变化迁移规律,可以为石墨化过程脱除矿物质,生产高纯石墨提供理论基础;研究石墨化过程中矿物质变迁与碳质片层化之间的协同关系,有助于优化石墨化过程,提高石墨化速度。本论文首先以太西无烟煤为研究对象,利用SEM与TEM表征碳石墨化过程中微观形貌和晶格结构的变化规律,探索其由立体有机复杂结构向平面有序结构的变化过程。结果表明,无烟煤石墨化过程中存在多机理并存的现象。（1）无烟煤的内部主体结构随着石墨化温度的不断升高,会沿着矿物分布的两相界面产生裂隙,且局部原子排列逐渐有序化,生成各向同性的多晶结构石墨;（2）从2000℃开始,无烟煤的表面和裂隙中开始析出微型碳球,且随着温度不断升高,碳球体积不断变大,直到100微米左右时,发生兼并与破裂。继续升温至3000℃后,形成各向异性的片层状柔绉石墨晶体;（3）无烟煤中的原生石英及黏土矿物分解出的石英与碳在1800℃时发生反应生成石墨化中间产品碳化硅,该产物在2600℃时会分解生成规整程度极高的平直石墨片层。故原煤中不同化学环境下的无定形碳都可以转化为石墨,但其晶体的微观结构并不相同。石墨化过程复杂,单一机理无法完全解释。利用Raman和XRD谱图表征了太西无烟煤石墨化过程中碳排列的有序度、微晶尺寸以及石墨化度随温度的变化趋势,并结合热力学与动力学研究分析了石墨化过程中不同温度区间主导反应的各影响因素。试验结果表明:从反应热力学与动力学角度划分,太西无烟煤的石墨化过程可以分为三个阶段。（1）298 K至1773 K:该阶段发生无烟煤大分子的裂解与缩聚反应,这一过程以吸热为主。（2）1773 K至2473 K:乱层结构逐渐有序化,且碳层间距缩小,释放出体系内的潜热。同时,伴有碳化物的生成与分解反应,使体系出现热缺陷,表现为吸热。即在此温度区间内为放热反应与吸热反应的并存过程。（3）2473 K至3273 K:缺陷石墨吸收热量发生重结晶,使得晶格缺陷逐渐消除,促使碳原子进一步有序的排列。在超高温下,石墨化进程虽然伴随着结构的改造和有序化,但由于原子的热运动,也存在局部的无序化过程,所以具有一定完善程度的石墨向更高阶段转化时,其熵值反而变小,致使无缺陷石墨难以制取。采用等离子低温灰化仪与XRD分析了无烟煤中的矿物质种类及含量,并探究了矿物质在原煤中的赋存形态。在氩气保护下,对纯矿物质、混合矿物质以及碳环境下的矿物质进行了对比性高温热处理。最后利用XRD、红外光谱和灰熔点测定仪表征不同温度下热处理后的矿物质的晶体结构、官能团和熔点变化,探究无烟煤石墨化过程中矿物质的转化变迁过程与熔融特性规律,以及矿物质与煤在石墨化过程中的协同作用。研究结果表明:太西无烟煤中主要含有石英、伊利石、高岭土、黄铁矿、方解石、烧石膏等六种矿物质,其中石英和伊利石的占比高达86%。混合矿物的流动温度要低于纯矿矿物,这是因为在高温下形成了低温共熔物。在石墨化过程中,大部分矿物质从1500℃时开始以气态或液态的形式,从无烟煤内部向裂隙处迁移,并随氩气气流逸出炉腔。达到2700℃后,只剩少量硅元素以碳化硅的形式存在于高温体系内,而大部分硅元素则随原煤中的少量碱土金属元素（钠、钾、镁等）以硅铝酸盐的形式逸出炉腔。为了探究上述结论的普适性,选取了不同变质程度的煤作为原料。采用不同的方法对原料进行预处理,随后在相同的热处理条件下对原料进行高温石墨化,以探究原煤结构及其灰分与挥发分对煤基石墨产物的影响。该方法制备出不同显微结构的煤基石墨（多晶石墨、单晶石墨、球形石墨、蜂窝石墨和棒状石墨）。结果表明,在相同的石墨化条件下,高阶煤的石墨化程度要优于低阶煤。不同成灰矿物对煤的石墨化影响不同,适量的金属矿物质有助于石墨晶格的生长,但粘土类矿物质过多会导致产物中非碳杂质的增加,产物纯度降低,石墨化程度也随之降低。经酸洗预处理后,产品的石墨化程度可以大大提高,但石墨化速度会降低。最后以褐煤为碳源,硫酸（H2SO4）为氧化剂,磷酸（H3PO4）为活化剂,采用一步浸渍法,成功制备了具有多级孔结构的煤基石墨材料,并对其进行了染料污水吸附处理的效果探索。结果表明,该石墨材料对水溶液中的甲基橙具有较高的吸附率（吸附时间60 min内达到99.9%）。该石墨材料可重复多次利用,再生吸附经5次循环后依然具有良好的吸附性能。本论文有图65幅,表25个,参考文献192篇。
王佳[9]（2019）在《过渡金属基电极材料的制备及其非对称电容器性能的研究》文中提出超级电容器作为一种新型的能量存储器件,拥有较高的比电容量和优良的循环稳定性,其整体性能主要受电极材料影响。本论文分别采用液相共沉淀法和水热合成法,成功制备了二氧化锰和钴基化合物电极材料,考察了通过加入聚乙烯吡咯烷酮（PVP）改善氧化锰电极材料的各项性能,探讨了磷化改性对四氧化三钴材料电化学性能的影响。并采用体相掺杂方法制得具有二维层状结构的金属氧化物/多孔树脂炭（PRAC）复合电极材料,将制得的活性材料用于非对称电容器以提高其能量密度。然后通过PVP辅助化学共沉淀的方法以制备纳米颗粒状的层状双氢氧化物（LDHs）ConNi1-nLDHs,并构筑ConNi1-nLDHs//PRAC非对称超级电容器。具体结果如下:通过加入PVP,使得二氧化锰电极材料结晶度降低,同时颗粒更细小更分散,增加了材料的有效面积,使得材料的电化学性能大幅提升。以热处理的方法对二氧化锰电极材料进行优化,在350℃的环境下,减少了材料官能团的团聚,增加了活性材料的有效面积,提升了电极材料的性能。经过电化学测试,该材料表现出了较高的比电容量和良好的循环性能。在电流密度为0.5 A g-1的环境下循环1000次之后,样品的比电容值为437 F g-1,仍能保持在85%左右。经过交流阻抗谱测试,发现优化后的样品内阻较小,导电性能较强,适合做超级电容器电极材料。通过水热法制备得到四氧化三钴,结晶度降低,同时颗粒更细小更分散,增加了材料的比表面积。通过350℃环境下热处理2 h,使得材料的性能得到了很大的提升。然后以次亚磷酸钠作为磷源,处理温度为350℃,对钴的前驱体和制得的四氧化三钴电极材料进行优化。四氧化三钴磷化后的电容量明显大于羟基氧化钴磷化后的材料,而且其对称性也为其中最优。电流密度为1 A g-1时,磷化后的四氧化三钴比电容值可达到439 F g-1,5 A g-1的大电流密度下1000次充放电循环后,电容量无明显衰减,说明磷化后的四氧化三钴是理想的电极材料。使用体相掺杂的方法,将具有相反电荷的乙酸钴二维纳米片与酚醛树脂组装,然后经过热处理制备得到二维层状结构的Co3O4/树脂炭（RAC）复合材料。Co3O4在RAC中表现了良好的分散性,为赝电容反应中产生电子传导提供了通道,使复合材料表现出优异的电化学性能。Co3O4与树脂炭的质量配比对复合材料的电化学性能具有重要影响,实验表明加入质量比占50%乙酸钴所制得的Co3O4/RAC-50%的复合材料电化学性能最优,材料内部发生了丰富的法拉第反应,在0.5 A g-1的电流密度下达到1037 F g-1的最大比电容,在5 A g-1电流密度下循环10000次仍有93.5%的电容保持率。以Co3O4/RAC-50%复合材料为正极、多孔树脂炭（PRAC）为负极组装,得到Co3O4/RAC-50%//PRAC非对称电容器。当功率密度从3750 W kg-1减少到24.9 W kg-1,能量密度从45.4 W h kg-1增加到49.8 W h kg-1,大约是PRAC//PRAC对称电容器的能量密度的3倍。采用PVP辅助化学共沉淀方法制备了系列钴镍层状双金属氢氧化物(CoxNi1-x LDHs)复合材料。CoxNi1-x LDHs复合材料由α-Co（OH）2和α-Ni（OH）2组成,其组成成分比例对电容性能有着重要的影响。其中Co0.51Ni0.49LDHs具有最佳的电容性能,1 A g-1的电流密度下其比电容高达2221 F g–1。当电流密度为10 A g–1时,恒电流充放电5000次循环后电容量仅衰减14.2%。以优化后的Co0.51Ni0.49LDHs复合物作正极,活性炭PRAC作负极,构筑了非对称电容器。当PRAC//Co0.51Ni0.49LDHs质量比为4:1时,比容量达到最大值。电流密度为120 m A g-1时,其比容量可达192.21 F g-1。非对称电容器在其功率密度为374.42 W kg-1时的能量密度达64.24 Wh kg-1;而在大功率密度6240.38 W kg-1下,其能量密度仍保持在58.57 Wh kg-1。
汤玉娟[10]（2019）在《溶蚀与氯盐侵蚀下水泥基材料的失效机理及性能评估》文中进行了进一步梳理长期处于海洋等水环境下的混凝土结构,不仅受到水的溶蚀,还遭受水中氯盐的侵蚀。氯离子渗到混凝土中的钢筋表面,引起钢筋锈蚀;溶蚀导致混凝土孔隙率增加、微结构劣化及力学性能降低,加速氯离子在混凝土内的传输进程,从而引起混凝土强度下降、钢筋过早锈蚀,造成混凝土结构提前失效。因此,溶蚀和氯盐侵蚀是导致混凝土性能劣化、结构耐久性降低和服役寿命缩短的重要原因之一。目前,关于溶蚀与氯盐侵蚀所导致的混凝土等水泥基材料与结构的耐久性退化机理研究还相对较少,缺少相关的耐久性评价方法。为此,针对溶蚀与氯盐侵蚀下水泥基材料的失效机理及性能评估问题,本文开展溶蚀与氯盐侵蚀下水泥基材料性能退化机理的实验研究,建立水泥基材料内钙离子和氯离子的传输模型及其性能评价方法,为长期服役于水环境下混凝土结构的性能评估、寿命预测提供基础。本文主要研究内容及结论如下:（1）开展了低流速水流作用下水泥基材料溶蚀特性及其边界移动规律研究开展了不同流速NH4Cl溶液下水泥砂浆圆柱试件的加速溶蚀实验,分析了溶蚀过程中试件溶蚀深度、孔隙率、微结构及水化产物含量的变化规律,揭示了流速对水泥砂浆溶蚀特性的影响机理,给出了溶蚀导致的试件表层材料强度降低及水流作用引起的失效破坏特点,建立了水流作用下水泥砂浆试件表层边界移动条件。研究表明,流速是影响水泥基材料溶蚀进程的重要因素,流速越大,水泥基材料溶蚀及试件表层边界移动越快。（2）开展了矿物掺合料对水泥基材料溶蚀特性的影响及其性能改善机理研究开展了不同掺量的矿渣、粉煤灰单掺及复掺水泥复合浆体薄片及圆柱试件的常规及加速溶蚀实验,分析了溶蚀过程中各试件溶蚀深度、孔隙率、孔溶液p H值、物相组成、微观结构及元素含量的变化规律,揭示了矿物掺合料对水泥基材料溶蚀特性的影响及其抗溶蚀性能的改善机理。研究表明,合理地掺加矿物掺合料可改善水泥基材料微结构,减缓其微结构劣化和溶蚀进程,提高水泥基材料的抗溶蚀性能。（3）研究了氯化铵溶液中水泥基材料钙相的固-液平衡特点及其加速溶蚀机理开展了1、3和6M氯化铵溶液中水泥基材料钙相的固-液平衡浓度的实验测试,分析了溶液浓度对水泥基材料溶蚀进程的影响,揭示了水泥基材料的氯化铵加速溶蚀机理,建立了氯化铵溶液中水泥基材料钙相的固-液平衡方程。研究表明,氯化铵溶液加速溶蚀条件下,水泥基材料钙相的固-液平衡特征及溶蚀机理与常规溶蚀基本相似,不同浓度氯化铵溶液中水泥基材料钙相的固-液平衡特征相似。（4）研究了钙溶蚀对水泥基材料氯离子结合能力的影响机理及其定量表征方法开展了溶蚀过程中水泥浆体颗粒的氯离子等温吸附与解吸附实验,分析了水泥基材料对自由氯离子物理吸附和化学结合能力随钙溶蚀程度的变化规律,建立了溶蚀过程中水泥基材料结合自由氯离子能力的定量表征方法。研究表明,钙溶蚀降低了水泥基材料吸附自由氯离子的能力,且溶蚀程度越高,水泥基材料的吸附自由氯离子能力越弱。（5）研究了钙溶蚀对水泥基材料中氯离子传输进程的影响及其作用机理开展了氯化钠溶液、氯化铵溶液和氯化钠+硝酸铵混合溶液中水泥净浆试件的浸泡实验,分析了浸泡过程中试件溶蚀深度、孔结构、微观形貌、物相组成及自由氯离子浓度的变化规律,揭示了水泥基材料内钙溶蚀与氯离子共同传输的作用机理。研究表明,溶蚀降低了水泥基材料结合自由氯离子的能力,加快了水泥基材料中自由氯离子的扩散进程,且溶蚀程度越高,水泥基材料结合氯离子能力越弱,自由氯离子扩散速率越大。（6）建立了水泥基材料中钙离子和氯离子的传输模型及参数分析方法基于上述边界移动条件、固-液平衡方程及氯离子结合能力方程,运用Fick定律和质量守恒定律,建立了水泥基材料中钙与氯离子的传输方程及数值求解方法,并验证其合理性。在此基础上,运用该模型,开展了水泥砂浆试件钙离子与氯离子传输过程的数值模拟,分析了水灰比、矿渣掺量及腐蚀溶液对试件内钙离子浓度、孔隙率及氯离子浓度等参数的影响。最后,开展了输水条件下内衬水泥砂浆球墨铸铁管的服役性能评估。
二、X射线衍射法对树脂炭微观结构测试分析（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、X射线衍射法对树脂炭微观结构测试分析（论文提纲范文）
（1）添加剂对石墨性能影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 石墨 |
| 1.1.1 石墨电极 |
| 1.1.2 石墨阳极 |
| 1.1.3 特种石墨 |
| 1.2 石墨化 |
| 1.2.1 石墨化目的 |
| 1.2.2 石墨化过程 |
| 1.2.3 石墨化度 |
| 1.2.4 石墨化影响因素 |
| 1.2.5 石墨化机理 |
| 1.3 催化剂及催化机理研究进展 |
| 1.3.1 催化剂研究进展 |
| 1.3.2 催化石墨化机理 |
| 1.4 研究内容和意义 |
| 第2章 石墨制备与研究方法 |
| 2.1 原料和工艺的选择 |
| 2.1.1 原料选择 |
| 2.1.2 制备工艺 |
| 2.2 实验方案 |
| 2.2.1 实验设备 |
| 2.2.2 实验原料 |
| 2.2.3 样品制备 |
| 2.2.4 样品表征 |
| 2.2.5 性能测试 |
| 第3章 针状焦对石墨性能与结构的影响 |
| 3.1 针状焦对石墨性能的影响 |
| 3.1.1 体积密度 |
| 3.1.2 抗折强度和耐压强度 |
| 3.1.3 表面硬度 |
| 3.1.4 电阻率 |
| 3.2 针状焦对石墨微观结构的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 添加剂对石墨性能与结构的影响 |
| 4.1 Si对石墨性能的影响 |
| 4.1.1 体积密度 |
| 4.1.2 抗折强度 |
| 4.1.3 耐压强度 |
| 4.1.4 表面硬度 |
| 4.1.5 电阻率 |
| 4.2 Si对石墨微观形貌和结构的影响 |
| 4.2.1 微观形貌 |
| 4.2.2 微观结构 |
| 4.3 SiO_2对石墨性能的影响 |
| 4.3.1 体积密度 |
| 4.3.2 抗折强度 |
| 4.3.3 耐压强度 |
| 4.3.4 表面硬度 |
| 4.3.5 电阻率 |
| 4.4 SiO_2对石墨微观形貌和结构的影响 |
| 4.4.1 微观形貌 |
| 4.4.2 微观结构 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 混合轻稀土对石墨性能与结构的影响 |
| 5.1 Si-混合轻稀土对石墨性能的影响 |
| 5.1.1 体积密度 |
| 5.1.2 抗折强度 |
| 5.1.3 耐压强度 |
| 5.1.4 表面硬度 |
| 5.1.5 电阻率 |
| 5.2 Si-混合轻稀土对石墨微观形貌和结构的影响 |
| 5.2.1 微观形貌 |
| 5.2.2 微观结构 |
| 5.3 SiO_2-混合轻稀土对石墨性能的影响 |
| 5.3.1 体积密度 |
| 5.3.2 抗折强度 |
| 5.3.3 耐压强度 |
| 5.3.4 表面硬度 |
| 5.3.5 电阻率 |
| 5.4 SiO_2-混合轻稀土对石墨微观形貌和结构的影响 |
| 5.4.1 微观形貌 |
| 5.4.2 微观结构 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 存在的不足与建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）钠离子电池硬炭负极材料制备及储钠行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 钠离子电池介绍 |
| 1.1.1 钠离子电池概述 |
| 1.1.2 钠离子电池的应用 |
| 1.2 钠离子电池负极材料 |
| 1.2.1 硬炭基材料 |
| 1.2.2 软炭基材料 |
| 1.2.3 合金类负极材料 |
| 1.2.4 转换类负极材料 |
| 1.3 钠离子电池正极材料 |
| 1.4 钠离子电池电解液 |
| 1.5 钠离子电池粘结剂 |
| 1.6 本论文研究思路和研究内容 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料物性与结构表征 |
| 2.2.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.2.2 物理吸附分析 |
| 2.2.3 拉曼光谱分析(Raman) |
| 2.2.4 热重分析(TG) |
| 2.2.5 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.2.6 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.2.7 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.3 电化学性能表征 |
| 2.3.1 电极片制备及电池组装 |
| 2.3.2 循环充放电测试(GC) |
| 2.3.3 循环伏安测试(CV) |
| 2.3.4 交流阻抗测试(EIS) |
| 3 生物质中微观组成对硬炭结构及储钠机制探究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 商业木质素和纤维素热解炭的制备 |
| 3.2.2 花生壳提取木质素和纤维素的制备 |
| 3.2.3 生物质热解硬炭的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 商业木质素和纤维素热解炭的形貌和结构表征 |
| 3.3.2 商业木质素和纤维素热解炭的储钠性为表征 |
| 3.3.3 花生壳中提取木质素和纤维素热解炭的结构表征 |
| 3.3.4 花生壳中提取木质素和纤维素热解炭的储钠性为表征 |
| 3.3.5 富纤维素生物质热解炭的结构表征与电化学性能表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 树脂交联结构对硬炭结构及储钠机制探究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 不同交联结构的酚醛树脂的制备 |
| 4.2.2 酚醛树脂热解炭的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 交联结构对酚醛树脂热解炭微观结构的影响 |
| 4.3.2 交联结构对酚醛树脂热解炭的电化学性能的影响 |
| 4.3.3 交联时间对酚醛树脂热解炭微观结构的影响 |
| 4.3.4 交联时间对酚醛树脂热解炭的电化学性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）基于低共熔溶剂的木质素/酚醛树脂多孔炭的构筑及性能调控（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 木质素及木质素基多孔炭的制备方法研究进展 |
| 1.1.1 木质素简介 |
| 1.1.2 木质素基多孔炭的制备方法研究进展 |
| 1.2 酚醛树脂及酚醛树脂基多孔炭的制备方法研究进展 |
| 1.2.1 酚醛树脂简介 |
| 1.2.2 酚醛树脂基多孔炭的制备方法研究进展 |
| 1.3 木质素-酚醛树脂多孔炭的研究进展 |
| 1.4 多孔碳材料的功能化改性研究进展 |
| 1.4.1 表面氧化 |
| 1.4.2 杂原子掺杂改性 |
| 1.4.3 多孔炭的纳米颗粒负载改性 |
| 1.5 低共熔溶剂(DES)及其在功能材料合成中的应用研究 |
| 1.5.1 低共熔溶剂简介 |
| 1.5.2 低共熔溶剂在功能材料合成中的应用 |
| 1.6 本论文的目的意义及研究内容 |
| 1.6.1 目的意义 |
| 1.6.2 主要研究内容 |
| 1.7 创新点 |
| 第二章 DES活化木质素制备氮掺杂分级多孔炭及其性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料和方法 |
| 2.2.1 材料 |
| 2.2.2 低共熔溶剂ChCl-ZnCl_2的合成 |
| 2.2.3 木质素基氮掺杂纳米多孔炭的制备 |
| 2.2.4 形貌及结构表征 |
| 2.2.5 电化学性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 铁基DES催化酚醛树脂超微孔炭气凝胶的快速制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 低共熔溶剂ChCl-EG-Fe Cl_3的合成 |
| 3.2.3 多孔炭气凝胶的制备 |
| 3.2.4 多孔炭气凝胶的形貌与结构表征 |
| 3.2.5 多孔炭气凝胶的电化学性能 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 DES的合成与表征 |
| 3.3.2 炭气凝胶的制备与表征 |
| 3.3.3 炭气凝胶的电化学性能 |
| 3.3.4 超微孔炭气凝胶用于超级电容器的储能机制分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 双溶剂法酚醛树脂炭气凝胶的可控制备及其性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 低共熔溶剂ChCl-EG-Fe Cl_3的合成 |
| 4.2.3 炭气凝胶的设计与制备 |
| 4.2.4 样品形貌和结构表征 |
| 4.2.5 电化学性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 DES及 DES-H_2O双溶剂体系的制备与表征 |
| 4.3.2 酚醛树脂炭气凝胶的制备与表征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 三元DES高效分散碳纳米管制备酚醛树脂炭气凝胶/碳纳米管复合材料 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 材料来源 |
| 5.2.2 三元低共熔溶剂Ch Cl-U-G的合成 |
| 5.2.3 MWCNT的分散及CNT@炭气凝胶复合材料的制备 |
| 5.2.4 炭气凝胶及CNT@炭气凝胶复合材料的酸刻蚀处理 |
| 5.2.5 形貌及结构表征 |
| 5.2.6 电化学性能表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 低共熔溶剂的合成及MWCNT的分散 |
| 5.3.2 炭气凝胶及CNT@炭气凝胶复合材料的制备与表征 |
| 5.3.3 炭气凝胶及CNT@炭气凝胶复合材料的电化学性能测试 |
| 5.3.4 酸改性炭气凝胶及CNT@炭气凝胶复合材料的结构演变规律 |
| 5.3.5 改性炭气凝胶及CNT@炭气凝胶复合材料的电化学性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 酸性DES活化木质素制备木质素-酚醛树脂炭气凝胶 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 材料 |
| 6.2.2 低共熔溶剂Ch Cl-OA的合成 |
| 6.2.3 低共熔溶剂改性木质素的制备 |
| 6.2.4 木质素-酚醛树脂炭气凝胶的制备 |
| 6.2.5 木质素及改性木质素的形貌与结构分析 |
| 6.2.6 有机凝胶及炭气凝胶的形貌、结构和性能表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 木质素及改性木质素的形貌与结构分析 |
| 6.3.2 木质素-酚醛树脂有机凝胶的制备及其形成机理 |
| 6.3.3 木质素-酚醛树脂炭气凝胶的形貌、结构和性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 铁基DES催化木质素-酚醛树脂炭气凝胶的快速制备 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 材料 |
| 7.2.2 酸性DES(Ch Cl-OA)的合成及改性木质素DL6 的制备 |
| 7.2.3 铁基DES(ChCl-EG-Fe Cl_3)的合成 |
| 7.2.4 木质素-酚醛树脂炭气凝胶的快速制备 |
| 7.2.5 木质素-酚醛树脂有机凝胶及炭气凝胶的形貌与结构表征 |
| 7.2.6 木质素-酚醛树脂炭气凝胶的电化学性能 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 铁基DES催化木质素-酚醛树脂有机凝胶的合成及其形成机理 |
| 7.3.2 木质素-酚醛树脂炭气凝胶的制备与表征 |
| 7.3.3 木质素-酚醛树脂炭气凝胶的电化学性能 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 参考文献 |
（4）固化机制对酚醛树脂基硬炭的储钠性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 钠离子电池简介 |
| 1.2 钠离子电池的组成和工作原理 |
| 1.3 钠离子电池负极材料 |
| 1.3.1 金属/合金类材料 |
| 1.3.2 金属氧化物/硫化物 |
| 1.3.3 碳基材料 |
| 1.4 钠离子电池有机电解液 |
| 1.4.1 酯基电解液 |
| 1.4.2 醚基电解液 |
| 1.5 酚醛树脂概述 |
| 1.5.1 酚醛树脂的分类 |
| 1.5.2 酚醛树脂基材料的制备 |
| 1.5.3 酚醛树脂基碳材料的应用 |
| 1.6 本文的选题背景及研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 材料的表征测试 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.3.2 热重分析(TG) |
| 2.3.3 傅里叶变换红外光谱(FTIR) |
| 2.3.4 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.5 拉曼光谱(Raman) |
| 2.3.6 比表面积分析(BET) |
| 2.3.7 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.8 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.4 钠离子电池的组装 |
| 2.5 电化学性能测试 |
| 2.5.1 恒电流充放电测试 |
| 2.5.2 循环伏安测试 |
| 2.5.3 交流阻抗测试 |
| 2.5.4 恒电流间歇滴定测试(GITT) |
| 第三章 预氧化对酚醛树脂基硬炭的储钠性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 不同预氧化时间的酚醛树脂基硬炭的制备 |
| 3.2.2 不同预氧化温度的酚醛树脂基硬炭的制备 |
| 3.3 不同预氧化时间的酚醛树脂的TG和 FTIR分析 |
| 3.4 不同预氧化时间的酚醛树脂基硬炭的形貌及结构表征 |
| 3.4.1 扫描电镜图(SEM) |
| 3.4.2 X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)分析 |
| 3.4.3 比表面积分析 |
| 3.4.4 X射线光电子能谱(XPS) |
| 3.4.5 高倍透射电镜(HR-TEM)和电子选区衍射(SAED) |
| 3.5 不同预氧化时间的酚醛树脂基硬炭的电化学性能 |
| 3.5.1 恒流充放电测试(GDC) |
| 3.5.2 循环伏安测试(CV) |
| 3.5.3 倍率和循环性能测试 |
| 3.5.4 恒电流间歇滴定测试 |
| 3.6 不同预氧化温度的酚醛树脂基硬炭的微观结构及电化学性能 |
| 3.6.1 SEM分析 |
| 3.6.2 XRD、Raman和BET分析 |
| 3.6.3 恒流充放电曲线 |
| 3.6.4 循环伏安测试 |
| 3.6.5 倍率性能和循环性能测试 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 溶胶凝胶法对酚醛树脂基炭气凝胶的储钠性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 酚醛树脂基炭气凝胶的制备 |
| 4.3 酚醛树脂基炭气凝胶的形貌及其微观结构 |
| 4.3.1 扫描电子显微镜 |
| 4.3.2 X射线衍射和拉曼光谱分析 |
| 4.3.3 比表面积和孔径分析 |
| 4.3.4 HRTEM分析 |
| 4.4 RCA-x样品在酯基电解液中的储钠性能测试 |
| 4.4.1 恒流充放电曲线 |
| 4.4.2 循环伏安测试 |
| 4.4.3 倍率性能和循环性能测试 |
| 4.4.4 恒电流间歇滴定测试 |
| 4.5 RCA-x样品在醚基电解液中的储钠性能测试 |
| 4.5.1 恒流充放电测试 |
| 4.5.2 循环伏安测试 |
| 4.5.3 倍率性能和循环性能测试 |
| 4.5.4 恒电流间歇滴定测试 |
| 4.6 RCA-1300 样品在酯基与醚基电解液中性能的对比 |
| 4.6.1 循环伏安测试 |
| 4.6.2 倍率性能测试 |
| 4.6.3 电化学阻抗测试 |
| 4.6.4 不同扫速的CV测试 |
| 4.7 全电池测试 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 不同固化机制的酚醛树脂基硬炭的储钠性能对比 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 酚醛树脂基硬炭和炭气凝胶的微观结构对比 |
| 5.2.1 固化机制对酚醛树脂基硬炭的形貌影响 |
| 5.2.2 XRD和Raman分析 |
| 5.2.3 比表面积和孔径分布的分析 |
| 5.3 酚醛树脂基硬炭和酚醛树脂基炭气凝胶的储钠性能对比 |
| 5.3.1 恒流充放电曲线对比 |
| 5.3.2 循环伏安曲线对比 |
| 5.3.3 倍率性能对比 |
| 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 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（5）地质聚合物基多孔材料的制备及其在膜分离领域的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 地质聚合物 |
| 1.1.1 地质聚合物的结构 |
| 1.1.2 地质聚合物的反应机理 |
| 1.2 地质聚合物基多孔材料 |
| 1.2.1 地质聚合物基多孔材料的原料 |
| 1.2.2 地质聚合物基多孔材料的制备方法 |
| 1.2.3 地质聚合物基多孔材料的应用 |
| 1.3 膜分离材料 |
| 1.3.1 膜分离技术的进展 |
| 1.3.2 膜材料及分类 |
| 1.3.3 无机膜材料 |
| 1.4 本课题的研究意义、内容及创新性 |
| 1.4.1 研究意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 研究特色与创新性 |
| 第二章 颗粒堆积法制备石英砂地质聚合物基多孔材料 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 制备工艺 |
| 2.2.3 实验配比 |
| 2.2.4 测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 实验配比 |
| 2.3.2 性能测试 |
| 2.3.3 等径原料 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 颗粒堆积法制备矿渣地质聚合物微球基多孔材料 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 制备工艺 |
| 3.2.3 微球表征 |
| 3.2.4 制备规律探究 |
| 3.2.5 测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 微球表征 |
| 3.3.2 制备规律探究 |
| 3.3.3 性能探究 |
| 3.3.4 性能及应用对比 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 直接发泡法制备偏高岭土地质聚合物基多孔材料 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料 |
| 4.2.2 制备工艺 |
| 4.2.3 实验配比 |
| 4.2.4 测试与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 实验配比 |
| 4.3.2 性能测试 |
| 4.3.3 性能及应用对比 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 溶剂挥发法制备地质聚合物基复合膜 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料 |
| 5.2.2 制备工艺 |
| 5.2.3 测试与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 复合膜的制备工艺 |
| 5.3.2 偏高岭土地质聚合物基复合膜 |
| 5.3.3 地质聚合物沸石基复合膜 |
| 5.3.4 不锈钢基地质聚合物沸石基复合膜 |
| 5.3.5 性能及应用对比 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间已发表的学术论文 |
（6）纳米硅基复合负极材料的构建及其电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池发展历史 |
| 1.2.2 锂离子电池的组成和工作原理 |
| 1.2.3 正极材料 |
| 1.2.4 负极材料 |
| 1.3 硅负极材料概述 |
| 1.3.1 硅负极材料的特点 |
| 1.3.2 硅负极材料存在的问题 |
| 1.4 硅负极材料性能提升策略及研究状况 |
| 1.4.1 硅负极材料的结构设计 |
| 1.4.2 硅基复合负极材料 |
| 1.4.3 硅基负极材料研究存在的不足 |
| 1.5 本文选题依据及主要研究内容 |
| 第二章 材料的制备以及结构与性能分析方法 |
| 2.1 材料的制备 |
| 2.1.1 原材料 |
| 2.1.2 实验仪器设备 |
| 2.2 材料结构表征方法 |
| 2.2.1 X射线衍射分析 |
| 2.2.2 拉曼光谱分析 |
| 2.2.3 氮气吸脱附测试 |
| 2.2.4 X射线光电子能谱分 |
| 2.2.5 扫描电子显微镜分析 |
| 2.2.6 透射电子显微镜分析仪 |
| 2.2.7 傅立叶红外光谱分析 |
| 2.2.8 热重分析仪 |
| 2.3 电池的制备及电化学性能测试 |
| 2.3.1 极片的制作及电池的组装 |
| 2.3.2 恒电流充放电测试 |
| 2.3.3 循环伏安测试 |
| 2.3.4 交流阻抗测试 |
| 第三章 PMMA模板法制备空腔结构SiO_2基复合负极材料 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.2.1 聚甲基丙烯酸甲酯微球的合成 |
| 3.2.2 卵黄结构C/SiO_2/C和空腔结构C/SiO_2复合负极材料的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 C/SiO_2/C和C/SiO_2复合负极材料的结构表征 |
| 3.3.2 C/SiO_2/C和C/SiO_2复合负极材料的电化学性能对比 |
| 3.3.3 影响SiO_2组分激活速率的内在因素 |
| 3.3.4 C/SiO_2/C和C/SiO_2的长循环性能 |
| 3.3.5 镁热还原制备空心Si/C复合负极材料及其电化学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 双壳层Si@PANi@TiO_2复合负极材料的制备及其电化学性能的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.2.1 Si@PANi复合负极材料的合成 |
| 4.2.2 Si@PANi@TiO_2复合负极材料的合成 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 硅表面改性对于PANi生长的影响 |
| 4.3.2 Si@PANi和Si@PANi@TiO_2复合负极材料的结构表征 |
| 4.3.3 Si@PANi和Si@PANi@TiO_2复合负极材料的电化学性能 |
| 4.3.4 Si/PANi质量比对Si@PANi@TiO_2复合负极材料性能的影响 |
| 4.3.5 TiO_2包覆量对Si@PANi@TiO_2复合负极材料性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 水热合成三元微球结构SiO_x@SnO_2@C复合负极材料及其电化学性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.2.1 三元球形结构SiO_x@SnO_2@C复合负极材料的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 三元球形结构SiO_x@SnO_2@C复合负极材料的形成机理 |
| 5.3.2 三元球形结构SiO_x@SnO_2@C复合负极材料的结构表征 |
| 5.3.3 三元球形结构SiO_x@SnO_2@C复合负极材料的电化学性能 |
| 5.3.4 Na_2SnO_3添加量对SiO_x@SnO_2@C复合负极材料组成和结构的影响 |
| 5.3.5 Na_2SnO_3添加量对SiO_x@SnO_2@C复合负极材料电化学性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 三维互穿网络结构Si NWs/CNTs@ZIF-800N复合负极材料的制备及其电化学性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验过程 |
| 6.2.1 SiNWs/CNTs@C三维互穿网络结构复合负极材料的制备 |
| 6.2.2 Si NWs/CNTs@ZIF-800N复合负极材料的制备 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 SiNWs/CNTs@ZIF-800N复合负极材料形成机理 |
| 6.3.2 SiNWs/CNTs@ZIF-800N复合负极材料结构表征 |
| 6.3.3 SiNWs/CNTs@ZIF-800N复合负极材料电化学性能 |
| 6.3.4 SiNWs/CNTs添加比例对复合负极材料电化学性能的影响 |
| 6.3.5 ZIF-8 添加量对复合负极材料电化学性能的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 影响硅基复合负极材料首次库伦效率因素及其行为机制的研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验过程 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 不同结构Si/G复合负极材料的结构表征 |
| 7.3.2 不同结构Si/G复合负极材料的电化学性能 |
| 7.3.3 影响硅碳复合负极材料首次库伦效率行为机制的可能原因 |
| 7.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 论文主要创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读博士期间所发表的学术论文目录 |
| 附录 B 攻读博士期间所参与的科研项目目录 |
（7）SiC中空微球吸波剂的制备及ER/SiC/SiCf结构功能一体化材料的吸波性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电磁场(波)理论的诞生与影响 |
| 1.2.1 电磁波的发现与理论建立 |
| 1.2.2 电磁波对人类生活的影响 |
| 1.2.3 电磁波对现代军事战争的影响 |
| 1.2.4 电磁波的传播与危害 |
| 1.2.5 吸波机理简述 |
| 1.3 碳化硅材料 |
| 1.3.1 碳化硅的基本性质 |
| 1.3.2 碳化硅作为吸波剂的研究现状 |
| 1.4 化学镀表面改性技术 |
| 1.4.1 化学镀工艺的基本机理 |
| 1.4.2 化学镀工艺的研究现状 |
| 1.5 结构功能一体化复合材料 |
| 1.5.1 结构功能一体化复合材料的分类 |
| 1.5.2 结构功能一体化复合材料的成型方法 |
| 1.6 本课题的研究内容及意义 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 研究意义 |
| 第二章 实验材料、仪器及方法 |
| 2.1 总体方案 |
| 2.2 实验原材料及实验仪器 |
| 2.2.1 实验原材料与试剂 |
| 2.2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 实验内容 |
| 2.3.1 空心碳化硅微球的制备 |
| 2.3.2 化学镀镍/银表面改性 |
| 2.3.3 ER/SiC/SiC_f结构功能一体化复合材料的制备 |
| 2.4 性能测试与表征 |
| 2.4.1 扫描电子显微镜-元素能谱(SEM-EDS/EDX)测试 |
| 2.4.2 高倍透射电子显微镜-选区电子衍射(HRTEM-SAED)测试 |
| 2.4.3 X射线衍射(XRD)测试 |
| 2.4.4 傅里叶红外(FT-IR)测试 |
| 2.4.5 热重(Tg)测试 |
| 2.4.6 X射线光电子能谱(XPS)测试 |
| 2.4.7 矢量网络分析仪(VNA)测试 |
| 2.4.8 机械性能(ETM)测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 生物模板制备空心碳化硅工艺研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 酵母菌-空心碳化硅的制备 |
| 3.2.1 制备碳气凝胶包覆空心二氧化硅前驱体 |
| 3.2.2 RF气凝胶的碳化及HSS的合成 |
| 3.2.3 空心碳化硅的基本制备原理 |
| 3.3 空心碳化硅的基本性能表征与电磁性能分析 |
| 3.3.1 X射线衍射分析 |
| 3.3.2 傅里叶红外光谱与热重分析 |
| 3.3.3 微观形貌与晶面分析 |
| 3.3.4 HSS的电磁性能分析 |
| 3.3.5 吸波性能分析 |
| 3.3.6 损耗机理分析 |
| 3.4 形貌控制的主要影响因素 |
| 3.4.1 TEOS水解制备SiO_2的粒径控制及SiO_2对酵母菌的包覆过程 |
| 3.4.2 煅烧温度及升温速率对产物形貌的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 纳米Ni/Ag镀层表面改性对碳化硅类吸波剂的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 镍包覆碳化硅的制备 |
| 4.2.1 制备机理与流程 |
| 4.2.2 样品分组 |
| 4.3 Ni@HSS的结构表征与性能研究 |
| 4.3.1 X射线衍射分析 |
| 4.3.2 傅里叶红外光谱分析 |
| 4.3.3 微观形貌与晶面分析 |
| 4.3.4 X射线光电子能谱分析 |
| 4.3.5 电磁性能分析 |
| 4.3.6 吸波性能分析 |
| 4.3.7 损耗机理分析 |
| 4.4 银包覆碳化硅的制备 |
| 4.4.1 制备机理与流程 |
| 4.4.2 样品分组 |
| 4.5 Ag@SiC的结构表征与性能研究 |
| 4.5.1 X射线衍射分析 |
| 4.5.2 傅里叶红外光谱分析 |
| 4.5.3 热重分析 |
| 4.5.4 微观形貌与晶面分析 |
| 4.5.5 X射线光电子能谱分析 |
| 4.5.6 电磁性能分析 |
| 4.5.7 吸波性能分析 |
| 4.5.8 Ag@SiC的吸波机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 ER/SiC/SiC_f结构功能一体化复合材料的研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 ER/SiC/SiC_f结构功能一体化复合材料的制备 |
| 5.2.1 制备机理与流程 |
| 5.2.2 样品分组 |
| 5.3 ER/SiC/SiC_f结构功能一体化复合材料的结构表征与性能研究 |
| 5.3.1 X射线衍射分析 |
| 5.3.2 傅里叶红外光谱分析 |
| 5.3.3 热重分析 |
| 5.3.4 微观形貌分析 |
| 5.3.5 机械性能分析 |
| 5.3.6 电磁性能分析 |
| 5.3.7 吸波性能分析 |
| 5.3.8 损耗机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点与意义 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（8）煤的石墨化过程及煤系矿物变迁规律研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 石墨资源概述 |
| 1.3 碳质材料的石墨化 |
| 1.4 煤基石墨的研究进展及应用 |
| 1.5 煤大分子模型及热处理对其结构的影响 |
| 1.6 煤系矿物的高温转化 |
| 1.7 高温下煤中有机质碳与无机矿物的协同作用 |
| 1.8 研究内容及技术路线 |
| 2 试验物料及方法 |
| 2.1 试验原料及试剂 |
| 2.2 试验仪器 |
| 2.3 样品的制备与表征 |
| 2.4 石墨化度的计算 |
| 2.5 吸附与脱附试验 |
| 3 无烟煤石墨化过程研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 无烟煤石墨化条件的优化 |
| 3.3 无烟煤石墨化过程中不同碳的微观结构变化 |
| 3.4 无烟煤石墨化过程中的动力学与热力学 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 无烟煤石墨化过程中煤系矿物的变迁 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 太西无烟煤的矿物质组成及赋存形态 |
| 4.3 矿物质在石墨化过程中的变迁规律 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 不同变质程度煤的石墨化过程研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 煤基石墨材料的微观结构表征 |
| 5.3 煤基石墨材料的电阻率及孔隙参数表征 |
| 5.4 各级煤中灰分对石墨化进程的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 褐煤基石墨化产品的制备、表征及应用初探索 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 多级孔结构石墨的制备及表征 |
| 6.3 多级孔结构石墨在染料污水处理中的应用 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）过渡金属基电极材料的制备及其非对称电容器性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超级电容器的发展趋势 |
| 1.3 超级电容器的分类及工作原理 |
| 1.3.1 超级电容器的分类 |
| 1.3.2 双电层电容器 |
| 1.3.3 法拉第赝电容 |
| 1.3.4 非对称电容器 |
| 1.4 超级电容器电极材料 |
| 1.4.1 炭材料 |
| 1.4.2 导电聚合物 |
| 1.4.3 金属氧化物 |
| 1.5 复合电极材料 |
| 1.5.1 金属氧化物/炭复合材料 |
| 1.5.2 层状结构双金属氢氧化物 |
| 1.5.3 电极材料的制备方法 |
| 1.6 二维电极材料 |
| 1.6.1 石墨烯 |
| 1.6.2 二维纳米片 |
| 1.7 生物质炭材料 |
| 1.7.1 淀粉基活性炭 |
| 1.7.2 纤维基活性炭 |
| 1.8 电解液 |
| 1.8.1 水系电解液 |
| 1.8.2 有机系电解液 |
| 1.8.3 离子液体 |
| 1.9 论文的研究目的及主要内容 |
| 第二章 实验及表征方法 |
| 2.1 实验用试剂及原料 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.3 样品的物理表征及电化学测试 |
| 2.3.1 测试仪器与表征方法 |
| 2.3.2 电化学性能测试 |
| 第三章 二氧化锰电极材料的合成及优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 锰氧化物电极材料的优化 |
| 3.2.1 液相共沉淀法制备电极材料 |
| 3.2.2 电极的制备及电化学测试 |
| 3.3 锰氧化物电极材料的结果与讨论 |
| 3.3.1 二氧化锰及其优化材料的形貌与结构对比 |
| 3.3.2 二氧化锰及其优化材料的电化学性能比较 |
| 3.4 充放电速度对比电容影响的机理分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 钴基化合物电极材料 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钴基化合物电极材料的优化 |
| 4.2.1 钴基化合物的制备 |
| 4.2.2 电极片的制备及其电化学测试 |
| 4.3 钴基化合物的表征及电化学测试结果与讨论 |
| 4.3.1 钴基化合物及其磷化后电极材料的材料表征 |
| 4.3.2 钴基化合物及其磷化后电极材料的电化学性能测试 |
| 4.4 磷化后四氧化三钴的充放电机理分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 二维层状结构Co_3O_4/树脂炭复合电极材料的制备及其非对称电容器性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 Co_3O_4/树脂炭复合电极材料的制备 |
| 5.2.2 PRAC电极的制备 |
| 5.2.3 电化学性能测试 |
| 5.3 Co_3O_4/树脂炭复合电极材料的结果与讨论 |
| 5.3.1 Co_3O_4/树脂炭复合电极材料的结构表征 |
| 5.3.2 复合电极材料的电化学性能测试 |
| 5.4 炭掺杂四氧化三钴的充放电机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 Co-Ni双金属氢氧化物复合电极材料的制备及其非对称电容器性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 复合材料的制备过程 |
| 6.2.1 Co_nNi_(1-n)LDHs复合电极材料的制备 |
| 6.2.2 PRAC电极的制备 |
| 6.2.3 电化学性能测试 |
| 6.3 Co_nNi_(1-n)LDHs复合电极材料的结果与讨论 |
| 6.3.1 Co_nNi_(1-n)LDHs复合电极材料的表征 |
| 6.3.2 电化学性能表征 |
| 6.4 复合层状结构对比电容影响的机理分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 论文主要结论 |
| 7.2 论文创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
（10）溶蚀与氯盐侵蚀下水泥基材料的失效机理及性能评估（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 水泥基材料的钙溶蚀研究现状 |
| 1.2.1 溶蚀现象与机理 |
| 1.2.2 流水环境下混凝土性能退化机理 |
| 1.2.3 复合矿物掺合料的水泥基材料抗溶蚀性能 |
| 1.2.4 水泥基材料钙溶蚀模型 |
| 1.3 氯盐侵蚀研究现状 |
| 1.3.1 氯离子侵入机理 |
| 1.3.2 混凝土结合自由氯离子现象与机理 |
| 1.3.3 氯离子传输模型 |
| 1.4 目前存在的问题 |
| 1.5 主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 2 原材料与测试方法 |
| 2.1 原材料及其性能 |
| 2.1.1 水泥 |
| 2.1.2 矿渣 |
| 2.1.3 粉煤灰 |
| 2.1.4 砂 |
| 2.1.5 氯化铵 |
| 2.1.6 硝酸铵 |
| 2.1.7 氯化钠 |
| 2.1.8 无水氯化钙 |
| 2.1.9 氢氧化钙 |
| 2.1.10 拌合水 |
| 2.1.11 超纯水 |
| 2.1.12 环氧树脂 |
| 2.2 实验测试方法 |
| 2.2.1 饱水干燥称重法 |
| 2.2.2 酚酞滴定法 |
| 2.2.3 固液萃取法 |
| 2.2.4 扫描电子显微镜(SEM/EDS)法 |
| 2.2.5 X射线衍射分析法(XRD) |
| 2.2.6 压汞法(MIP) |
| 2.2.7 热重分析(TG) |
| 2.2.8 EDTA滴定钙离子浓度 |
| 2.2.9 水泥中水溶性氯离子含量测定 |
| 2.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 3 流水环境下水泥基材料的溶蚀实验及其流速的影响分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 试件及样品制备 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.3 实验结果及分析 |
| 3.3.1 溶蚀深度 |
| 3.3.2 孔隙率 |
| 3.3.3 物相组成 |
| 3.3.4 微观形貌 |
| 3.3.5 试件表层水化产物含量 |
| 3.3.6 试件表层边界移动条件 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 4 纯净水中矿渣-水泥基材料的溶蚀实验及矿渣掺量的影响分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 原材料及实验方法 |
| 4.2.1 原材料 |
| 4.2.2 配合比 |
| 4.2.3 试件制备 |
| 4.2.4 实验测试方法 |
| 4.3 实验结果及分析 |
| 4.3.1 钙离子溶出量 |
| 4.3.2 孔隙率 |
| 4.3.3 孔溶液p H值 |
| 4.3.4 微观形貌 |
| 4.3.5 钙硅比 |
| 4.3.6 物相组成 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 5 矿物掺合料改善水泥基材料抗溶蚀性能实验及其影响因素分析 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 原材料及实验方法 |
| 5.2.1 原材料 |
| 5.2.2 配合比 |
| 5.2.3 试件制备及实验方法 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.3.1 溶蚀现象 |
| 5.3.2 溶蚀深度 |
| 5.3.3 孔隙率 |
| 5.3.4 微观形貌 |
| 5.3.5 钙硅比 |
| 5.3.6 物相组成 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 6 氯化铵溶液中水泥基材料的固液平衡状态及其方程 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验原理及方法 |
| 6.2.1 实验原理 |
| 6.2.2 实验方法 |
| 6.3 试件水化程度及溶解平衡周期 |
| 6.3.1 水泥粉末试件水化程度测试结果 |
| 6.3.2 溶解平衡确定 |
| 6.4 结果分析 |
| 6.4.1 水化组分的变化 |
| 6.4.2 固液平衡曲线 |
| 6.4.3 氢氧化钙和C-S-H凝胶溶出过程 |
| 6.4.4 平衡曲线的模拟与普适性 |
| 6.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 7 溶蚀条件下水泥基材料氯离子吸附特性实验及其结合能力方程 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 原材料及实验方法 |
| 7.2.1 原材料 |
| 7.2.2 试件制备 |
| 7.2.3 实验测试内容 |
| 7.2.4 等温吸附与解吸附氯离子浓度计算 |
| 7.3 颗粒试件溶蚀程度测试结果 |
| 7.4 氯离子吸附实验结果与分析 |
| 7.4.1 氯离子等温吸附规律 |
| 7.4.2 化学结合与物理吸附的比例关系 |
| 7.4.3 氯离子结合能力 |
| 7.4.4 溶蚀水泥基材料的氯离子结合能力 |
| 7.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 8 钙溶蚀对硬化水泥浆体中氯离子扩散性能的影响 |
| 8.1 前言 |
| 8.2 原材料、配合比及实验方法 |
| 8.2.1 试件制备 |
| 8.2.2 实验方法 |
| 8.3 腐蚀溶液对硬化水泥浆体溶蚀深度的影响 |
| 8.3.1 溶蚀现象 |
| 8.3.2 溶蚀深度 |
| 8.4 腐蚀溶液对硬化水泥浆体孔结构的影响 |
| 8.4.1 平均孔隙率 |
| 8.4.2 孔结构 |
| 8.5 腐蚀溶液对硬化水泥浆体微观形貌及C-S-H凝胶表面元素含量的影响 |
| 8.6 腐蚀溶液对硬化水泥浆体物相组成的影响 |
| 8.7 腐蚀溶液对硬化水泥浆体中自由氯离子含量的影响 |
| 8.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 9 钙离子和氯离子耦合传输机理及模型 |
| 9.1 前言 |
| 9.2 钙离子和氯离子耦合传输模型 |
| 9.2.1 耦合传输方程 |
| 9.2.2 钙的固液平衡关系 |
| 9.2.3 结合氯离子的释放 |
| 9.2.4 扩散系数 |
| 9.3 数值求解 |
| 9.4 钙离子和氯离子耦合传输模型的敏感性分析 |
| 9.4.1 初始材料参数 |
| 9.4.2 时间步长对耦合传输模型计算结果的影响 |
| 9.4.3 位置步长对耦合传输模型计算结果的影响 |
| 9.5 钙离子和氯离子耦合传输模型的实验验证 |
| 9.5.1 常规腐蚀实验验证 |
| 9.5.2 加速腐蚀实验验证 |
| 9.6 钙离子和氯离子耦合传输模型的参数分析 |
| 9.6.1 水灰比对耦合传输模型计算结果的影响 |
| 9.6.2 矿渣掺量对耦合传输模型计算结果的影响 |
| 9.6.3 水质对耦合传输模型计算结果的影响 |
| 9.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 10 输水用球墨铸铁管水泥砂浆内衬的服役性能评估 |
| 10.1 引言 |
| 10.2 工程概况及初始参数 |
| 10.3 模型计算结果 |
| 10.3.1 输送硬度0 mg/L淡化海水 |
| 10.3.2 输送硬度170 mg/L饮用水 |
| 10.3.3 DN1200 内衬水泥砂浆球墨铸铁管服役性能 |
| 10.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 11 结论与展望 |
| 11.1 论文的主要结论 |
| 11.2 论文的主要创新点 |
| 11.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 附录 |
四、X射线衍射法对树脂炭微观结构测试分析（论文参考文献）
- [1]添加剂对石墨性能影响研究[D]. 刘清钰. 华东理工大学, 2021(08)
- [2]钠离子电池硬炭负极材料制备及储钠行为研究[D]. 吴熙烁. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]基于低共熔溶剂的木质素/酚醛树脂多孔炭的构筑及性能调控[D]. 陈玲. 南京林业大学, 2021(02)
- [4]固化机制对酚醛树脂基硬炭的储钠性能研究[D]. 张丽君. 天津工业大学, 2020(01)
- [5]地质聚合物基多孔材料的制备及其在膜分离领域的应用研究[D]. 徐梦雪. 广西大学, 2020
- [6]纳米硅基复合负极材料的构建及其电化学性能研究[D]. 谷智强. 湖南大学, 2020(01)
- [7]SiC中空微球吸波剂的制备及ER/SiC/SiCf结构功能一体化材料的吸波性能研究[D]. 魏波. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [8]煤的石墨化过程及煤系矿物变迁规律研究[D]. 邱钿. 中国矿业大学, 2019(04)
- [9]过渡金属基电极材料的制备及其非对称电容器性能的研究[D]. 王佳. 太原理工大学, 2019(03)
- [10]溶蚀与氯盐侵蚀下水泥基材料的失效机理及性能评估[D]. 汤玉娟. 南京理工大学, 2019(01)