一、Diameter-Controlled Growth of Carbon Nanotubes Through Pyrolysis of Acetylene Using Rare Earth Alloy as Catalyst in Hydrogen（论文文献综述）
祝子欣[1]（2021）在《以PP为碳源的CNTs宏量制备及PVA/CNTs纳米纤维研究》文中研究说明碳纳米管（CNTs）是由一层或多层石墨片卷绕而成的一维碳材料。因其特殊的结构,CNTs具有良好的力学、导电、导热及化学性能等,在电子器件、吸波材料、催化剂负载等领域有广泛的应用前景。诸如基于电弧放电、激光蒸发和化学气相沉积的碳纳米管制备方法,工艺复杂、产量低、成本高,使得CNTs的价格昂贵,阻碍了其商业化应用。合成高效催化剂以提高CNTs的成核、生长动力学以及开发新的高效制备方法是碳纳米管低成本制备技术的一个重要的研究方向,对促进碳纳米管的应用具有重要意义。本论文首先通过模板法合成了Ni-Mo-Mg催化剂,研究了原料配比对催化剂的组成和结构的影响。然后以PP为碳源,通过将PP与Ni-Mo-Mg催化剂共混、烧结制备了碳纳米管,研究了催化剂组成结构和烧结条件对CNTs得率、结构及性能的影响。最后通过静电纺丝法制备了聚乙烯醇（PVA）/CNTs复合纳米纤维膜,研究了碳纳米管的加入对PVA结构和性能的影响规律。具体的研究内容和结果如下:（1）模板法制备Ni-Mo-Mg催化剂。以粘胶纤维布为模板,通过浸渍不同配比的硝酸镍、硝酸镁及钼酸铵溶液,经过烧结合成了三种不同Ni/Mo/Mg比例的催化剂,研究了Ni/Mo/Mg比例对制得催化剂颗粒大小、组成的影响。结果表明,由于催化剂晶体是在纤维素非晶区受限生长的,因此晶粒大小均匀且不会生长成为很大的晶体,当Ni/Mo/Mg的比例为7/0.21/1时催化剂平均粒径为7.74 nm,组成主要为面心立方Mg O负载的Ni O,随着Mo含量的增加（Ni/Mo/Mg的比例为7/0.7/1）,催化剂的组成和结构没有发生明显改变,平均粒径减小到了6.83 nm,Mo含量继续增加（Ni/Mo/Mg的比例变为7/1.4/1）,催化剂组分中出现了单斜晶型的Mg Mo O4,使粒径分布变宽、平均粒径增大。在此基础上,在这三种不同比例的Ni-Mo-Mg催化剂的催化作用下以PP为碳源制备了碳纳米管,研究其催化性能,发现当Ni/Mo/Mg的比例为7/0.7/1时对PP转化为碳的催化效率是最高的,因此后面以此为催化剂进行碳纳米管的制备。（2）烧结工艺与碳纳米管收率及结构的相关性研究。将聚丙烯与Ni/Mo/Mg比例为7/0.7/1的催化剂熔融共混制备成母粒,再在管式炉中经一步烧结法制备了碳纳米管,研究了烧结过程中的烧结温度、催化剂添加量对制备碳纳米管收率、结构的影响。结果表明:当固定催化剂添加量为5 wt%时,随着烧结温度从750℃升高至950℃,碳纳米管的得率和石墨化程度呈现先增高后降低的趋势,当烧结温度为850℃时碳纳米管的收率可达12.71%,Raman图谱中IG/ID的比例可达1.33,直径约20 nm,管壁层数约为24层;当固定烧结温度为850℃时,随着催化剂的添加量从1 wt%升高至10 wt%,碳纳米管的得率和石墨化程度有先增高后降低的趋势,当催化剂添加量为7 wt%时碳纳米管的收率可达19.15%,Raman图谱中IG/ID的比例为1.00,直径约20 nm,管壁层数约为20层。（3）Fe/Ni-Mo-Mg复合催化剂协同效应的研究。在结论（2）的基础上,为了进一步提高收率,我们使用羰基铁、Ni-Mo-Mg及Fe/Ni-Mo-Mg三种催化剂,对比研究了Fe/Ni-Mo-Mg复合催化剂的协同效应。结果表明:在催化剂总含量相同的情况下,仅使用羰基铁作催化剂制备碳纳米管的收率极低但石墨化程度很高,Fe添加量为5 wt%时的产物CNTs-Fe-5收率仅为0.85%,而Raman图谱中IG/ID的比例为2.46,仅添加5 wt%的Ni-Mo-Mg催化剂时收率为12.71%,Raman图谱中IG/ID的比例为1.33,而当使用Fe/Ni-Mo-Mg混合催化剂时收率和石墨化程度都可达到一个较高的水平,同时添加2.5 wt%的Fe催化剂、2.5 wt%的Ni-Mo-Mg催化剂时,产物CNTs-Fe/Ni-2.5/2.5的收率可提高至14.47%,Raman图谱中IG/ID的比例为1.40,具有高溶碳能力的羰基铁对Ni-Mo-Mg催化剂有协同效应,羰基铁的加入可以进一步提高碳纳米管的得率和石墨化程度。（4）PVA/CNTs复合纤维膜的结构与性能研究。以CNTs为填料,通过静电纺丝得到了PVA/CNTs复合纤维膜,研究了纺丝电压和CNTs添加量对复合纤维膜结构及性能的影响,实验结果表明,固定CNTs的量为0.5 wt%,纺丝电压从9 k V升高至17 k V的过程中,纤维的坍塌、粘连及串珠等缺陷明显被改善,17 k V的条件下可以得到均匀稳定、缺陷较少的PVA/CNTs复合纤维膜,纤维的平均直径为0.2μm左右,继续升高纺丝电压至25 k V,复合纤维膜的结构和形貌变化不明显;固定纺丝电压为17 k V,随着CNTs的添加量从0.25 wt%升高至1 wt%,纤维中的串珠、粘连等缺陷越来越多,当CNTs添加量提高至2 wt%时,碳纳米管的团聚现象过于严重导致纺丝过程无法顺利进行,因此在制备PVA/CNTs复合纤维膜时CNTs的添加量不宜超过1wt%。CNTs的加入可提高PVA纤维的热学性能及粘结能力,与纯PVA纤维膜相比,添加1 wt%的碳纳米管就可将残炭率从4.61%提高至10.57%,将粘结剪切强度从126.1 KPa提高到546.6 KPa。上述的性能表明这种PVA/CNTs复合纤维膜可以用作碳纸或碳毡的粘合剂。
常靖[2]（2020）在《石墨膜表面改性及石墨膜/铝层状复合材料导热性能研究》文中认为功率密度的大幅增加,使得集成电路单位面积的热量持续升高,热管理系统作为航天电子大功率器件的重要组成部分,成为制约高速飞行器服役能力的关键技术。石墨膜（GF）是一种新型高导热二维材料,具有较低的密度、良好的耐腐蚀性、较高的热导率和较低的热膨胀系数等优点,其面内热导率可以达到1100-1600W/（m·K）,被认为是未来最具潜力的热管理用复合材料增强体。本论文主要研究碳纳米管（CNTs）表面改性石墨膜和碳化硅纳米线（SiCnws）表面改性石墨膜两种多尺度复合增强体;并以此为基础,采用压力浸渗技术,以轻质、高导热金属铝为基体,分别以GF、CNTs-GF和SiCnws-GF为增强体,制备GF/Al、CNTs-GF/Al和SiCnws-GF/Al三种高导热铝基层状复合材料,以期获得兼具高导热和优异力学性能的新型二维层状复合材料。系统研究两种改性石墨膜制备和微观结构,以及两种改性石墨膜/铝层状复合材料的显微组织、力学行为及导热性能,基于复合材料XY方向热导率模型揭示复合材料的传热行为。探讨复合材料的材料组成、界面结合等对复合材料力学性能及导热性能的影响及规律。采用催化剂辅助等离子增强化学气相沉积（PECVD）技术在石墨膜表面原位生长碳纳米管,以甲烷为碳源,氢气为还原剂,金属镍为催化剂,成功制备得到CNTs-GF多尺度复合增强体。研究不同工艺条件对CNTs形貌和结构的影响。研究发现,PECVD法在石墨膜表面生长CNTs的最佳催化剂浓度为0.05mol/L的Ni（NO3）2·6H2O丙酮溶液。得到的CNTs直径约80nm,长度约3-4μm,均匀、致密地生长在石墨膜表面。CNTs在石墨膜表面的生长,使CNTs-GF在XY方向的热扩散系数和热导率均有所提高,热扩散系数由950mm2/s增加到1030mm2/s,热导率由1420W/（m·K）增加到1450W/（m·K）。以甲基三氯硅烷（CH3SiCl3）为硅源和碳源,金属镍为催化剂,在石墨膜表面采用催化剂辅助化学气相渗透（CVI）工艺生长碳化硅纳米线,成功制备SiCnws-GF多尺度复合增强体。石墨膜表面生长的SiCnws直径约150nm,长度约几十微米,此时SiCnws均匀、致密地覆盖在石墨膜表面。与原始石墨膜相比,SiCnws-GF复合增强体XY方向的热扩散系数和热导率有所降低。研究结果表明,相同增强体质量分数条件下,CNTs-GF/Al复合材料XY方向的热导率为1026W/（m·K）,与GF/Al复合材料相比提高了33%,Z方向的热导率为52W/（m·K）,较GF/Al复合材料提高了225%;CNTs-GF/Al复合材料层间剪切强度为70.3MPa,与GF/Al复合材料相比提高了26%。相近增强体质量分数条件下,与GF/Al复合材料相比,SiCnws-GF/Al复合材料XY方向的热导率提高7%,Z方向的热导率提高75%;SiCnws-GF/Al复合材料层间剪切强度提高141%。结果表明,石墨膜表面CNTs和SiCnws的原位引入,有效解决了石墨膜与金属铝界面相容性差的问题。在复合材料界面处一维纳米线在石墨膜与铝基体之间起到界面“钉扎”作用,在提高界面结合强度的同时又传递了载荷。因此石墨膜表面改性可以有效改善石墨膜/铝复合材料的界面结合性能,从而提升复合材料的导热性能和层间剪切强度。
孙亚萍[3]（2020）在《基于火焰法催化制备碳纳米管及生长机理研究》文中认为碳纳米管具有十分独特的结构和优异的物理化学性能,在纳米电子器件、复合材料、传感器等诸多领域有着巨大的应用前景。目前,工业化生产碳纳米管以化学气相沉积（CVD）为主。火焰法作为一种快速制备碳纳米管的方法,相对于CVD法具备合成时间短、设备简单并且能够在常压下合成碳纳米管的优势。通过深入研究火焰法制备碳纳米管,为最终实现利用现有小型燃煤锅炉、生物质炉等实现批量化生产碳纳米管奠定基础。本论文以现有V型火焰法制备碳纳米管为基础,实现基板上直接生长碳纳米管,并开发一系列Co、Fe催化剂,评价其催化生长碳纳米管的性能。采用X射线衍射谱（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、程序升温还原（TPR）、扫描电子显微镜（能谱）（SEM-EDS）等表征手段,分析催化剂的催化特性及产物性质。为实现火焰法批量生产碳纳米管提供理论指导。以实现直接于构件上生长碳纳米管涂层为目标,通过研究表面粗糙度及退火温度对304不锈钢基板微观结构及生长产物的影响,分析不锈钢基板直接生长碳纳米管的机理。研究发现,微观表面结构是影响碳纳米管在304不锈钢板生长的主要因素。经过600℃退火的拉丝不锈钢基板上得到的产物均匀致密地覆盖于表面,这是由于拉丝不锈钢中马氏体相的存在有利于形成微界,高温热处理导致重结晶形成纳米级颗粒。基板表面形成的大小均匀、边界光滑的小岛状颗粒,是形成碳纳米管的必要条件。通过透射电子显微镜（TEM）分析碳纳米管的微观结构,发现铁纳米颗粒为碳纳米管的生长提供了活性位点。通过XPS表面元素分析发现退火温度影响Fe通过Cr氧化层的扩散,Cr抑制Fe形成大尺寸颗粒,从而形成适于碳纳米管生长的粒径,说明适当加入杂元素有利于碳纳米管的形成。以得到最优工况为目的,研究不同制备条件对基板表面直接生长碳纳米管的影响。随着合成时间的增加,碳的百分比会增加,其中在2min时碳的重量百分比迅速增加,之后呈缓慢增长趋势。碳纳米管的生长经过溶解、扩散和析出三个过程。本研究中,2 min 后碳管开始生长,合成时间为7 min时,产物最佳。碳源为CO、C2H4和C2H2时,得到的产物都以600℃退火后304不锈钢基板表面密度最大,不同的碳源仅对碳纳米管的性质（直径和长度）有所影响,因此,颗粒结构是影响产物生长的关键因素,碳源起到优化产物性质的作用。以不锈钢基板元素配比为依据,采用浸渍法制备开发Fe/Ni/Co-Cr系催化剂。比较不同双金属及配合金属对催化剂催化活性及催化剂性质的影响。研究结果发现,FeNiCr和CoFeCr两种三元金属催化剂能够催化生长簇状碳纳米管,CoFeCr得到石墨化程度高且高密度分布的碳纳米管簇。XRD,XPS,TPR及氮气吸附脱附表征结果表明,FeNiCr和CoFeCr催化剂呈现片状结构,负载金属分散性高。以Fe为活性金属的催化剂,添加Cr、Ni,改变了金属催化剂的Fe2+/Fe3+的比例,Fe2+/Fe3+比例减小提高催化剂的催化活性。利用浸渍法制备 CoXCr（X:Zn/Zr/V/W/Mo）及 CoMoM（M:Zn/Zr/V/W/Cr）催化剂,Co（X:V/W/Mo/Fe）Cr及CoMo（M:Zr/V/W/Cr）催化剂都能够催化生长簇状碳纳米管,其中以CoMoZr和CoMoCr得到的产物最优。通过分析发现,活性金属氧化物与助剂、分散剂及载体间相互作用形成的混合氧化物对碳纳米管的生长有决定性的作用,其解离温度在反应温度以内,有利于分解,为碳纳米管生长提供活性位点。Cr在催化剂中主要起到分散作用,通过与活性金属形成混合氧化物,占据活性金属的活性位,减缓催化剂的还原速率。Mo作为助剂,与活性金属及载体形成混合氧化物,防止活性金属聚团,与Co协同作用促进碳纳米管生长。通过N2吸附脱附结果和SEM观察,催化剂呈片状结构,而片状结构表面突起为碳纳米管簇提供生长中心,突起的颗粒直径与碳纳米管近似,每个颗粒对应生长一个碳纳米管,相邻碳纳米管相互作用,共同生长。由于与载体的强相互作用,碳纳米管簇的生长为底部生长模式。
郝春宇[4]（2020）在《甲醇氧化铂炭电催化剂可控构筑与活性位辨认》文中提出直接甲醇燃料电池（DMFC）因其绿色环保、燃料易得、操作安全、且具有优异的能量密度和高能量转换效率等优点,在便携式及可移动式设备上有广泛的应用前景。目前,DMFC中最常用的催化剂是商业Pt/C催化剂,然而Pt原子利用率较低和稳定性较差,亟需发展高效稳定催化剂的构筑方法以实现其规模化应用。基于此,本文采用自制的碳纳米管为载体,利用原子层沉积法制备系列不同粒径的Pt/CNT纳米催化剂,揭示了 Pt/CNT电催化甲醇氧化反应（MOR）结构敏感性的根源,辨认了催化剂的主要活性位,为高效稳定的Pt基MOR催化剂设计与优化提供指导。主要研究结果如下:（1）采用催化化学气相沉积法,以共沉淀法制备的环境友好型Fe/γ-A12O3为催化剂、甲烷为碳源,揭示了反应工艺参数对碳纳米管收率和微结构的调变规律。选取600和800℃条件下生长12 h的炭材料作为载体,并与硝酸氧化处理的炭载体（CNT-600-12-O和CNT-800-12-O）以及商业化炭黑进行对比,采用原子层沉积技术（ALD）制备系列碳纳米管负载的Pt纳米催化剂。结合催化剂结构表征和甲醇电催化氧化性能结果,发现采用CNT-600-12-O为载体制备的Pt催化剂表现出良好的MOR性能,这主要归因于更多的Pt催化剂活性位数量。（2）采用ALD制备系列粒径不同的Pt/CNT-600-12-O纳米催化剂,发现这些催化剂上甲醇电氧化过程存在显着的粒径效应,其中1.9 nm的Pt催化剂表现出最高的峰值电流密度67 mA·cm-2,该活性比20%商业Pt/C催化剂高3.2倍。进一步采用晶体原子结构模型计算的研究方法,揭示了该催化过程粒径效应的内因,辨识出Pt的角位为Pt电催化甲醇氧化反应的主要活性位,发现较低Pt电子结合能即富电子的Pt催化剂有利于MOR活性的提升。
刘佳[5]（2020）在《非贵金属多级结构材料的制备及其电催化性能研究》文中认为实现可再生能源规模化增长和实质性应用,不仅需要降低可再生能源本身成本,还需提高可再生能源的“可用性”,这也激发了可移动电化学能源转化、储存技术和装置的不断发展。近年来,伴随氢能研究热潮的再次兴起,燃料电池成为众多电化学能源转化技术中备受关注的一类。除了广泛研究的氢气燃料电池,金属（锂、锌、镁）燃料电池和直接硼氢化钠（水合肼、氨硼烷）燃料电池得益于燃料的相对便携、易储存的特点,也展现了不错的研究价值和应用前景。本论文以金属锌空气电池和直接硼氢化钠燃料电池为潜在应用对象,以电催化氧还原反应（ORR）和硼氢化钠氧化反应（BOR）为关键电化学反应,以开发低成本、高效能的ORR电催化剂和BOR电极材料为研究目的而开展。首先针对当前燃料电池普遍存在阴极氧还原反应动力学迟缓、依赖贵金属以及氧气扩散传质困难的问题,以廉价有机碳氮前驱体结合氯化钠模板和非贵金属盐催化作用,利用冷冻干燥和高温热解获得了非贵金属-氮掺杂的蜂窝状三维多孔碳ORR电催化材料（MN-HPC）。为进一步拓展空间利用率,提高活性和放电稳定性,在蜂窝状多孔碳（HPC）上原位负载了 CuZnMOF并通过高温热处理调控得到CuN掺杂HPC复合材料。最后,针对BOR反应,构筑了镍钼氮基多级结构高活性电极材料。上述工作均开展了初步的全电池研究,具体内容如下:（1）以易去除的氯化钠为模板,以廉价易得的葡萄糖、双氰胺为碳氮源、以Fe、Co、Bi、Cu、Mn盐等为非贵金属组分前驱体,通过冷冻干燥-高温热解碳化过程,获得了非贵金属-氮掺杂的蜂窝状三维多孔碳材料（MN-HPC）。SEM、TEM测试表明仅为数纳米厚的碳壁相互连接形成了蜂窝状三维多孔碳,良好的贯通性有利于活性位点的暴露和反应传质过程。在ORR测试中,优化制备的BiFeN-900展现了高的起始电位（0.985 V）、半波电位（0.841 V）和极限扩散电流密度（-5.56 mA cm-2）,接近甚至部分指标优于商业Pt/C（20 wt.%）催化剂。在锌空气电池测试中放电电压为1.27 V@10 mA cm-2;在长时间恒电流放电测试时,放电电压维持在1.28～1.25 V;不仅展现了高电压放电性能,同时也展现了出色的稳定性。（2）CuN掺杂多孔碳材料是一种电催化活性有望超越FeNC、Pt/C的有潜力的碳基复合材料,但是存在铜位点易团聚,分散不均的问题。MOF结构具有金属组分和有机配体周期性互联的特点,由其衍生所得的碳材料有助于得到杂原子络合的高分散金属位点。针对当前传统方法所得MOF个体易堆积造成衍生碳的活性位点掩埋、传质困难的问题,实验提出在蜂窝状三维多孔碳HPC的碳壁上原位负载CuZnMOFs,再通过高温热解MOF以及挥发Zn获得CuN掺杂HPC复合材料。其中优化制备的CuN/HPC-900（1:1）具有最为优异的ORR性能。极限扩散电流密度高达-6.15 mA cm-2,电子转移数3.96,循环伏安峰电位达0.828 V,展现了超越Pt/C的ORR性能。CuN/HPC为氧阴极催化剂的ZAB放电电压达到1.31 V@10 mA cm-2,峰值功率为168mWcm-2@225mA cm-2。在960个循环充放电过程中,放电中值电压衰减率仅为3.94%,展现了良好的稳定性。（3）直接硼氢化钠燃料电池（DBHFCs）无需使用气态H2,NaBH4相对H2具有易储存、补充的优点,然而硼氢化钠氧化反应（BOR）是一个涉及8电子转移、多中间态的过程,其动力学迟缓导致过电位高。研发具有高活性BOR电催化剂仍是目前的一大挑战。实验通过水热法-高温热解氮化法,在三维多孔的泡沫镍基底上构筑了海胆发散状结构的镍钼氮基复合催化剂。优化制备的NiMo@N/NF多级结构材料的不仅展现了低电位下大电流催化BOR性能,而且100 mA cm-2下BOR&HER电位差仅为0.187 V,展现了出色的BOR&HER双功能活性。将NiMo@N/NF作为正极的直接硼氢化钠燃料电池也表现出了高电压放电性能。NiMo@N/NF的优异BOR性能归因于:①三维多孔泡沫镍上原位负载的海胆状结构大幅提高了催化剂的比表面积,为催化反应提供了充足的活性位点,有利于电解质扩散与气体产物的逸出;②NiMoN组分间的相互作用有助于调控BH4-及其反应中间产物的结合能力,提高催化剂的本征活性;③构建的自支撑NiMo@N/NF具有从基体到反应界面的优良电子传导网络。
吴楚瑜[6]（2020）在《火焰法合成碳纳米管气相机理研究》文中指出为了探索火焰法合成碳纳米管过程中氢气对碳纳米管生长的影响,本文针对两种碳源气体种类采取了不同的研究方法。对于CO作为碳源气体,本文采用V型火焰法在经焙烧后的不锈钢基板上直接生长碳纳米管,通过调节氢气流量和实验时间对碳纳米管产物的产量、质量和生长模型进行探究,使用SEM、EDS、TEM、Raman等多种表征手段对合成产物进行分析,意在着重了氢气流量的变化对碳纳米管合成的影响。V型火焰法能够直接在经过焙烧后的304不锈钢板上生长碳纳米管,且符合底端生长模型。通过增加氢气流量能够促进CO分解,释放出更多的C,形成较多的含碳产物。在较低氢气流量范围内可通过增加氢气流量增大碳纳米管产量。在氢气流量从0.25mL/min增至0.45mL/min的过程中,ID/IG强度比先减小后增大。在氢气流量为0.35mL/min工况下,碳纳米管ID/IG强度比最小,为0.761,说明在该氢气流量下合成的碳纳米管的石墨化程度高,产物质量较好。对于碳烃类化合物作为碳源气体,本文通过CHEMKIN化学反应动力学软件建立了火焰法合成碳纳米管气相部分模型,分别对使用乙炔、乙烯两种不同的碳烃类化合物作为碳源气体燃烧过程进行模拟计算。化学反应动力学计算机理涉及到154个成分,849个基元反应,能够较好地满足计算需求,除了能对主要气相物质分布进行求解外,还能求解出PAH等物质,更好地反应火焰法合成碳纳米管气相部分的真实情况。通过与已有的实验研究进行对比分析,从而以验证模型是否能够准确模拟实验。通过6个不同当量比（乙炔3个、乙烯3个）计算工况,得到乙炔、乙烯燃烧的主要反应过程及主要中间产物:以乙炔、乙烯作为碳源时,在实验采样高度处主要气相成分为CO,充足的CO与H2促使CO的加氢反应与歧化反应持续进行,碳供应充足;中间产物乙烯基及HCCO的生成在较宽范围的实验条件下对火焰法合成碳纳米管气相反应具有关键性作用。
李雪琪[7]（2020）在《碳包覆纳米坡莫合金的爆轰合成研究》文中进行了进一步梳理随着科学技术的发展,人们对材料性能的要求日益增加。坡莫合金作为重要的软磁材料,在众多领域有着广泛的应用,但是纳米坡莫合金在空气当中无法稳定存在,限制了其应用范围。科学家们提出了用碳层包覆解决该问题的方法,碳包覆纳米坡莫合金结合了碳包覆金属纳米材料与合金材料的优点,有着区别于传统材料的巨大优势。用来制备碳包覆纳米金属材料的方法有很多,其中较为典型的有:高压电弧放电法（Arc）、化学气相沉积法（CVD）、热解法等。上述方法在碳包覆纳米材料的合成、研究方面取得了巨大的成就,但是这些方法普遍存在耗能高、仪器设备价值昂贵、无法连续合成、副产物难以分离、经济性差等问题,工业化生产前景较差,限制了碳包覆材料的实际应用。爆轰法作为一种合成方法,已经广泛用于纳米材料的合成,其中爆轰法合成纳米金刚石已经成功实现工业化生产,爆轰法具有反应速度快、耗能低、工艺参数简单、可大规模生产、经济性好的优点。本文分别利用炸药爆轰法与气相爆轰法进行了碳包覆纳米坡莫合金制备研究,从实验分析、性能检测、理论计算等多方面对炸药爆轰法和气相爆轰法合成碳包覆纳米合金材料进行了研究和讨论。采用现代化检验测试手段X-射线衍射仪（XRD）、具有EDS能谱的透射电子显微镜（TEM）、拉曼光谱仪（Raman）等,对材料的微观形貌及物相组成进行了表征研究;采用了震动样品磁强计（VSM）、矢量网格分析仪等对爆轰产物的软磁性能和吸波性能进行了研究。对炸药和气相爆轰合成分别利用数值模拟计算其爆轰参数,并利用高速摄影验证了计算的准确性;进而结合合金相图深入探讨了爆轰法合成碳包覆纳米合金材料的合成机理。主要取得以下成果:1)使用廉价易得的硝酸盐类作为金属的核心供体,分别采用乙醇和萘作为碳源,调整自制炸药成分,在炸药爆轰的驱动下,在爆轰压力容器中成功合成了成分均匀、核壳结构完整的碳包覆纳米坡莫合金。对所合成样品的研究表明,在炸药爆轰产物中出现少量的由碰撞导致的颗粒团聚与长大现象;纳米粒子金属核心的直径随着镍元素含量的增加而增大,碳壳层的厚度正比于前驱体中碳元素的含量。碳包覆纳米坡莫合金在室温下具有良好的超顺磁性,并且具有优良的电磁波吸收效应;碳层的包覆使纳米坡莫合金更易于表面改性,便于与高聚物均匀混合,是良好的电磁波吸收涂层材料。2)对于炸药爆轰合成,采用BKW状态方程与吉布斯最小自由能原理相结合,并且耦合合成产物的固体方程,根据爆轰的ZND模型,实现了对碳包覆纳米材料炸药爆轰合成参数的数值计算。以爆轰合成参数的计算结果为依据,结合碳金属二元合金相图对爆轰合成碳包覆纳米坡莫合金的机理进行了探讨。纳米坡莫合金的包覆层中的完整石墨层,一部分是来源于爆轰波后生成的活性炭簇,在铁、镍元素的催化下形成的;另一部分则源自于金属内部析出,即降温降压时金属溶碳量下降,会析出的高度石墨化的碳层;非球型的碳包纳米合金粒子来源于合金进入固相后的粒子碰撞聚合,来不及生长成为等轴晶粒而遗留下的。3)采用预加温汽化金属有机物的方式,分别利用氢氧爆源与乙炔氧爆源在气相爆轰管中成功合成出超细碳包覆纳米坡莫合金、碳包覆纳米超坡莫合金、碳包覆纳米铜铁合金。合成产物整体形貌相似,具有紧密的核壳结构,粒径为10nm左右,粒径分布均匀,为鲜有局部团聚现象的超细纳米颗粒。铜铁合金在铁原子占比30%时即出现完整的石墨包覆层;对碳包覆铁镍钼三元超坡莫合金的实验表明,Mo元素以稳定碳化物形式存在,不利于改善软磁性能,说明合成碳包覆超坡莫合金时应选用Cu掺杂。4)针对气相爆轰合成的参数计算的特殊问题,推导出混合有固体颗粒物的理想气体状态方程,并考虑初始压力、温度对爆轰参数的影响,以C-J爆轰理论建立气相爆轰合成理论模型并编程计算,并以高速摄影实验测量爆速进行了验证。对于文中气相爆轰实验工况进行爆轰参数的计算表明,爆轰合成温度在铁的沸点（2750℃）以上碳沸点（4827℃）以下。与固相炸药爆轰合成相比较,由于爆轰合成时金属处于气态并且空间含量很低,所以更易于形成超细纳米粒子。
曾沙[8]（2019）在《碳纳米管交联网络复合电极的构筑及其电催化性能的研究》文中研究说明锌—空气电池具有高比能量密度、安全稳定、环境友好等特性,是新一代电化学储能器件的典型代表之一。目前,锌—空气电池的性能仍受限于空气电极上缓慢的动力学过程。如何设计具有高催化活性、丰富催化反应界面、稳定催化活性位点、高效传质/传荷通道的高性能空气电极是该领域的关键和难点。本论文以实现高性能锌—空气电池的目标为牵引,基于高导电、相互交联的碳纳米管网络,发展了功能化及掺杂改性、原位均匀负载、三维网络构筑、光电催化结合等技术,旨在实现高性能空气电极。主要研究结果如下:1.发展了碳纳米管原生网络的电化学剪切和阳极氧化的功能化技术,解决了碳纳米管网络表面惰性的问题,保持碳纳米管网络高导电特性的同时,提高了碳纳米管的催化活性和负载位点密度。利用水热法原位掺杂以及电加热后处理掺杂的方式,在功能化碳纳米管薄膜上引入氮掺杂体,制备了两种新型的氮掺杂纳米碳复合电极。该类电极将原生碳纳米管网络迟缓的两电子氧还原反应改善为更有效的四电子转移过程,氧还原催化活性提升至与商业化Pt/C催化剂相当。2.利用碳纳米管网络中残留的铁颗粒与铂离子的置换反应及后续瞬态焦耳热处理,实现了均相铂铁合金纳米粒子在碳纳米管网络中的原位锚定。合金中Pt—Pt键长的缩短利于氧的解离吸附,高度合金化与原位锚定的负载结构提高了催化剂中Pt的利用率,复合网络电极的载铂量低（1.7 wt.%,6.8 μg cm-2）,氧还原比质量催化活性高于商业20 wt.%铂碳催化剂的6倍,并表现出优异的长时间稳定性和抗甲醇性能。该自支撑复合薄膜电极组装的全固态纤维锌空气电池表现出稳定放电平台和倍率特性以及力学稳定性,还可实现重复利用。3.发展了非贵金属氧化物（Co304）在功能化碳纳米管网络上高效均匀负载的方法,实现了具有“珠链式”三维相互交联结构的柔性双功能催化电极的构筑。功能化碳纳米管上的含氧官能团为纳米颗粒提供丰富的生长位点,并为氮的引入提供了条件。原位负载的Co304纳米颗粒与氮掺杂碳纳米管在氧还原和氧析出催化反应中表现出增益的协同效应,提升了氧功能电催化反应的活性。复合气凝胶集高导电集流体、高催化性双功能催化剂、多孔气体扩散电极于一身,使全固态锌空气电池表现出低充电/放电过电位、优异的柔性及循环稳定性。4.通过简单一步水热法在碳纳米管导电网络上负载二氧化钛阵列,创新性地发展了一种光响应双功能空气电极,探究了外界光照条件对薄膜电催化电极的氧还原和氧析出催化性能的影响。光照下二氧化钛产生的光生电子/空穴增强了双功能催化活性,光-电催化的结合有效降低了空气电极的极化程度。该复合网络电极组装的锌-空气电池在外界光照辅助下充电/放电过电位大幅降低。
赵铁军[9]（2019）在《气相爆轰合成碳基磁性复合材料及其电磁波吸波性能研究》文中指出当今信息传递、工业装备、军事装备朝着智能化发展,正在建设的5G网络将进一步深化信息智能化对生产生活带来巨大的变革。军事装备的革新与复杂环境下电磁战为背景的现代化战争中,不仅需要具有隐身功能的设备,还需要空中电磁干扰域的掩护。针对空中电磁干扰域,常用烟幕弹爆炸或燃烧释放含有微/纳米颗粒的烟幕实施电磁干扰来影响雷达、红外等的侦查。爆轰法是一种动态制备纳米材料的方法,通过爆炸可在瞬间获得纳米材料并能在空中形成由纳米颗粒构成的动态烟幕区,制造短时电磁波干扰区域,对敌方的电子侦查实施干扰。作为空中动态吸波研究的一部分,本文旨在通过爆轰方式制备电磁波吸波材料,分析其对电磁波的吸收性能。在此基础上选择目标产物,为空中动态吸波研究提供吸波材料的选择方案。Fe@C纳米颗粒、Co@C纳米颗粒、CNTs具有优良的介电性能与磁性能,同时兼有良好的吸波能力,常用于吸波体的设计。本文采用气相爆轰法制备了Fe@C纳米颗粒、Co@C纳米颗粒、CNTs三种碳基磁性复合材料。研究了爆源种类和爆源中气体摩尔比对碳基磁性复合材料物相、形貌、磁性等的影响,并探究了它们在1～18 GHz频率范围内的电磁特性与吸波能力。可得到如下结论:研究了爆源种类及爆源中气体摩尔比对Fe@C纳米颗粒形貌、物相等的影响,并分析了其在1～18 GHz频率范围内的吸波性能。爆源种类对Fe@C纳米颗粒形貌的影响比较显着,爆源气体摩尔比对Fe@C纳米颗粒的形貌及物相影响比较明显。爆源零氧平衡时,获得的产物为Fe@C纳米颗粒,金属核为铁/碳化铁,碳壳为部分石墨化的无定型碳,高燃烧热的爆源制备的Fe@C颗粒尺寸较大。在氢-氧爆源正氧条件下,降低爆源中氢的占比,部分铁将被氧化成氧化亚铁或磁铁矿,同时粒径随之增大。甲烷-氧负氧反应时,随着甲烷摩尔比的提高,产物的形貌将由核-壳结构向核壳-碳纳米管结构转变。然而,苯-氧爆源在负氧平衡时,苯占比增高时,产物中出现“碳囊”结构,且碳壳厚度逐渐增大。不过,爆源种类及爆源气体摩尔比对石墨化程度影响甚微。初始Fe@C纳米颗粒的电磁波吸波性能较差,Ar气保护700 ℃热处理可明显提高其电磁波吸波能力。初始Fe@C纳米颗粒的反射损耗不足-2 dB;经Ar气保护热处理后,其吸波能力明显提升,RL值为-17.1 dB,对应的频率为5.4 GHz,样品厚度为3 mm,有效吸收频段为7.1 GHz（2.7～9.8 GHz）（样品厚度2～5 mm）。首次采用气相爆轰法制备了Co@C纳米颗粒,并探讨了其对电磁波的吸收问题。以乙酰丙酮钴（Ⅲ）为前驱体,分别以氢-氧、甲烷-氧、苯-氧为爆源,研究了爆源对产物形貌、物相及石墨化程度的影响。结果发现爆源对碳-钴复合材料的形貌影响很明显,爆源零氧平衡时,低燃烧热的氢-氧爆源制备的产物为Co@C-CNTs的复合材料;燃烧热较高的甲烷-氧、苯-氧爆源得到的产物为Co@C颗粒,且高燃烧热爆源得到的产物颗粒尺寸偏大。甲烷-氧爆源由零氧平衡向负氧平衡变化时,产物由Co@C纳米颗粒逐渐变为Co@C-CNTs共存的复合材料。初始Co@C纳米颗粒的最小RL值出现在11.88 GHz处,大小为-2.8 dB,对应的厚度为1mm;Ar气保护700℃热处理后,其最小RL值为-17.5 dB,出现在16.98 GHz,对应的样品厚度为5 mm。以氢-氧、甲烷-氧为爆源,二茂铁为前驱体,研究了气相爆轰制备CNTs的影响因素,并讨论了在1～18 GHz频率内其对电磁波的吸收情况。氢-氧爆源在负氧条件下,氢氧摩尔比对产物形貌形貌影响非常明显,随着氢占比的提高,产物由Fe@C纳米颗粒转向Fe@C-CNTs,且CNTs占比逐渐增大,Fe@C颗粒的尺寸大小逐渐均匀。甲烷-氧摩尔比1:1,二茂铁质量为2 g时,可得到长度几微米,外径30 nm,内径15 nm的多壁CNTs。结合爆轰过程的ZND模型与V-L-S生长模型提出了气相爆轰制备CNTs的生长机制。制备的CNTs的电磁波吸收能力较差,当厚度为2mm时出现最小RL值-6.1 dB,对应的频率为11.2 GHz;随着样品厚度的增大,反射损耗最小值向低频偏移。探究了初始碳基磁性复合材料吸波性能较差的原因,并指出核-壳结构的碳基磁性复合材料比较适用于空中动态吸波的研究。阻抗不匹配是初始样品电磁波吸收能力不高的主要原因。初始碳基磁性复合材料中存在大量的无定型碳且金属结晶度较低,导致其复介电常数均很大,进而阻抗匹配度不到0.4,电磁波在吸波体-空气界面发生反射,很难进入吸波体内部。经Ar气保护700 ℃热处理后,Fe@C、Co@C的物相、微观结构发生不同程度的变化,复介电常数明显减小,阻抗匹配度明显提高,电磁波很容易进入吸波体内部,并在介电损耗与磁损耗协同作用下实现对入射电磁波的有效吸收。在爆轰反应中,CNTs结构极易破碎,电磁波吸波性能无法保证;而核-壳结构的碳包金属颗粒更加稳定,且Ar气保护热处理后,Fe@C与Co@C纳米颗粒的电磁波吸波能力明显提高。因此,在空中动态电磁波吸波研究中,核-壳结构的碳基磁性复合材料是一种比较合适的备选材料。
刘兴海[10]（2019）在《碳纳米相在铝基体的原位合成及其复合材料的力学性能研究》文中提出铝基复合材料具有高比强度、比模量及优异的导电导热等性能,广泛应用于航空、航天及交通运输等领域。以碳纳米管（CNT）和石墨烯（GN）为代表的碳纳米相（Carbon Nanophases,CNP）因具备优异的力学和物理性能而成为铝基复合材料理想的增强体。但是采用传统外加法制备CNP增强铝基复合材料存在易团聚,界面不浸润、形成脆性相等问题,不利于CNP性能的发挥。因此,研发新的CNP/Al复合材料制备方法,实现CNP在铝基体中有良好分散和界面结合,是获得高性能铝基复合材料面临的挑战。本文采用化学气相沉积-粉末冶金的方法,分别在铝基体上原位合成制备了以一维CNT和二维碳纳米片（CNS）为增强体的铝基复合材料;在此基础上,以三维网络状石墨烯纳米片（GNS）为增强体,并引入金属或陶瓷纳米颗粒（NP）对其进行修饰与改性,制备了GNS负载NP增强的铝基复合材料（NP@GNS/Al）;研究了不同种类CNP增强铝基复合材料的微观组织、力学性能、界面结合状态及强化机制等。主要研究内容和结果如下:（1）采用化学气相沉积的方法,以Ni为催化剂、乙炔为碳源,在铝粉表面原位合成了一维CNT,并通过粉末冶金法制备了CNT/Al复合材料。研究了催化剂含量、合成温度等对CNT形成形貌和结构的影响,以及CNT/Al复合材料的组织和力学性能。结果表明:用1wt.%Ni催化剂在600°C下可以在铝粉上合成均匀分散、结晶性好、纯度高的CNT。复合材料的抗拉强度随CNT含量的增加先增加后降低,当CNT含量为1.5 vol%时,抗拉强度达191 MPa,与纯铝相比,增强效率为75%。（2）采用化学气相沉积的方法,以蔗糖为碳源,通过高温热解在铝粉表面原位合成了二维CNS,并通过粉末冶金法制备了CNS/Al复合材料。研究了合成温度、反应时间等对CNS形成形貌与结构的影响,以及CNS/Al复合材料的组织和力学性能。结果表明:在600°C反应60 min时可以在铝粉上合成石墨化程度高的CNS,复合材料的压缩强度和抗拉强度均随CNS含量的增加先增加后降低,当CNS含量为1.5 vol%时,材料压缩屈服强度为150 MPa,是纯铝的1.5倍,高于同体积分数下CNT的压缩屈服强度。研究还发现,在退火过程中会在铝-碳界面上形成Al4C3相,其数量随温度和时间的增加而升高。当退火温度为600°C,时间为30 min时,材料的抗拉强度为245 MPa,与纯铝相比,增强效率为93%。（3）以三维网络状GNS为增强体,通过引入Ni、Cu和Al2O3纳米颗粒对其进行修饰与改性,制备了GNS负载NP增强的铝基复合材料（NP@GNS/Al）。研究了催化剂与碳源的种类和含量、合成温度等对NP@GNS形成形貌和结构的影响,以及NP@GNS/Al复合材料的组织和力学性能。结果表明:分别以Ni和Cu为催化剂,以环氧树脂和甲烷为碳源,600°C时可以在铝粉基体上合成Ni@GNS和Cu@GNS;以Na Cl为模板,以Al2O3催化固态碳源,在700°C时可以合成Al2O3@GNS增强体。该增强体结构稳定、结晶性良好。NP改善了铝-碳界面浸润,增加了界面结合强度,力学性能显着提高。含1.0 vol%-Ni@GNS、1.5 vol%-Cu@GNS和1.0 vol%-Al2O3@GNS的复合材料的抗拉强度分别达266MPa、315 MPa和359 MPa。（4）对采用化学气相沉积-粉末冶金的方法原位制备的CNP/Al复合材料,通过实验并结合第一性原理计算,研究了CNP和NP修饰的CNP对铝基复合材料的界面结构及力学性能的影响。结果表明:铝-碳界面上形成Al4C3及Ni、Cu和Al2O3的引入均能增加界面的黏附功,提高界面结合强度,有利于复合材料性能的提升。CNT/Al和CNS/Al复合材料的强化源于CNP和Al4C3导致的载荷传递、位错强化及细晶强化;而NP@GNS/Al的增强除了GNS引起的载荷传递和位错强化外,还得益于NP与GNS的协同强化。
二、Diameter-Controlled Growth of Carbon Nanotubes Through Pyrolysis of Acetylene Using Rare Earth Alloy as Catalyst in Hydrogen（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、Diameter-Controlled Growth of Carbon Nanotubes Through Pyrolysis of Acetylene Using Rare Earth Alloy as Catalyst in Hydrogen（论文提纲范文）
（1）以PP为碳源的CNTs宏量制备及PVA/CNTs纳米纤维研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 碳纳米管简述 |
| 1.1.1 碳纳米管的结构 |
| 1.1.2 碳纳米管的性能 |
| 1.1.3 碳纳米管的应用 |
| 1.2 CVD法制备碳纳米管的研究进展 |
| 1.2.1 碳纳米管的制备方法简介 |
| 1.2.2 气相碳源CVD法制备CNTs的研究进展 |
| 1.2.3 液相碳源CVD法制备CNTs的研究进展 |
| 1.2.4 固相碳源CVD法制备CNTs的研究进展 |
| 1.2.5 碳纳米管的生长机理 |
| 1.3 PVA/CNTs复合材料 |
| 1.3.1 聚乙烯醇(PVA)介绍 |
| 1.3.2 PVA/CNTs复合材料研究进展 |
| 1.4 本论文的研究意义及内容 |
| 第二章 Ni-Mo-Mg催化剂的制备及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 原料及设备 |
| 2.2.2 Ni-Mo-Mg催化剂的制备 |
| 2.2.3 催化剂/PP母粒制备 |
| 2.2.4 使用不同Ni/Mo/Mg比例的催化剂制备碳纳米管 |
| 2.2.5 测试及表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 催化剂中Ni/Mo/Mg比例对形貌、结构的影响 |
| 2.3.2 Ni/Mo/Mg比例对制备碳纳米管催化活性的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 以PP为碳源的碳纳米管宏量制备研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料及设备 |
| 3.2.2 催化剂/PP母粒制备 |
| 3.2.3 不同烧结温度下制备碳纳米管 |
| 3.2.4 不同催化剂含量下制备碳纳米管 |
| 3.2.5 羰基铁粉协同催化条件下制备碳纳米管 |
| 3.2.6 测试及表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 烧结温度对制备碳纳米管的影响 |
| 3.3.3 催化剂含量对制备碳纳米管的影响 |
| 3.3.4 协同效应对制备碳纳米管的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 PVA/CNTs复合纤维膜的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 原料及设备 |
| 4.2.2 PVA/CNTs纺丝原液制备 |
| 4.2.3 PVA/CNTs复合纤维膜制备 |
| 4.2.4 测试及表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 酸处理后的CNTs红外表征 |
| 4.3.2 PVA/CNTs复合情况的研究 |
| 4.3.3 纺丝电压对制备PVA/CNTs复合纤维膜的影响 |
| 4.3.4 CNTs含量对PVA/CNTs复合纤维膜性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（2）石墨膜表面改性及石墨膜/铝层状复合材料导热性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 高导热石墨膜研究进展 |
| 1.2.1 石墨膜概述 |
| 1.2.2 石墨膜制备方法 |
| 1.2.3 石墨膜在复合材料中的应用 |
| 1.3 碳纳米管研究现状 |
| 1.3.1 碳纳米管制备方法 |
| 1.3.2 碳纳米管生长机制 |
| 1.4 碳化硅纳米线研究现状 |
| 1.4.1 碳化硅纳米线制备方法 |
| 1.4.2 碳化硅纳米线生长机制 |
| 1.5 石墨膜/铝层状复合材料研究现状 |
| 1.6 改性石墨膜/铝层状复合材料研究现状 |
| 1.7 高导热石墨膜/铝层状复合材料存在的问题及挑战 |
| 1.8 主要研究内容 |
| 第2章 试验材料与试验方法 |
| 2.1 试验材料与设备 |
| 2.1.1 试验材料 |
| 2.1.2 试验设备 |
| 2.2 材料制备方法 |
| 2.2.1 碳纳米管改性石墨膜复合增强体制备方法 |
| 2.2.2 碳化硅纳米线改性石墨膜复合增强体制备方法 |
| 2.2.3 石墨膜/铝层状复合材料制备方法 |
| 2.3 组织结构分析与性能测试 |
| 2.3.1 材料组成及微观结构分析 |
| 2.3.2 材料性能测试分析 |
| 第3章 石墨膜表面纳米改性设计及其制备与表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高导热设计思路 |
| 3.2.1 高导热石墨膜 |
| 3.2.2 基体合金选择 |
| 3.2.3 界面结构设计 |
| 3.3 碳纳米管改性石墨膜复合增强体制备及表征 |
| 3.3.1 碳纳米管改性石墨膜复合增强体制备 |
| 3.3.2 石墨膜表面碳纳米管SEM分析 |
| 3.3.3 石墨膜表面碳纳米管TEM分析 |
| 3.3.4 碳纳米管改性石墨膜XRD分析 |
| 3.3.5 碳纳米管改性石墨膜Raman分析 |
| 3.3.6 碳纳米管改性石墨膜XPS分析 |
| 3.3.7 碳纳米管改性石墨膜热扩散系数分析 |
| 3.4 碳化硅纳米线改性石墨膜复合增强体制备及表征 |
| 3.4.1 碳化硅纳米线改性石墨膜复合增强体制备 |
| 3.4.2 石墨膜表面碳化硅纳米线SEM分析 |
| 3.4.3 石墨膜表面碳化硅纳米线TEM分析 |
| 3.4.4 碳化硅纳米线改性石墨膜XRD分析 |
| 3.4.5 碳化硅纳米线改性石墨膜XPS分析 |
| 3.4.6 碳化硅纳米线改性石墨膜热扩散系数分析 |
| 3.5 CNTs-GF/Al和 SiCnws-GF/Al层状复合材料制备 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 CNTs-GF/Al层状复合材料微观组织及热性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CNTs-GF/Al层状复合材料微观组织 |
| 4.2.1 CNTs-GF/Al层状复合材料XRD分析 |
| 4.2.2 CNTs-GF/Al层状复合材料微观组织 |
| 4.3 CNTs-GF/Al复合材料界面产物生成机制 |
| 4.4 CNTs-GF/Al层状复合材料层间剪切性能 |
| 4.5 CNTs-GF/Al层状复合材料热性能 |
| 4.5.1 CNTs-GF/Al层状复合材料热导率 |
| 4.5.2 CNTs-GF/Al层状复合材料热导率评价 |
| 4.6 CNTs-GF/Al层状复合材料电导率 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 SiCnws-GF/Al层状复合材料微观组织及热性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 SiCnws-GF/Al层状复合材料微观组织 |
| 5.2.1 SiCnws-GF/Al层状复合材料XRD分析 |
| 5.2.2 SiCnws-GF/Al层状复合材料微观组织 |
| 5.3 SiCnws-GF/Al层状复合材料层间剪切性能 |
| 5.4 SiCnws-GF/Al层状复合材料热性能 |
| 5.4.1 SiCnws-GF/Al层状复合材料热导率 |
| 5.4.2 SiCnws-GF/Al层状复合材料热导率评价 |
| 5.5 SiCnws-GF/Al层状复合材料电导率 |
| 5.6 改性石墨膜/铝层状复合材料热导率理论计算 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）基于火焰法催化制备碳纳米管及生长机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的及意义 |
| 1.2 碳材料制备方法 |
| 1.2.1 电弧放电法 |
| 1.2.2 激光烧蚀法 |
| 1.2.3 化学气相沉积法 |
| 1.3 火焰法研究进展 |
| 1.3.1 火焰类型 |
| 1.3.2 燃料 |
| 1.3.3 气相组分 |
| 1.4 催化剂及其制备方法 |
| 1.4.1 催化剂 |
| 1.4.2 制备方法 |
| 1.5 碳纳米管生长机理研究 |
| 1.5.1 气-液-固(VLS)和气-固-固(VSS)生长模型 |
| 1.5.2 顶端(Tip)和底端(Base)生长模型 |
| 1.6 研究内容与论文结构 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 论文结构 |
| 第2章 实验系统、材料及方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验材料及设备 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 反应系统优化及碳纳米管合成实验 |
| 2.3.1 反应系统优化 |
| 2.3.2 碳纳米管合成实验 |
| 2.4 催化剂制备 |
| 2.4.1 基板预处理 |
| 2.4.2 浸渍法制备负载型催化剂 |
| 2.5 表征方法 |
| 2.5.1 扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS) |
| 2.5.2 透射电子显微镜(TEM-EDS) |
| 2.5.3 拉曼光谱(Raman) |
| 2.5.4 比表面积和孔径分布(BET) |
| 2.5.5 X射线衍射光谱(XRD) |
| 2.5.6 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.5.7 氢气程序升温还原(H_2-TPR) |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基板表面直接生长碳纳米管的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 表面处理方式对产物的影响 |
| 3.3 退火温度对产物的影响 |
| 3.4 合成时间对产物的影响 |
| 3.4.1 合成时间对基板元素含量和碳管形貌影响 |
| 3.4.2 合成时间对碳管结晶度影响 |
| 3.5 气源对产物的影响 |
| 3.6 碳纳米管在304不锈钢基板表面的生长机理研究 |
| 3.6.1 微观表面结构对碳纳米管生长的影响 |
| 3.6.2 304不锈钢基板中非铁元素的作用 |
| 3.7 小结 |
| 第4章 Fe/Ni/Cr系负载型催化剂催化活性及催化剂性质 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单金属催化剂催化活性及催化剂性质 |
| 4.2.1 单金属催化剂催化活性 |
| 4.2.2 催化剂晶体结构分析 |
| 4.2.3 催化剂元素分析 |
| 4.2.4 催化剂还原性分析 |
| 4.3 Fe/Ni/Cr-Al_2O_3多元催化剂催化活性及催化剂性质 |
| 4.3.1 催化剂催化活性 |
| 4.3.2 产物石墨化程度分析 |
| 4.3.3 催化剂物理特性分析 |
| 4.3.4 催化剂晶体结构分析 |
| 4.3.5 催化剂还原性分析 |
| 4.3.6 催化剂元素分析 |
| 4.4 不同活性金属-助剂配合催化剂催化活性及催化剂性质 |
| 4.4.1 催化剂催化活性 |
| 4.4.2 产物石墨化程度 |
| 4.4.3 催化剂物理特性分析 |
| 4.4.4 催化剂晶体结构分析 |
| 4.4.5 催化剂还原性分析 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 Co系负载型催化剂催化活性及催化剂性质 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Mo等助剂对CoXCr催化剂活性及催化特性影响 |
| 5.2.1 催化剂催化活性 |
| 5.2.2 催化剂物理特性分析 |
| 5.2.3 催化剂晶体结构分析 |
| 5.2.4 催化剂还原性分析 |
| 5.3 W等分散剂对CoMoM催化剂活性及催化特性的影响 |
| 5.3.1 催化剂催化活性 |
| 5.3.2 催化剂物理特性分析 |
| 5.3.3 催化剂晶体结构分析 |
| 5.3.4 催化剂还原性分析 |
| 5.4 CoXCr和CoMoM催化剂催化及产物生长机理 |
| 5.4.1 助剂掺杂对Co-Cr系催化剂催化活性的影响 |
| 5.4.2 分散剂掺杂对Co-Mo系催化剂活性的影响 |
| 5.4.3 碳纳米管生长机理 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 攻读博士学位期间参加的科研工作 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（4）甲醇氧化铂炭电催化剂可控构筑与活性位辨认（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 我国能源结构与现状 |
| 1.1.2 直接甲醇燃料电池 |
| 1.2 研究内容 |
| 第2章 文献综述 |
| 2.1 分散低碳烃资源 |
| 2.2 碳纳米管简介 |
| 2.3 碳纳米管的合成 |
| 2.3.1 化学气相沉积 |
| 2.3.2 CCVD法制备碳纳米管生长机理 |
| 2.4 碳纳米管制备影响因素 |
| 2.4.1 碳纳米管生长碳源 |
| 2.4.2 CNT生长催化剂 |
| 2.4.3 CNT生长催化剂载体 |
| 2.5 生长温度对CNT生长的影响 |
| 2.6 CNT纯化及改性处理 |
| 2.7 燃料电池 |
| 2.7.1 燃料电池概述 |
| 2.7.2 燃料电池分类及特点 |
| 2.8 直接甲醇燃料电池 |
| 2.8.1 直接甲醇燃料电池工作原理 |
| 2.8.2 甲醇电催化氧化机理 |
| 2.9 直接甲醇燃料电池阳极催化剂 |
| 2.9.1 阳极催化剂研究进展 |
| 2.9.2 贵金属催化剂 |
| 2.9.3 催化剂碳载体 |
| 2.9.4 碳纳米管负载Pt催化剂研究 |
| 2.9.5 催化剂制备方法 |
| 第3章 实验方法及设备 |
| 3.1 实验试剂及实验材料 |
| 3.2 催化剂制备 |
| 3.2.1 碳纳米管的制备 |
| 3.2.2 碳纳米管后处理及改性处理 |
| 3.2.3 原子层沉积法制备Pt催化剂 |
| 3.2.4 浸渍法制备Pt催化剂 |
| 3.3 催化剂表征 |
| 3.3.1 X射线粉末衍射(XRD) |
| 3.3.2 氮气物理吸附(N_2-physisroption) |
| 3.3.3 拉曼光谱(Raman) |
| 3.3.4 傅里叶变换红外光谱(FT-IR) |
| 3.3.5 热重分析(TG-DTG) |
| 3.3.6 高分辨透射电子显微镜(HRTEM) |
| 3.3.7 高角度环形暗场-扫描透射显微镜(HAADF-STEM) |
| 3.3.8 扫描电子显微镜(SEM) |
| 3.3.9 电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES) |
| 3.3.10 X射线光电子能谱(XPS) |
| 3.4 催化剂性能测试 |
| 3.4.1 工作电极制备 |
| 3.4.2 循环伏安法(CV) |
| 3.4.3 计时电流法(CA) |
| 第4章 Fe催化甲烷裂解制碳纳米管及其微结构调控 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 Fe/γ-Al_2O_3催化剂制备 |
| 4.2.2 碳纳米材料的制备 |
| 4.2.3 碳纳米材料后处理 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Fe/γ-Al_2O_3催化剂制备碳纳米材料产量分析 |
| 4.3.2 碳纳米管表征分析 |
| 4.3.3 商业还原铁粉及Fe/γ-Al_2O_3催化剂制备碳纳米材料对比分析 |
| 4.4 碳纳米管的改性处理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 Pt/C电催化甲醇氧化粒径效应解析及活性位辨认 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 催化剂制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 ALD制备铂碳催化剂载体选择 |
| 5.3.2 Pt/CNT-600-O催化剂在MOR中的粒径效应 |
| 5.3.3 Pt粒径效应的内在本质 |
| 5.4 Pt/CNT-O催化剂稳定性分析 |
| 5.5 火山型曲线 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（5）非贵金属多级结构材料的制备及其电催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 燃料电池分类 |
| 1.2.1 锌空气电池 |
| 1.2.2 直接硼氢化钠燃料电池 |
| 1.3 阴极氧还原反应 |
| 1.3.1 氧还原反应机理 |
| 1.3.2 非贵金属催化剂 |
| 1.4 面向ORR的过渡金属-杂原子掺杂多孔结构碳材料研究进展 |
| 1.4.1 模板法 |
| 1.4.2 自模板法 |
| 1.4.3 无模板-高温热解法 |
| 1.4.4 生物质碳化法 |
| 1.5 电催化硼氢化钠阳极氧化催化剂 |
| 1.5.1 贵金属合金催化剂 |
| 1.5.2 非贵金属催化剂 |
| 1.5.3 储氢合金催化剂 |
| 1.6 本论文研究内容与技术路线 |
| 第二章 非贵金属氮原位掺杂三维多孔碳及氧还原性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂和仪器 |
| 2.2.2 材料合成和催化剂制备 |
| 2.2.3 材料表征 |
| 2.2.4 电化学测试 |
| 2.2.5 锌空气电池测试 |
| 2.3 结果和讨论 |
| 2.3.1 非贵金属-氮原位掺杂三维多孔碳ORR电化学测试 |
| 2.3.2 典型材料结构表征 |
| 2.3.3 锌空气电池放电性能研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 Cu-MOFs衍生碳修饰三维多孔碳及氧还原性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂和仪器 |
| 3.2.2 材料制备 |
| 3.2.3 材料表征 |
| 3.2.4 电化学测试 |
| 3.2.5 锌空气电池测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 CuN/HPC的制备优化与ORR性能的研究 |
| 3.3.2 锌空电池测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 NiMo@N/NF多级结构构筑与电催化BOR性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2.2 NiMo@N/NF多级结构电极的制备 |
| 4.2.3 电化学测试方法 |
| 4.3 结果和讨论 |
| 4.3.1 NiMo@N/NF的制备优化与BOR性能的研究 |
| 4.3.2 与文献、商业典型电极材料BOR性能对比 |
| 4.3.3 直接硼氢化钠燃料电池测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 博士研究生学位论文答辩委员会决议书 |
（6）火焰法合成碳纳米管气相机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 火焰法制备碳纳米管研究现状 |
| 1.2.1 预混火焰 |
| 1.2.2 扩散火焰 |
| 1.3 火焰法制备碳纳米管数值模拟研究现状 |
| 1.4 本文研究目标 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 实验设计及动力学模拟原理 |
| 2.1 制备碳纳米管的影响因素 |
| 2.1.1 碳源及辅助气体 |
| 2.1.2 合成温度 |
| 2.1.3 金属催化剂 |
| 2.2 实验系统及实验方法 |
| 2.2.1 实验系统及实验原料 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.2.3 合成产物表征 |
| 2.3 CHEMKIN介绍 |
| 2.3.1 热力学数据 |
| 2.3.2 化学反应机理 |
| 2.3.3 传输数据 |
| 2.3.4 CHEMKIN后处理原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 实验结果与讨论 |
| 3.1 碳纳米管的生长情况 |
| 3.1.1 氢气流量对产物产量的影响 |
| 3.1.2 氢气流量对基板元素的影响 |
| 3.2 碳纳米管的拉曼光谱 |
| 3.3 生长模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 不同碳源气相反应机理数值计算 |
| 4.1 模型建立及模拟方法 |
| 4.2 模型验证 |
| 4.3 数值计算结果与讨论 |
| 4.3.1 乙烯为碳源时的气相反应分析 |
| 4.3.2 乙炔为碳源时的气相反应分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（7）碳包覆纳米坡莫合金的爆轰合成研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 碳包覆纳米材料的研究进展 |
| 1.2.1 碳包覆纳米金属的合成方法 |
| 1.2.2 碳包覆纳米材料的应用领域 |
| 1.3 爆轰法在纳米材料制备中的应用 |
| 1.3.1 炸药爆轰合成纳米材料 |
| 1.3.2 气相爆轰合成纳米材料 |
| 1.4 本文的选题依据及研究内容 |
| 1.4.1 本文的选题依据 |
| 1.4.2 本文的研究内容 |
| 2 炸药爆轰合成碳包覆纳米坡莫合金 |
| 2.1 爆轰合成设备与前驱体设计工艺 |
| 2.1.1 爆轰合成反应容器 |
| 2.1.2 含金属离子专用炸药的氧平衡 |
| 2.1.3 爆轰合成专用炸药设计与制备 |
| 2.2 炸药爆轰合成碳包覆纳米坡莫合金表征 |
| 2.2.1 XRD图谱与物相分析 |
| 2.2.2 TEM照片与形貌分析 |
| 2.2.3 Raman光谱分析 |
| 2.3 碳包覆纳米坡莫合金的电磁性能研究 |
| 2.3.1 室温下的磁性能分析 |
| 2.3.2 样品吸波效应分析 |
| 2.3.3 电磁参数与吸波机理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 碳包覆纳米坡莫合金的炸药爆轰合成参数与生成机理分析 |
| 3.1 炸药爆轰的理论基础 |
| 3.1.1 ZND爆轰理论模型 |
| 3.1.2 炸药爆轰的BKW凝聚态气体状态方程 |
| 3.1.3 爆轰反应的化学平衡方程组 |
| 3.1.4 固体产物的高压物态方程 |
| 3.2 炸药爆轰合成碳包覆纳米坡莫合金的状态参数计算 |
| 3.3 炸药爆轰制备碳包覆纳米坡莫合金合成机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 气相爆轰合成碳包覆纳米坡莫合金 |
| 4.1 碳包覆纳米坡莫合金的气相爆轰合成 |
| 4.1.1 气相爆轰合成实验 |
| 4.1.2 XRD图谱与物相分析 |
| 4.1.3 TEM照片与形貌分析 |
| 4.1.4 Raman光谱分析 |
| 4.1.5 室温下磁性能分析 |
| 4.2 气相爆轰合成碳包覆纳米三元坡莫合金探索 |
| 4.2.1 气相爆轰合成实验 |
| 4.2.2 碳包覆纳米三元坡莫合金样品表征 |
| 4.3 气相爆轰合成碳包覆纳米铜铁合金 |
| 4.3.1 气相爆轰合成实验 |
| 4.3.2 碳包覆纳米铜铁合金材料表征 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 气相爆轰合成碳包覆纳米坡莫合金的参数计算 |
| 5.1 含固体颗粒的混合气体状态方程与等熵方程 |
| 5.2 初始温度和压力对气体爆轰参数的贡献 |
| 5.3 气相爆轰合成的状态参数与合成机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A. 热力学函数表 |
| 附录B. 混合物比饱和磁化强度的理论计算方法 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）碳纳米管交联网络复合电极的构筑及其电催化性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 空气电极简介 |
| 1.2.1 空气电极结构 |
| 1.2.2 空气电极工作原理 |
| 1.3 氧功能电催化剂及反应机理 |
| 1.3.1 氧还原催化剂 |
| 1.3.2 双功能催化剂 |
| 1.3.3 电催化剂的设计策略 |
| 1.4 自支撑空气电极 |
| 1.4.1 金属基底 |
| 1.4.2 碳材料基底 |
| 1.5 本论文选题背景及研究思路 |
| 1.5.1 选题背景 |
| 1.5.2 研究思路 |
| 第2章 碳纳米管网络的氮掺杂调控及氧还原催化性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料与试剂 |
| 2.2.2 电化学剪切法制备缺陷碳纳米管薄膜 |
| 2.2.3 阳极氧化法制备碳纳米管水凝胶 |
| 2.2.4 氮掺杂碳纳米管复合薄膜的制备 |
| 2.2.5 氮掺杂碳/碳纳米管复合薄膜的制备 |
| 2.2.6 材料表征方法 |
| 2.3 缺陷诱导的氮掺杂碳纳米管网络 |
| 2.3.1 电化学剪切法调控缺陷及电化学活性 |
| 2.3.2 氮掺杂缺陷碳纳米管的形貌及结构分析 |
| 2.3.3 氧还原电催化性能研究 |
| 2.4 氮掺杂碳修饰的碳纳米管网络 |
| 2.4.1 阳极氧化法调控碳纳米管薄膜缺陷及电化学活性 |
| 2.4.2 聚苯胺负载的碳纳米管网络形貌及结构分析 |
| 2.4.3 氮掺杂碳修饰碳纳米管薄膜的形貌及结构分析 |
| 2.4.4 氧还原催化性能研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 低铂合金锚定碳纳米管的复合网络及其氧还原性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料与试剂 |
| 3.2.2 缺陷碳纳米管薄膜的制备 |
| 3.2.3 瞬态焦耳热法制备铂铁合金担载的复合薄膜 |
| 3.2.4 常规管式炉热退火法制备铂铁合金担载的复合薄膜 |
| 3.2.5 柔性纤维锌空气电池的组装 |
| 3.2.6 材料表征方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 碳纳米管薄膜中的铁杂质分析 |
| 3.3.2 铂铁合金担载的复合薄膜形貌与结构研究 |
| 3.3.3 碳纳米管网络的缺陷对合金分散性影响 |
| 3.3.4 复合薄膜形成机理分析 |
| 3.3.5 复合薄膜的氧还原电催化性能研究 |
| 3.3.6 复合薄膜的氧还原电催化稳定性研究 |
| 3.3.7 柔性纤维锌空电池性能研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 氧化钴/氮掺杂碳纳米管三维网络双功能电极 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 反应原料与试剂 |
| 4.2.2 三维碳纳米管气凝胶的制备 |
| 4.2.3 碳纳米管水凝胶的制备 |
| 4.2.4 氧化钴/氮掺杂碳纳米管复合气凝胶的制备 |
| 4.2.5 氮掺杂碳纳米管气凝胶的制备 |
| 4.2.6 氧化钴粉末的制备 |
| 4.2.7 柔性锌空气电池的组装 |
| 4.2.8 表征方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 三维碳纳米管网络结构的构筑 |
| 4.3.2 三维复合气凝胶的形貌分析 |
| 4.3.3 复合气凝胶结构分析 |
| 4.3.4 氧还原电催化性能研究 |
| 4.3.5 氧析出电催化性能研究 |
| 4.3.6 三维碳纳米管气凝胶与其他碳基电极载体的对比分析 |
| 4.3.7 复合气凝胶在全固态柔性膜状锌空电池的应用 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 二氧化钛/碳纳米管薄膜光辅助电催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料与试剂 |
| 5.2.2 二氧化钛/碳纳米管复合薄膜的制备 |
| 5.2.3 材料表征方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 复合薄膜形貌与结构分析 |
| 5.3.2 复合薄膜的光响应电催化性能研究 |
| 5.3.3 协同作用分析 |
| 5.3.4 光响应锌空电池性能研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（9）气相爆轰合成碳基磁性复合材料及其电磁波吸波性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 电磁波吸收的基本原理 |
| 1.2 电磁波吸波材料的分类 |
| 1.2.1 电阻型吸波材料 |
| 1.2.2 电介质型吸波材料 |
| 1.2.3 磁介质型吸波材料 |
| 1.3 碳基磁性复合材料的制备方法 |
| 1.3.1 电弧放电法(Arc discharge method) |
| 1.3.2 化学气相沉淀法(Chemical vapor deposition method,CVD method) |
| 1.3.3 热分解法(Pyrolysis method) |
| 1.3.4 水热法(Hydrothermal method) |
| 1.4 爆轰法在纳米材料制备中的应用 |
| 1.4.1 炸药爆轰合成纳米材料 |
| 1.4.2 气相爆轰合成纳米材料 |
| 1.5 本文选题依据与主要研究内容 |
| 1.5.1 本文的选题依据 |
| 1.5.2 本文的主要研究内容 |
| 2 材料电磁学基础与爆轰理论基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 材料的电磁学基础 |
| 2.2.1 电磁场基本方程 |
| 2.2.2 材料的复介电常数 |
| 2.2.3 材料的复磁导率 |
| 2.2.4 传输线理论 |
| 2.3 爆轰理论基础 |
| 2.3.1 稳态爆轰的基本理论 |
| 2.3.2 气体爆轰直接起爆的临界能量 |
| 2.3.3 胞格尺寸预测的Ng模型 |
| 2.4 直接起爆与爆速测量 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 Fe@C纳米颗粒的爆轰合成及电磁波吸波性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验所用气体及试剂 |
| 3.2.2 Fe@C纳米颗粒的爆轰制备 |
| 3.2.3 Fe@C纳米颗粒的表征 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 氢-氧爆源爆轰制备Fe@C纳米颗粒 |
| 3.3.2 甲烷-氧爆源爆轰制备Fe@C纳米颗粒 |
| 3.3.3 苯-氧爆源爆轰制备Fe@C纳米颗粒 |
| 3.3.4 热处理分析 |
| 3.3.5 Fe@C纳米颗粒的电磁波吸波特性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 Co@C纳米颗粒的爆轰合成及电磁波吸波性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验所用气体及试剂 |
| 4.2.2 Co@C纳米颗粒的爆轰制备 |
| 4.2.3 Co@C纳米颗粒的表征 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 氢-氧爆源爆轰合成Co@C纳米颗粒 |
| 4.3.2 甲烷-氧爆源爆轰合成Co@C纳米颗粒 |
| 4.3.3 苯-氧爆源爆轰合成Co@C颗粒 |
| 4.3.4 热处理分析 |
| 4.3.5 Co@C纳米颗粒的电磁波吸波特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 碳纳米管的爆轰合成及电磁波吸波性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂及可燃气体 |
| 5.2.2 CNTs的爆轰制备 |
| 5.2.3 CNTs的表征 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 氢-氧爆源爆轰制备CNTs |
| 5.3.2 甲烷-氧爆源爆轰制备CNTs |
| 5.3.3 气相爆轰法合成CNTs的生长机理 |
| 5.3.4 CNTs的电磁波吸波特性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 爆轰制备碳基磁性复合材料的吸波机理 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 初始碳基磁性复合材料的电磁参数分析 |
| 6.2.1 阻抗匹配 |
| 6.2.2 介电损耗角正切与磁损耗角正切 |
| 6.2.3 介电损耗 |
| 6.2.4 磁损耗 |
| 6.2.5 衰减常数 |
| 6.3 热处理碳基磁性复合材料的电磁参数分析 |
| 6.3.1 阻抗匹配 |
| 6.3.2 介电损耗角正切与磁损耗角正切 |
| 6.3.3 介电损耗 |
| 6.3.4 磁损耗 |
| 6.3.5 衰减常数 |
| 6.4 核-壳结构复合材料的吸波机理及动态吸波材料选型分析 |
| 6.4.1 核-壳结构复合材料的吸波机理 |
| 6.4.2 动态吸波材料选型分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（10）碳纳米相在铝基体的原位合成及其复合材料的力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铝基复合材料 |
| 1.2.1 基体材料的选取 |
| 1.2.2 增强相材料的选取 |
| 1.3 碳纳米材料 |
| 1.3.1 碳纳米管 |
| 1.3.2 石墨烯 |
| 1.4 碳纳米相增强铝基复合材料 |
| 1.4.1 零维碳纳米相增强铝基复合材料 |
| 1.4.2 一维碳纳米相增强铝基复合材料 |
| 1.4.3 二维碳纳米相增强铝基复合材料 |
| 1.4.4 碳纳米相增强铝基复合材料界面研究 |
| 1.4.5 铝基复合材料的强化机制 |
| 1.5 本文研究目的和研究内容 |
| 第2章 材料、设备与实验方法 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验仪器与设备 |
| 2.2.1 材料合成与制备用仪器设备 |
| 2.2.2 材料表征用设备 |
| 2.3 材料性能测试方法 |
| 2.4 DFT理论计算方法 |
| 第3章 碳纳米管和碳纳米片增强铝基复合材料的原位合成与性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 碳纳米管和碳纳米片增强铝基复合材料的合成与制备 |
| 3.2.1 CNT/Al复合材料的制备 |
| 3.2.2 CNS/Al复合材料的制备 |
| 3.3 制备工艺对复合粉末微观结构的影响 |
| 3.3.1 CNT/Al复合粉末 |
| 3.3.2 CNS/Al复合粉末 |
| 3.4 碳纳米管和碳纳米片对复合材料的组织与力学性能的影响 |
| 3.4.1 CNT/Al复合材料的组织和力学性能 |
| 3.4.2 CNS/Al复合材料的组织和力学性能 |
| 3.5 界面产物对复合材料组织和性能的影响 |
| 3.5.1 CNT/Al复合材料 |
| 3.5.2 CNS/Al复合材料 |
| 3.6 CNT/Al和 CNS/Al复合材料微观结构与性能比较 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 纳米颗粒修饰石墨烯纳米片增强铝基复合材料的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 纳米颗粒修饰的石墨烯纳米片增强铝基复合材料的合成与制备 |
| 4.2.1 Ni@GNS/Al复合材料 |
| 4.2.2 Cu@GNS/Al复合材料 |
| 4.2.3 Al_2O_3@GNS/Al复合材料 |
| 4.3 制备工艺对NP@GNS/Al复合粉末微观结构的影响 |
| 4.3.1 Ni@GNS/Al复合粉末 |
| 4.3.2 Cu@GNS/Al复合粉末 |
| 4.3.3 Al_2O_3@GNS复合粉末 |
| 4.4 NP@GNS复合增强体对复合材料组织和力学性能的影响 |
| 4.4.1 Ni@GNS/Al复合材料的组织和力学性能 |
| 4.4.2 Cu@GNS/Al复合材料的组织和力学性能 |
| 4.4.3 Al_2O_3@GNS/Al复合材料的组织和力学性能 |
| 4.5 不同NP@GNS/Al复合材料制备工艺与性能比较 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 碳纳米相增强铝复合材料的界面结构及强化机制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 碳纳米相的结构演变及对复合材料界面的影响 |
| 5.2.1 CNT/Al和 CNS/Al复合材料界面研究 |
| 5.2.2 Al-C界面反应的理论研究 |
| 5.2.3 NP@GNS/Al复合材料界面研究 |
| 5.3 CNP/Al界面结合的第一性原理研究 |
| 5.3.1 CNP/Al复合材料的界面 |
| 5.3.2 NP@GNS/Al复合材料的界面 |
| 5.4 碳纳米相增强铝复合材料的强化机制 |
| 5.4.1 碳纳米相的直接承载强化 |
| 5.4.2 位错强化和细晶强化 |
| 5.4.3 协同强化 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 主要结论及展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 发表论文情况 |
| 专利申请情况 |
| 参与科研项目情况 |
| 致谢 |
四、Diameter-Controlled Growth of Carbon Nanotubes Through Pyrolysis of Acetylene Using Rare Earth Alloy as Catalyst in Hydrogen（论文参考文献）
- [1]以PP为碳源的CNTs宏量制备及PVA/CNTs纳米纤维研究[D]. 祝子欣. 东华大学, 2021(01)
- [2]石墨膜表面改性及石墨膜/铝层状复合材料导热性能研究[D]. 常靖. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [3]基于火焰法催化制备碳纳米管及生长机理研究[D]. 孙亚萍. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [4]甲醇氧化铂炭电催化剂可控构筑与活性位辨认[D]. 郝春宇. 华东理工大学, 2020(01)
- [5]非贵金属多级结构材料的制备及其电催化性能研究[D]. 刘佳. 北京化工大学, 2020(01)
- [6]火焰法合成碳纳米管气相机理研究[D]. 吴楚瑜. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [7]碳包覆纳米坡莫合金的爆轰合成研究[D]. 李雪琪. 大连理工大学, 2020(01)
- [8]碳纳米管交联网络复合电极的构筑及其电催化性能的研究[D]. 曾沙. 中国科学技术大学, 2019(02)
- [9]气相爆轰合成碳基磁性复合材料及其电磁波吸波性能研究[D]. 赵铁军. 大连理工大学, 2019(01)
- [10]碳纳米相在铝基体的原位合成及其复合材料的力学性能研究[D]. 刘兴海. 天津大学, 2019(06)