一、氧化锌与氧化铁纳米材料的化学制备（论文文献综述）
杨超[1]（2021）在《多孔纳米氧化锌基常温精脱硫剂制备及构效关系》文中指出煤气脱硫是实现煤炭清洁利用的关键,在煤化工中占有非常重要的地位。ZnO是非常重要且普遍使用的一类脱硫剂,在工业应用中常作为中温净化把关脱硫剂。但事实上,ZnO与H2S的脱硫反应在常温条件下更具热力学优势,脱硫效率更高,可以满足一些新兴技术如质子交换膜燃料电池等对燃料气中硫含量的严苛要求。然而,受反应动力学的限制,传统ZnO脱硫剂的常温脱硫活性非常低,严重制约其工业化应用。纳米结构ZnO具有纳米级晶粒,可以暴露更多的活性位点,因此理论上它具有较高的常温脱硫活性。结合传质对ZnO脱硫性能的影响,本论文设计制备了两类具有多孔纳米结构的ZnO脱硫剂,即活性炭负载型和锌硅复合型。除了研究孔隙结构、比表面积和晶粒尺寸对ZnO脱硫性能的影响,还重点探讨了ZnO与载体间相互作用、表面碱性、物相组成、异质结和氧空位等化学结构因素对H2S常温脱除性能的影响及影响机制,深入探究了脱硫剂的构效关系。另外,为了避免使用后的脱硫剂形成固废而破坏环境,论文还探索了废脱硫剂在加氢脱硫方面的资源化利用。主要研究内容和结论如下:（1）利用渗氮法对活性炭载体进行氮改性,制备了氮改性活性炭负载的ZnO脱硫剂。氮改性可以增加脱硫剂的表面碱性,还可以调变活性炭载体与ZnO之间的相互作用,诱导ZnO生成晶格缺陷,促进S2-在ZnO晶格内的扩散。氮改性后脱硫剂的最高穿透硫容是未改性脱硫剂的2倍,其高硫容归因于ZnO与H2S的反应吸附和后者在活性炭表面的催化氧化。活性炭表面的化学吸附氧或含氧官能团为催化氧化提供氧源。（2）将MgO引入到活性炭负载的ZnO脱硫剂中,强化了H2S在脱硫过程中的反应吸附和催化氧化,获得了具有更高硫容的双功能ZnO和MgO共负载活性炭脱硫剂。引入MgO后脱硫剂的穿透硫容最高为106.7 mg/g,是未引入MgO脱硫剂穿透硫容的3倍。MgO的促进原理是基于其本身的弱碱性和其在常温条件下对H2S的惰性。在水汽气氛下,MgO可在水膜中持续为脱硫反应提供HS-,进而促进H2S与ZnO之间的反应以及前者在活性炭表面的催化氧化。在干燥气氛下,MgO作为碱性位点可直接捕获H2S中的H质子,为上述脱硫反应提供充足的HS-,从而大幅度提高了脱硫剂的脱硫能力。（3）探索了一种以金属硝酸盐-乙二醇（EG）和正硅酸乙酯为前驱体的新型溶胶凝胶法,制备出了具有高ZnO含量、高分散性和高脱硫性能的多孔纳米结构ZnO/Si O2复合脱硫剂。采用密闭干燥且增加溶胶体系中EG和硝酸锌摩尔比,使EG在干燥过程中与硅羟基或水形成大量氢键,以避免EG被硝酸锌氧化并抑制硅羟基交联缩合。前者防止了在ZnO表面形成惰性的单配位ZnCO3物种,后者有助于在脱硫剂中形成发达的介孔孔隙。另外,EG在焙烧过程中作为燃料,促进了硝酸锌分解和增加了脱硫剂的比表面积。制备脱硫剂的穿透硫容最高可达108.9 mg/g。（4）在上述溶胶凝胶体系中引入钴物种,制备了Co2+掺杂ZnO/Si O2,ZnO-Co3O4/Si O2和Zn2+掺杂Co3O4/Si O2的多孔纳米锌钴硅三元复合脱硫剂。当Co/（Zn+Co）摩尔比=0.3时,脱硫剂的穿透硫容最高,为180.8 mg/g。高脱硫性能主要归因于:Co物种的引入提高了ZnO的分散性,增加了脱硫剂的比表面积和孔隙;ZnO与Co3O4两相之间形成异质结,有利于H2O的解离和脱硫过程中S2-的扩散;小晶粒Co3O4具有较高的常温脱硫活性,Co3+的变价特性有利于单质硫和硫酸盐的生成。使用后的锌钴复合脱硫剂可作为COS加氢催化剂使用,为废脱硫剂资源化利用提供了重要参考。（5）采用溶胶凝胶法,在溶胶前体中引入硝酸镍,通过Ni2+掺杂制备了富有氧空位的ZnO/Al2O3复合脱硫剂。Ni2+掺杂虽然导致ZnO晶粒长大、脱硫剂比表面积和孔隙率下降,但其提高了ZnO晶体中氧空位的浓度,并因此显着提高了脱硫剂的脱硫性能。氧空位的作用在于促进ZnO表面羟基化,为H2S解离提供弱碱性环境;而且它还可以降低S2-在ZnO晶格内的扩散阻力,提高扩散速率。
赵金[2]（2020）在《桥梁钢构件仿生纳米复合涂层微观结构设计及自修复机理研究》文中研究表明项目研究围绕防护涂层的防污染、防腐蚀、防微裂纹扩展的“三防”现实要求,首次提出了“桥梁钢构件仿生纳米复合涂层微观结构设计及自修复机理研究”的创新思路。（1）采用纳米粒子Zn O、Ti O2、Al2O3（晶须状）与环氧涂料共混,并以多组分表面活性剂BS-12、SDBS对纳米粒子进行前期预处理,避免“团聚”现象发生;以多尺度、多维度、多分级体系仿荷叶乳突“绒毛”和“蜡质”,强化荷叶滚动自洁脱污能力。实验表明,自清洁性能优异,腐蚀速率相比原涂层降低一个数量级,拟合阻抗模值比普通纳米复合环氧涂层大约一倍。（2）以多尺度磁性γ-Fe2O3进行手性分子仿壁虎足匙突结构设计,利用手性分子结构的“多个抓手”。力学性能试验结果表明,粘结力增强了21%,抗剥离能力与变形协同性也同步提高。（3）同步利用手性分子结构特有的可逆双键,实现自修复功能,使之当裂纹生成时,能自发打开双键实行“桥联”,并利用小尺度纳米微粒的“准流体”特性对微裂纹进行连锁反应自修复。实验表明,经过仿生设计的纳米自修复涂层自清洁与耐腐蚀效果均好于普通纳米涂层,特别是自修复效果显着。浸泡于5%盐水中,24h后修复率大约为70%,48h后修复率达到84%,直观验证了其自修复功能。
林志华[3]（2020）在《赝电容型钠离子电池负极材料的可控制备及其电化学性能研究》文中进行了进一步梳理钠离子电池由于具有能量密度高和钠资源丰富等优点而被认为是锂离子电池最有希望的替代品之一,开发高性能负极材料是实现钠离子电池商业化生产的关键要素。赝电容型电极材料具有功率密度高、循环寿命长等优点,在传统电极材料中引入赝电容储能机制是提高材料电化学性能的有效方法。本研究通过设计电子/离子快速传输通道、纳米化电极材料以及杂原子掺杂的方法可控构建高赝电容贡献的钠离子电池负极材料,为研制新型高性能钠离子电池负极材料提供理论指导。主要研究内容如下:1.提出了一种新型可量化的多孔碳基材料合成方法,以葡萄糖和硝酸锌为原料结合溶液燃烧法和酸刻蚀等方法,制备出三维多孔氮掺杂碳纳米片材料,其三维多孔的碳交联网络结构极大提高了材料比表面积,为电子和离子的传输提供了便捷的通道,增加了赝电容储钠的反应位点。所制备材料在1 A g-1电流密度下循环2000圈后仍能保持201.2 m Ah g-1的可逆比容量,容量保持率高达88.9%,甚至在10 A g-1超大电流密度下仍有105 m Ah g-1的可逆比容量。2.利用溶液燃烧法制备出纳米氧化锌碳复合模版,再通过三价铁离子浸渍反应结合高温烧结固相硫化等步骤,制备三维多孔氮掺杂碳/二硫化铁复合材料,其中,镶嵌在碳中的纳米尺寸的硫化铁颗粒可以缩短钠离子的扩散路径,并引入大量赝电容储能活性位点。所得材料在1 A g-1电流密度下循环350圈后仍能保持577 m Ah g-1的可逆比容量,容量保持率高达77.2%。3.以纳米铝粉为模版,结合硫酸氧钛溶液水解反应和高温气固反应,可成功制备制备氮硫共掺杂二氧化钛空心纳米球材料,纳米结构电极材料中引入氮硫元素的掺杂可以调节局部钠离子扩散的动态过程,实现钠离子在材料近表面非相变的快速脱嵌,提高材料的赝电容储钠贡献率,电极材料在10 C电流密度下循环2000圈后仍能保持153.9 m Ah g-1的可逆比容量。综上所述,本论文为设计制备高性能赝电容型钠离子电池负极材料提供了新思路。
吉希希[4]（2020）在《三维结构石墨烯及其复合材料的制备与电化学和吸波应用》文中提出石墨烯具有突出的电学、力学和光学等特性,在储能、催化、吸波、吸附等领域显示出重要的应用前景。但单原子呈片状结构的石墨烯之间较弱的作用力,容易造成团聚而损失其结构优越性。解决这一问题的有效方法是制备三维（3D）结构的石墨烯。由于大多数3D结构石墨烯是以GO为前驱体通过液相法制备的,GO的还原过程及繁琐的工艺步骤使3D结构石墨烯富含缺陷及杂质,导致材料的导电性和纯度下降。模板CVD法虽然能有效改善3D结构石墨烯的导电性,但其制备过程涉及模板的去除,去除过程会引入杂质,而且造成结构破坏。此外,3D结构石墨烯的片和片之间弱的作用力导致材料强度低。本文针对上述问题展开研究工作,研究了制备3D结构石墨烯的新方法。主要研究内容和结果如下:利用热化学气相沉积（CVD）的方法在碳纤维（CF）上生长了垂直石墨烯纳米片（CF/VGSs）,石墨烯纳米片相互连接形成3D结构,解决了石墨烯团聚的问题。另外,将CF/VGSs复合材料作为锂和钠金属载体,研究了复合负极的电化学性能。研究表明,VGSs的生长时间对锂负极的电化学性能有较大影响,基于生长时间为10h的CF/VGSs的锂负极具有最佳的电化学性能。基于复合锂负极的对称电池在5mA/cm2下循环1200次后的过电位仅为76mV,基于复合钠负极的对称电池在10mA/cm2下循环2000次后的过电位仅为98mV。结合CF/VGSs的结构和CF/VGSs基复合负极的电化学表征数据分析表明:锂/钠复合负极突出的电化学稳定性与VGSs的结构及CF/VGSs的高电导率有关。以CF/VGSs为基底,制备了CF/VGSs与MoS2及FeCoNi化合物的复合材料,并研究了它们的电催化性能。首先,通过热CVD和电化学沉积方法在CF/VGSs上依次制备了MoS2、FeCoNi（OH）x纳米片（CF/VMFO）,接着通过将CF/VMFO中FeCoNi（OH）x磷化制备了FeCoNiPx纳米片（CF/VMFP）,并研究了它们的析氧、析氢及全水解催化性能。CF/VMFO在1MKOH溶液中展示了优异的析氧性能,225mV的过电位下获得500mA/cm2的电流密度,且塔菲尔斜率仅为29.2mV/dec;CF/VMFP具有出色的析氢性能,在43mV的过电位下获得了10mA/cm2的电流密度,且塔菲尔斜率仅为25.2mV/dec。通过模拟计算得到吉布斯自由能台阶图和态密度泛函方法以及实验结果发现:上述催化剂突出的电催化性能与VGSs、MoS2及FeCoNi基化合物三者的协同效应和多层堆垛的垂直纳米片结构有关。通过在碳毡中注入聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和发泡剂硝酸铁（Fe（NO3）3）的混合物,并经热处理制备了大尺寸块体石墨烯结构多孔碳材料（BGPC）,BGPC的三维支撑结构防止了石墨烯堆积且提高了CF间的空间利用率。多孔碳上分布着Fe、Fe2O3和Fe3C的纳米颗粒。研究发现,在室温下0.1M盐酸处理30min后的BGPC（MBGPC）中仅剩Fe3C颗粒;在120℃、2M盐酸处理10h后的BGPC（HBGPC）中不含颗粒。PVP和Fe（NO3）3的比例对BGPC的结构影响较大。当PVP和Fe（NO3）3的质量比为1:1.5,MBGPC具有最理想的结构和电化学性能。MBGPC复合材料作为硫正极的载体（MBGPC-S）时,MBGPC-S在5.0mg/cm2载量和1C电流密度下稳定循环400次后容量保持率高达84.7%（1C=1675mA/g）。当MBGPC作为锂金属的载体（MBGPC-Li）时,基于MBGPC-Li组装的对称电池在5mA/cm2、4mAh/cm2下稳定循环达1000次,过电位约为150mV。另外,MBGPC-S和MBGPC-Li复合材料分别作为正极和负极组装的锂硫全电池具有高达5.6mAh/cm2的面容量和458.3Wh/kg的能量密度。MBGPC-S和MBGPC-Li突出的电化学性能与MBGPC的多级孔结构和高导电性以及Fe3C的作用密切相关。基于上文中VGSs和石墨烯结构多孔碳（GPC）的结构优势,在GPC和酸处理的GPC（HGPC）上通过热CVD方法生长VGSs（GPC/VGSs和HGPC/VGSs）,制备了三维分级多孔碳的新材料,接着在GPC/VGSs和HGPC/VGSs上生长了Fe3O4纳米棒（GPC/VGSs/Fe3O4和HGPC/VGSs/Fe3O4）,并研究了它们的吸波特性。当GPC/VGSs的填充量为15wt.%、样品厚度为1.9mm、频率为16.16GHz处具有-48.8dB的最低反射损耗,有效频带为5.5GHz。GPC/VGSs/Fe3O4的填充量为15wt.%、厚度为2.3mm和频率为10.32GHz处的最大吸收达-54.5dB。15wt.%填充量的HGPC/VGSs/Fe3O4在厚度为1.5mm、频率为16.00GHz处具有-51.2dB的最低反射损耗,有效频带达4.4GHz。研究发现,以上优异的吸波性能主要归功于复合材料增强的介电损耗和良好的阻抗匹配,另外,缺陷、小尺寸效应以及界面等对提升3D石墨烯复合材料的电磁波吸收特性起到积极作用。
张宇[5]（2020）在《沙漠甲壳虫启发的仿生雾收集表面的制备及其性能研究》文中研究说明在过去的几十年里,全球淡水紧缺威胁着全世界的可持续发展和生态安全,如何以简单且高效的方式获取淡水已成为科学家们亟待解决的问题。雾,由大量悬浮在空气中的微小水滴组成,是一种不容忽视的淡水资源,特别是在干旱和半干旱地区。因此,从空气中收集雾水对于缓解这些地区淡水危机具有重要意义。在自然界,许多动植物进化出了特殊的表面结构和化学来收集雾水以求生存,例如甲壳虫背部交替的疏水、亲水突起,蜘蛛丝上周期性的纺锤节结构,仙人掌锥形的刺等等。大量研究表明各向异性的润湿性和不对称的锥形结构能产生润湿性梯度和拉普拉斯压差,这有助于液滴克服表面的毛细管粘附或接触角滞后,进而实现液滴的高效运输和收集。受这些生物启发,研究人员制备了大量的仿生雾水收集材料,其中受甲壳虫启发的疏水/亲水交替的表面引起了广泛关注。目前,制备这种表面主要采取两种策略,即随机地或精确地将亲水区分散到疏水表面。前者简单且易于操作,而后者往往需要复杂的工艺,比如光刻和喷墨打印技术。本文首先介绍了自然界中生物的集水行为,并解释了其相应的集水机制,接着阐述了相关的表面润湿的概念和理论,然后比较系统地总结了受甲壳虫启发的雾水收集表面的最新研究进展。在这些基础上,采用两种简单的方法制备出两种疏水/亲水交替的表面,并对其表面形貌、化学成分、润湿性能和雾水收集性能进行了研究。首先,利用水热法在不锈钢网上生长一层氧化锌纳米棒结构,通过浸涂和退火的过程,在氧化锌纳米棒上沉积氧化铁纳米颗粒。再用正十八硫醇的乙醇溶液修饰。通过ESEM、XPS、XRD对该表面的形貌和成分进行了表征。正十八硫醇能选择性地与氧化锌反应而不能与氧化铁反应,这样就形成了一个类似甲壳虫背部的疏水/亲水交替的表面。该表面表现在空气表现出超疏水性,而在水下表现出超疏油性。实验发现,改变浸涂时间能有效地调控表面润湿性,从而影响雾水收集的效率。当浸涂时间为60s时,收集效率最高,达977.0mg cm-2 h-1。此外,通过测试发现其具有良好的重复使用性能。然后,利用铵碱氧化法在铜网上生长氢氧化铜纳米带结构,用两种硫醇(HS（CH2）11CH3和HS（CH2）11OH)混合的乙醇溶液修饰。通过SEM、XPS、XRD对该表面的形貌和成分进行了表征。其中甲基封端的硫醇是疏水的,而羟基封端的硫醇是亲水的,这样就形成了一个纳米尺度疏水/亲水交替的图案化表面。通过提高混合溶液中甲基封端硫醇的摩尔分数可以实现表面从超亲水到超疏水的润湿调控。当甲基封端的硫醇的摩尔分数为0.6时,该图案化的表面显示出最高的收集效率,值为1375.3mg cm-2 h-1。
张耀[6]（2019）在《盐酸酸洗废液制备纳米铁酸锌及应用基础研究》文中进行了进一步梳理盐酸酸洗废液是我国钢铁行业产生的主要废酸液之一,因含有大量的酸、铁离子以及少量的其他重金属离子等而具有较高的危害性,被列为危险废物。传统针对盐酸酸洗废液的处理方法是中和法,但处理后会产生大量的泥渣含有较多的金属盐,同时浪费了废液中的酸,不能合理的利用资源。经过近些年的发展,针对酸洗废液的处理,目前,主要考虑的是将酸洗废液中的酸回收以及将废液中的金属离子资源化利用,包括制备铁系染料和铁系混凝剂。本文通过对盐酸酸洗废液的成分分析后,以特定金属离子回收为目的,将废液进行资源化利用,制备铁系盐材料,达到变废为宝。本文以含锌盐酸酸洗废液为原料,通过采用沉淀法和水热法制备纳米铁酸锌（ZnFe2O4）。将盐酸酸洗废液经预处理后作为制备ZnFe2O4的储备液。通过调整化学反应过程中沉淀药剂、氧化反应过程、煅烧温度等条件探究制备铁酸锌的工艺条件。借助一系列的表征手段（TG-DSC,FTIR,XRD,SEM）对制备的材料进行分析,对比不同制备方法下所得产品的差异,通过对比结果选出最佳制备工艺。结果如下:化学沉淀法制备中,以氢氧化钠溶液作为共沉淀剂所得的前驱体产率更高,高温煅烧制备的产品纯度高、颗粒均匀。通过调整氧化剂投加点,在发生共沉淀前氧化处理滤液中的Fe2+与共沉淀后再氧化所得的产品中,先氧化制备的产品中含有少量的氧化铁和氧化锌杂质,而后氧化的铁酸锌纯度更高;选用草酸钠共沉,滤液呈浅绿色,含有少量的亚铁离子,不能充分利用原液中的金属离子,且浪费了部分草酸钠(反应以Zn:Fe:C2O42-=1:2:3.453.6的摩尔计量称量)等原料,滤液的酸性较强,会产生二次污染。水热法制备的纳米铁酸锌强度更大,铁酸锌的特性更强,但产品的颗粒较大,比表面积相对较小,制备过程中需要在高温高压条件下进行,对实验的反应条件要求严格,且存在一定的危险性。煅烧结果表明,随煅烧温度的增加,铁酸锌的结晶度更高,纯度更高,粒径增大。共沉淀法制备的前驱体在煅烧过程中,在210450℃范围内被快速煅烧分解生成目标产物铁酸锌,在530℃左右煅烧基本结束,500℃左右有明显的放热峰,DSC急剧减小,与热重曲线对应于质量急剧减少的区段,此时的放热是由于铁、锌氢氧化物化学键的断裂和铁酸锌化学键的合成放出的大量的热引起的;煅烧所得的铁酸锌材料粒径在900℃时最大,130 nm左右。水热法制备的铁酸锌出现较严重的毛刺现象,但是衍射峰强度较大,金属氧化物杂质少量存在。草酸钠沉淀法制备的纳米铁酸锌晶体团聚现象较严重,即分散性较差,但草酸根的分解促进了铁酸锌的造孔效果,因此该方法制备的铁酸锌孔隙率较高,但由于颗粒的团聚严重,导致对光的敏感度降低,因此在光催化降解试验中的催化去除效率较低。通过将制备的ZnFe2O4用于基础研究—光催化降解染料废水。实验结果表明,共沉淀法中以750℃煅烧所得铁酸锌的催化剂用量为0.2 g/L时催化效率最高,在20 mg/L的底物浓度下,经60 min的催化反应,其降解率可达到50%以上。单一铁酸锌作为催化剂的实验表明,各种方法制备的铁酸锌的催化效率为:共沉淀法>水热法>草酸钠沉淀法。其可能原因是共沉淀法制备的纯度较高,草酸钠沉淀法制备的团聚严重,不能分散受光照激发光生电子,进而影响了自由基的产生,所以催化效率较低。将铁酸锌与过氧化氢联合降解使用,其催化效率大幅提高,可能原因是铁酸锌与过氧化氢形成类Fenton体系,两者的协同作用光催化效率增强,在20 mg/L的底物浓度、0.2 g/L的催化剂用量时,联合催化光降解效率可达到80%以上。
刘姗[7]（2019）在《生物质炭/过渡金属氧化物复合材料的制备、性能及协同机理研究》文中提出生物质具有来源广泛、产量丰富、环保可再生等优点,成为合成炭材料的优质原料。可再生和低成本的生物质作为炭材料的前驱体,所制备的炭材料具有价格低廉,比表面积大的优点,可用作吸附剂、催化剂、土壤改良剂等多个领域。过渡金属氧化物具有成本低廉、环境友好、储量丰富等优势,其在催化、电化学、传感和磁学等方面具有广泛的应用前景。但单一的过渡金属氧化物存在导电性低,易聚合和易氧化等缺点,制约了其广泛应用;而炭材料具有高比表面积、高化学稳定性和良好的导电性等优势,可以弥补过渡金属氧化物的不足。本论文利用绿色环保的合成方法制备了一系列生物质炭/过渡金属氧化物复合材料,研究不同方法及制备条件对复合材料物化性能的影响,探究复合材料在吸附、催化和电化学领域的潜在应用,探究生物质炭和过渡金属氧化物间的协同机理,为生物质炭/过渡金属氧化物复合材料的合成与应用提供实验依据和理论基础。本论文的主要研究结果如下:（1）以纤维素为基体,采用微波水热法及调控不同煅烧条件,选择性合成出Fe3O4,γ-Fe2O3和α-Fe2O3,探究不同实验条件对氧化铁物相和吸附性能的影响。研究结果表明,在300和500℃下N2气氛中获得Fe3O4;而在空气气氛中300℃下煅烧得到γ-Fe2O3,500℃ 时得到α-Fe2O3。y-Fe2O3（Air,300℃）复合材料具有 17.6 emug-1的超顺磁性和51.04 mg g-1优异的吸附性能,在120 min内可达到98.72%最大吸附量。（2）采用环境友好的超声波法合成纤维素基亚铁前驱体,随后通过煅烧得到Fe3O4/C纳米复合材料。对比研究发现,不同的纤维素类型对Fe3O4/C纳米复合材料的物相、结晶度和形态有显着的影响。CNC为原料时,获得的炭复合材料中氧化铁的形貌更规则,同时MCC为原料时获得的炭复合材料的吸附速率和吸附率都优于CNC,其吸附平衡时去除效率可达95.0%,在染料废水处理领域具有应用前景。（3）采用纳米纤维素为碳源,利用微波水热法结合高温煅烧制备炭/氧化铁纳米复合材料。在不使用表面活性剂和模板的情况下,探究了不同溶剂对炭/氧化铁纳米复合材料物相形貌的影响。在EG溶液中,Fe3O4纳米颗粒的尺寸约为30-150nm;使用EG/水混合溶剂,形貌变为不规则的椭圆形;只用水作为溶剂时,得到大小为300-5000nm的多面体形状,并探究了不同形貌氧化铁的形成机理。同时纳米复合材料对亚甲基蓝（MB）的吸附过程遵循伪二级反应动力学和Freundlich等温线模型,表明其吸附过程是一个多相系统,且吸附剂经过3次循环后,去除效率仍稳定在70%以上,对染料去除具有良好的循环稳定性。同时对吸附机理进行分析,得炭/氧化铁纳米复合材料的高吸附量是由氧化铁表面大量的羟基和炭材料的高比表面积共同决定所致。（4）添加木质素为碳源,通过静电纺丝技术结合热解法成功制备了氮掺杂的碳纳米纤维（CNFs）,并通过添加尿素和化学聚合苯胺单体制得高含量、均匀氮掺杂的CNFs。所得氮掺杂的CNFs具有高比表面积（483 m2 g-1）和均匀直径3D网络结构,可为电荷的稳定储存提供更多的活性位点和快速电荷转移的有效途径。在三电极中CNFs/PANI/N-9样品具有199.5 F g-1的高比电容（约为原始CNFs的四倍）,且表现出优异的循环稳定性,在1000次循环后仍具有82%的电容保持率,揭示了具有优异电化学性能的N掺杂的CNFs存储过程中离子扩散和电荷传递途经机制。（5）利用静电纺丝结合碳化法制备出具有柔韧性的多孔Co3O4-CNFs。对苯二甲酸的添加,增加了 CNFs的空隙度及柔韧性。多孔的CNFs网络结构可以缩短电极和电解质之间的电子通路,且氮元素和Co3O4的掺杂提高了样品的导电性。在CNFs与Co3O4的协同作用下,多孔Co3O4-CNFs/9样品在电流密度为0.1 A g-1时,其比电容为369 F g-1,且电容的保留率最大。研究结果表明,多孔Co304-CNFs具有优异的电化学性能,为生物质在电化学领域的应用提供了实验依据。（6）采用微波辅助离子液体法制备纤维素/CuO前驱体,通过控制煅烧温度选择性地合成出具有优异光催化性能的Cu、Cu2O和Cu/Cu2O复合材料。在Cu2O和金属铜、炭材料的协同作用下,抑制了光生电子空穴对的重组。Cu2O/C复合材料在可见光照射5小时后,对MB的去除效率高达99%,其反应符合伪一级动力学模型。TOC值由光照前初始的16.44 mg L-1降低到9.85 mg L-1,表明有机化合物被降解为CO或CO2。该研究为以生物质为前驱体制备碳/金属（金属氧化物）复合材料提供了新途径。（7）以纤维素为原料,采用微波水热法快速合成了纤维素/ZnO复合材料前驱体。细胞毒性结果表明,纤维素/ZnO复合材料的细胞存活率高于95%。以纤维素/ZnO复合材料为前驱体,在N2气氛下制得ZnO/C复合材料。研究结果表明,在紫外光照射240min内,其对MB和罗丹明B（RhB）的降解率分别达到99.67%和55.61%;在可见光照射240min内,其对MB和RhB的降解效率分别可达99.76%和97.42%。并探究了其光催化机理,结果表明基于复合炭材料的吸附与催化的协同作用,提高了 ZnO的光催化性能。本论文部分研究已以第一作者身份发表SCI收录论文7篇,被他人在SCI期刊中引用39次,其中一作累计影响因子28.2,参与编写Elsevier出版英文专着1部,申请发明专利8件,其中2件已授权。
刘继光[8]（2019）在《氧化铝、氧化钙和氧化硅对制备铁酸锌影响研究》文中研究指明本文采用高温焙烧法以纯矿物氧化锌、氧化铁制备铁酸锌,结合XRD分析、SEM分析、BET分析等先进分析测试手段,主要研究锌铁矿物反应行为特征,以及氧化铝、氧化钙和氧化硅杂质矿物对生成铁酸锌的影响。考察了不同的反应物配比、活化时间、焙烧温度和焙烧时间对生性特征的影响,并进行了热力学分析验证研究。主要研究结论如下:成物含量及物（1）氧化锌、氧化铁和氧化铝混合物反应过程中,氧化铝会优先与氧化锌焙烧生成铝酸锌。活化时间活对焙烧生成铁酸锌和铁酸铝影响比较小,活化时间60min就可以满足生成铁酸锌的要求。同样,焙烧时间会影响铁酸锌的生成,焙烧时间120min就能使反应顺利进行且铁酸锌含量最大。（2）氧化锌、氧化铁和氧化铝混合物反应过程中,焙烧温度是影响混合物反应及产物性状的主要因素。当焙烧温度高于850℃时,氧化铝会生成铝酸铁和铝酸锌,生成铁酸锌的含量减少;在750℃时焙烧生成铁酸锌的量最大。此外,在焙烧温度750℃～850℃、焙烧时间120min时,产物颗粒的尺寸小于3μm,其颗粒表现为球形、椭球形或不规则形状,颗粒表面光滑,伴有团聚现象。在ZnO、Fe203和A1203摩尔比1:1:1、活化时间60min、焙烧温度750℃、焙烧时间120min条件下产物BET比表面积49.43m2·g-1,总孔容积0.12m3·g-1,平均孔径9.54nm。（3）氧化锌、氧化铁和氧化铝混合物中,600℃～1000℃温度范围内各反应的吉布斯自由能均为负,生成FeA1204的吉布斯自由能最小,生成ZJnA1204的吉布斯自由能次之,生成ZnFe204的吉布斯自由能最大。当焙烧温度达到950℃时有部分的FeA1204生成,其原因是高温下部分Fe203分解生成FeO,首先生成FeA1204。（4）氧化锌、氧化铁和氧化钙混合物焙烧过程中,反应物配比、活化时间、焙烧时间对焙烧反应的进行影响较小,焙烧温度对反应的影响较大。ZnO、Fe2O3和CaO摩尔比为1:1:1、活化时间为60min、焙烧时间为120min、焙烧温度750℃时所制得的产物,结晶程度较好,颗粒表面光滑,粒度大小较为均匀;产物的BET比表面积59.69m2·g-1,总孔容积0.08m3·g-1,平均孔径5.51nm。（5）氧化锌、氧化铁和氧化钙混合物焙烧过程中,氧化钙的存在对于铁酸锌的生成具有明显的阻碍作用,氧化钙与氧化铁首先反应生成铁酸钙,使得ZnO不能完全与Fe203焙烧生成铁酸锌。（6）热力学分析可知,生成CaFe2O4的吉布斯自由能明显小于ZnFe2O4,故在理论反应过程中CaO—定会优先反应完全;同时,焙烧温度的升高,生成铁酸锌的吉布斯自由能越小,反应的进行越有利于生成铁酸锌,这与在实际反应结果相吻合。（7）氧化锌、氧化铁和氧化硅焙烧过程中,氧化硅含量的变化,不会影响铁酸锌的生成。由于氧化硅结构性质稳定,活化时间的变化对反应的进行生成铁酸锌的影响也较小。焙烧温度是影响焙烧生成铁酸锌的重要因素,在750℃时焙烧生成的铁酸锌的量最大。焙烧时间对于混合物焙烧生成铁酸锌影响较小,在120min时,生成的铁酸锌的量最大。（8）氧化锌、氧化铁和氧化硅混合物摩尔比1:1:1、活化时间60min、焙烧时间120min、焙烧温度750℃时,所生成的铁酸锌产品颗粒大小均匀,形貌较好,其孔径主要为10nm～50nm介孔,BET比表面积为72.33m2·g-1,总孔容积0.34m3·g-1,平均孔径17.95nm。综上,本论文以氧化锌和氧化铁为锌铁来源,研究了纯矿物体系下杂质矿物氧化铝、氧化钙和氧化硅对氧化锌和氧化铁焙烧制备铁酸锌的影响,阐明了三种杂质矿物对生成铁酸锌的影响规律及矿物物相转化特征等,为后续研究硫化矿锌矿床铁帽矿石矿物物相转化制备铁酸锌新工艺新技术奠定了理论基础。
李志琦[9]（2018）在《纳米粒子对多孔介质电性及核磁特性影响实验研究》文中认为纳米粒子由于尺寸微小,在电导性、热导性、磁性方面具备了传统材料所不能及的优势,在测井技术发展与实际生产中具有广阔的应用前景。为了将测井方法与新兴的纳米科技结合,以提高对地层中孔隙网络连通性的解释,本文以研究纳米粒子对多孔介质电性和核磁特性影响为主旨,设立了多系列、多种类对比实验。通过测量以去离子水为基液的纳米流体电导率在温度、体积浓度、纳米粒子种类、纳米粒子粒径四种影响因素下的实验值;驱替实验中岩心渗透率在流体浓度和注入速率两种影响因素下的实验值;流体侵入后对多孔介质电阻率在体积浓度、纳米粒子种类、纳米粒子粒径和注入速率四种影响因素下的实验值;以及岩心核磁共振弛豫时间在顺磁性流体浓度影响因素下的实验值,结合SEM成像技术和恒速压汞技术,探究纳米流体在多孔介质中运移的作用机理,为解释纳米粒子对多孔介质中的电性和核磁特性影响提供多维的讨论空间。实验结果显示,本文研究中使用的几类亲水性纳米粒子,在低浓度（小于0.4%体积浓度）条件下,不会给电阻率测井带来明显误差,同时,发现低浓度的氧化铁纳米粒子具备提升核磁测井对复杂孔隙网络地层连通孔隙解释精度的效果,且可以通过控制纳米粒子的大小（几十至几百纳米）来控制想要筛选的连通孔隙的阈值。
郭斌[10]（2018）在《过渡金属氧化物纳米材料的制备及应用》文中研究指明本论文提出了一种新的方法制备过渡金属氧化物纳米材料（包括氧化锌、氧化铜、氧化铁等）,该方法是在管式炉的基础上改进的等离子体增强热氧化法。然后使用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、透射电子显微镜（TEM）、Raman和光致发光（PL）等多种检测手段来表征生长的纳米材料晶体结构特性以及微观形貌,通过这些表征来判断制备的过渡金属氧化物纳米材料的质量以及性能。在等离子体增强热氧化法中,我们可以通过改变反应温度、氢气与氧气的流量比以及放电功率来控制所得过渡金属氧化物纳米材料的形貌和微观结构。实验发现反应温度分别在300、350、400、450和500 ℃条件下,随着温度的升高,生成的氧化锌纳米棒更长、更均匀。在不同的氩气与氧气流量比下,当Ar:02为15:45和45:45时,没有氧化锌纳米棒的生成;流量比为45:15和45:5时,有氧化锌纳米棒的生成。在放电电流分别为0.3 A、1.3 A和2.3 A时,电流的增加使生长出的氧化锌纳米棒更长。氧化铜纳米线和氧化铁纳米带分别在400℃C和600℃生长的质量最好。此外,基于观察到的实验结果,本论文还提出了在等离子体条件下合成过渡金属氧化物纳米材料的生长机理。与此同时,本论文探究了氧化锌纳米棒作为减反射层在太阳能电池和作为负极材料在锂离子电池中的应用。采用PC1D软件通过模拟三种不同前表面处理形式的太阳能电池可以得出等离子体热氧化法制备的氧化锌纳米棒减反射效果最佳。通过模拟单异质结ZnO-Si太阳能电池,可以得到在氧化锌厚度为0.1μm时,电池开路电压和光电转换效率都达到最大值,然后随着氧化锌层厚度的增加,太阳能电池的开路电压和光电转换效率都逐渐减小。根据对锂离子电池的循环伏安法和恒流充放电法检测,我们得到等离子体热氧化法生长出的氧化锌纳米棒的比容量高,电池可逆性好且表现稳定。
二、氧化锌与氧化铁纳米材料的化学制备（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、氧化锌与氧化铁纳米材料的化学制备（论文提纲范文）
（1）多孔纳米氧化锌基常温精脱硫剂制备及构效关系（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 前言 |
| 1.1 背景 |
| 1.2 常低温脱硫现有技术 |
| 1.3 常温干法脱硫研究综述 |
| 1.3.1 炭材料脱硫 |
| 1.3.2 金属有机框架化合物脱硫 |
| 1.3.3 金属氧化物脱硫 |
| 1.4 常温氧化锌脱硫研究进展 |
| 1.4.1 掺杂或复合型纳米氧化锌脱硫 |
| 1.4.2 负载型多孔纳米氧化锌脱硫 |
| 1.4.3 非负载型多孔纳米氧化锌脱硫 |
| 1.4.4 氧化锌脱硫机理探究 |
| 1.5 本论文研究目的及内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.2.1 样品制备所需仪器 |
| 2.2.2 样品评价所需仪器 |
| 2.3 脱硫剂性能评价 |
| 2.3.1 固定床硫化氢脱除性能评价 |
| 2.3.2 催化剂加氢催化性能评价 |
| 2.4 样品表征 |
| 2.4.1 热重联用质谱分析(TG-MS) |
| 2.4.2 N_2-物理吸附-脱附等温线(BET) |
| 2.4.3 粉末X射线衍射(XRD) |
| 2.4.4 场发射扫描电子显微镜(SEM) |
| 2.4.5 高分辨透射电子显微镜(HR-TEM) |
| 2.4.6 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.4.7 傅立叶-红外光谱分析(FT-IR) |
| 2.4.8 光致发光谱(PL光谱) |
| 2.4.9 化学程序升温吸附仪(CO_2-TPD) |
| 2.4.10 拉曼光谱(Raman) |
| 2.4.11 紫外-可见光漫反射光谱(UV-vis DRS) |
| 第三章 氮改性活性炭载体改善氧化锌脱硫性能 |
| 3.1 脱硫剂的制备 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 氮改性前后载体结构表征 |
| 3.2.2 氮改性对脱硫剂理化性质的影响 |
| 3.2.3 氮改性对脱硫性能的影响 |
| 3.2.4 氮改性前后脱硫机理分析 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 氧化锌与氧化镁共负载活性炭双功能脱硫剂构效关系 |
| 4.1 脱硫剂的制备 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 脱硫剂形貌和结构表征 |
| 4.2.2 引入氧化镁对脱硫性能的影响 |
| 4.2.3 硫化产物及脱硫性能分析 |
| 4.2.4 脱硫剂脱硫机理分析 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 新型溶胶凝胶法制备多孔纳米锌硅复合脱硫剂 |
| 5.1 脱硫剂的制备 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 脱硫剂的脱硫性能 |
| 5.2.2 制备条件对脱硫剂理化性质的影响 |
| 5.2.3 氧化锌形成机理分析 |
| 5.2.4 溶胶凝胶策略的普适性 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 多孔纳米锌钴硅复合脱硫剂优化设计及再利用 |
| 6.1 脱硫剂的制备 |
| 6.2 结果与讨论 |
| 6.2.1 脱硫剂理化性质分析 |
| 6.2.2 脱硫剂的脱硫性能 |
| 6.2.3 硫化产物分析 |
| 6.2.4 氧化锌与四氧化三钴协同脱除硫化氢机理 |
| 6.2.5 废脱硫剂再利用 |
| 6.3 小结 |
| 第七章 氧空位对氧化锌常温脱硫性能的影响及影响机制 |
| 7.1 脱硫剂的制备 |
| 7.2 结果与讨论 |
| 7.2.1 镍离子掺杂对脱硫剂理化性质的影响 |
| 7.2.2 氧空位对脱硫性能的影响及分析 |
| 7.2.3 晶格扩散机理探究 |
| 7.3 小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 本论文创新点 |
| 8.3 对今后工作的展望和建议 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间主要科研成果 |
| 致谢 |
（2）桥梁钢构件仿生纳米复合涂层微观结构设计及自修复机理研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 涂层失效机理相关研究 |
| 1.2.2 纳米复合涂层领域研究现状及文献综述 |
| 1.2.3 存在问题及技术瓶颈 |
| 1.2.4 本选题研究主要内容和科学问题 |
| 1.2.5 本选题研究预期及关键技术 |
| 1.2.6 本选题项目研究思路及框架 |
| 第二章 防水/防污纳米复合涂层与自清洁效应机理分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 文献综述 |
| 2.3 前期研究基础及研究方案可行性论证 |
| 2.3.1 两种纳米添加剂改性防腐涂料前期研究 |
| 2.3.2 研究方案可行性论证 |
| 2.4 筛选工作 |
| 2.4.1 基体涂料的筛选及简介 |
| 2.4.2 仿荷叶结构纳米粒子及表面活性剂配伍筛选工作 |
| 2.5 实验部分 |
| 2.5.1 实验材料 |
| 2.5.2 实验仪器 |
| 2.5.3 实验流程及实验步骤 |
| 2.6 实验结果分析 |
| 2.7 仿荷叶自洁净机理研究 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 磁性纳米粒子复合涂层及超延展变形协同机理分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 γ-Fe2O3纳米粒子性能简介 |
| 3.1.2 γ-Fe2O3纳米粒子在涂层中的应用 |
| 3.1.3 手性不对称合成及γ-Fe2O3纳米粒子在手性分子结构中的作用 |
| 3.2 实验材料及实验过程简介 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验设备 |
| 3.2.3 实验过程 |
| 3.2.4 涂层表征 |
| 3.3 实验结果分析 |
| 3.3.1 晶体结构分析 |
| 3.3.2 涂层附着力测试 |
| 3.3.3 形变协同性拉伸测试 |
| 3.4 磁性手性分子结构设计及高粘结力机理 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 仿生自修复纳米复合涂层微观结构设计及自修复机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 方案论证 |
| 4.3 实验原材料及实验过程简介 |
| 4.3.1 实验材料 |
| 4.3.2 实验设备 |
| 4.3.3 实验过程 |
| 4.3.4 涂层表征 |
| 4.4 实验结果分析及结论 |
| 4.4.1 晶体结构分析 |
| 4.4.2 电化学分析 |
| 4.4.3 粘结力测试 |
| 4.4.4 自清洁性实验 |
| 4.4.5 紫外线暴露实验 |
| 4.4.6 盐雾试验 |
| 4.4.7 自修复性实验 |
| 4.5 仿生纳米复合涂层设计要领及自修复性机理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 经济性及环保性分析 |
| 5.1.1 经济性分析 |
| 5.1.2 环保性分析 |
| 5.2 结论 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者及导师简介 |
（3）赝电容型钠离子电池负极材料的可控制备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. 引言 |
| 1.2. 钠离子电池概况 |
| 1.2.1. 钠离子电池工作机理 |
| 1.2.2. 钠离子电池结构 |
| 1.2.3. 钠离子电池负极材料 |
| 1.3. 赝电容型储能材料概况 |
| 1.3.1. 赝电容储能机制 |
| 1.3.2. 赝电容储能行为 |
| 1.3.3. 赝电容型储能材料研究现状 |
| 1.4. 课题研究内容与目的 |
| 1.4.1. 论文研究目的 |
| 1.4.2. 论文研究内容和创新点 |
| 第二章 实验材料和测试方法 |
| 2.1. 实验试剂及原料 |
| 2.2. 实验仪器及规格 |
| 2.3. 表征仪器及测试方法 |
| 2.3.1. X射线衍射分析(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. 热重分析(TGA) |
| 2.3.5. X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.6. 氮气等温吸附脱附分析(BET) |
| 2.3.7. 拉曼光谱分析(Raman) |
| 2.3.8. 电子顺磁共振(EPR) |
| 2.4. 电化学性能测试 |
| 2.4.1. 电极片的制备和组装 |
| 2.4.2. 拆卸电池 |
| 2.4.3. 循环伏安测试(CV) |
| 2.4.4. 恒电流充放电测试 |
| 2.4.5. 交流阻抗测试(EIS) |
| 2.4.6. 恒电流间歇滴定技术(GITT) |
| 第三章 三维多孔氮掺杂碳纳米片材料的赝电容储钠性能研究 |
| 3.1. 引言 |
| 3.2. 材料的制备与表征 |
| 3.2.1. 三维多孔氮掺杂碳纳米片材料的制备 |
| 3.2.2. 结构物相表征 |
| 3.2.3. 电化学性能表征 |
| 3.3. 结果与讨论 |
| 3.3.1. 氧化锌碳复合前驱体材料的结构表征与分析 |
| 3.3.2. 三维多孔氮掺杂碳纳米片材料的结构表征与分析 |
| 3.3.3. 三维多孔氮掺杂碳纳米片材料的电化学性能分析 |
| 3.4. 小结 |
| 第四章 纳米硫化铁/碳纳米片复合材料的赝电容储钠性能研究 |
| 4.1. 前言 |
| 4.2. 材料的制备和表征 |
| 4.2.1. 三维多孔氮参杂碳/二硫化铁复合材料的制备 |
| 4.2.2. 结构物相表征 |
| 4.2.3. 电化学性能表征 |
| 4.3. 结果与讨论 |
| 4.3.1. 羟基氧化铁碳复合前驱体材料的结构表征及分析 |
| 4.3.2. 三维多孔氮掺杂碳/二硫化铁复合材料的结构表征与分析 |
| 4.3.3. 三维多孔氮掺杂碳/二硫化铁复合材料的储钠性能表征与分析 |
| 4.4. 小结 |
| 第五章 氮硫共掺杂二氧化钛空心纳米球材料的赝电容储钠性能研究 |
| 5.1. 前言 |
| 5.2. 材料的制备和表征 |
| 5.2.1. 氮硫共掺杂二氧化钛空心纳米球材料的制备 |
| 5.2.2. 结构物相表征 |
| 5.2.3. 电化学性能表征 |
| 5.3. 结果与讨论 |
| 5.3.1. 氮硫共掺杂二氧化钛空心纳米球材料的结构表征与分析 |
| 5.3.2. 氮硫共掺杂二氧化钛纳米空心球材料的储钠性能表征与分析 |
| 5.4. 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（4）三维结构石墨烯及其复合材料的制备与电化学和吸波应用（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 三维结构石墨烯的研究现状 |
| 1.2.1 三维结构石墨烯的制备方法 |
| 1.2.2 三维结构石墨烯的应用 |
| 1.2.3 三维结构石墨烯存在的问题 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 第2章 实验材料及方法 |
| 2.1 实验材料与设备 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 材料表征方法 |
| 2.3 电化学测试方法 |
| 2.3.1 循环伏安法(CV) |
| 2.3.2 线性扫描电压法 |
| 2.3.3 充放电测试 |
| 2.3.4 电化学阻抗谱 |
| 2.3.5 时间-电压曲线测试 |
| 2.3.6 计时电位法 |
| 2.4 模拟计算方法 |
| 第3章 碳纤维/垂直石墨烯复合材料的制备及其锂/钠负极载体应用性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料的制备 |
| 3.2.1 垂直石墨烯和氧化锌的制备 |
| 3.2.2 锂/钠复合负极的制备 |
| 3.2.3 正极材料的制备 |
| 3.2.4 电池的组装 |
| 3.3 材料的结构表征 |
| 3.3.1 碳纤维/垂直石墨烯及复合锂负极的SEM表征 |
| 3.3.2 碳纤维/垂直石墨烯的TEM和 Raman表征 |
| 3.3.3 碳纤维/垂直石墨烯的比表面积和孔结构表征 |
| 3.3.4 碳纤维/垂直石墨烯的XRD和TG表征 |
| 3.3.5 碳纤维/垂直石墨烯的导电性表征 |
| 3.4 材料的电化学性能表征 |
| 3.4.1 复合锂负极的对称电池性能 |
| 3.4.2 复合锂负极的全电池性能 |
| 3.4.3 复合钠负极的对称电池性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 碳纤维/垂直石墨烯/金属化合物复合材料的制备及其水分解催化性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料的制备 |
| 4.2.1 垂直石墨烯及MoS_2的生长 |
| 4.2.2 FeCoNi化合物的制备 |
| 4.2.3 CF/C/Pt和 CF/IrO_2的制备 |
| 4.3 材料的结构表征 |
| 4.3.1 材料的SEM和 TEM表征 |
| 4.3.2 材料的XPS和 XRD表征 |
| 4.3.3 材料的Raman表征 |
| 4.4 材料的水分解性能 |
| 4.4.1 OER性能 |
| 4.4.2 HER性能 |
| 4.4.3 全水解性能 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 大尺寸块体石墨烯结构多孔碳的制备及其锂/硫载体应用性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料的制备 |
| 5.2.1 连续块体石墨烯多孔结构的制备 |
| 5.2.2 硫正极和锂负极电极材料的制备 |
| 5.2.3 电池的组装 |
| 5.3 材料的结构表征 |
| 5.3.1 不同反应物比例对材料结构的影响 |
| 5.3.2 石墨烯三维多孔材料的结构表征 |
| 5.4 材料的电化学性能表征 |
| 5.4.1 复合硫正极的电化学性能 |
| 5.4.2 复合锂负极的电化学性能 |
| 5.4.3 锂硫全电池的电化学性能 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 多孔碳/垂直石墨烯/Fe_3O_4复合材料的制备及其吸波性能 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 多孔碳/垂直石墨烯的制备及吸波性能 |
| 6.2.1 多孔碳/垂直石墨烯的制备 |
| 6.2.2 多孔碳/垂直石墨烯的结构表征 |
| 6.2.3 多孔碳/垂直石墨烯的吸波性能 |
| 6.3 多孔碳/垂直石墨烯/Fe_3O_4的制备和吸波性能 |
| 6.3.1 多孔碳/垂直石墨烯/Fe_3O_4的制备 |
| 6.3.2 多孔碳/垂直石墨烯/Fe_3O_4的结构表征 |
| 6.3.3 多孔碳/垂直石墨烯/Fe_3O_4的吸波性能 |
| 6.4 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他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（5）沙漠甲壳虫启发的仿生雾收集表面的制备及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 自然界中的水雾收集 |
| 1.2.1 沙漠甲壳虫 |
| 1.2.2 蜘蛛丝 |
| 1.2.3 蜥蜴 |
| 1.2.4 仙人掌 |
| 1.2.5 齿肋赤藓 |
| 1.2.6 Cotula fallax |
| 1.3 表面润湿理论 |
| 1.3.1 表面润湿 |
| 1.3.2 液滴移动 |
| 1.4 沙漠甲壳虫启发的水雾收集表面 |
| 1.4.1 相反的表面润湿性 |
| 1.4.2 不同的几何结构 |
| 1.5 选题的依据及主要内容 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 仪器设备 |
| 2.3 实验样品性能的分析和表征 |
| 第3章 受沙漠甲壳虫启发的雾水收集表面 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 氧化锌纳米棒状结构的制备 |
| 3.2.2 氧化铁/氧化锌二级结构的制备 |
| 3.2.3 仿生水雾收集表面的制备 |
| 3.2.4 水雾收集实验 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 表面形貌分析 |
| 3.3.2 表面化学成分分析 |
| 3.3.3 表面润湿性分析 |
| 3.3.4 样品的水雾收集性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 快速制备亲水-疏水表面应用于水雾收集 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 氢氧化铜纳米带的制备 |
| 4.2.2 低表面能修饰 |
| 4.2.3 水雾收集实验 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 表面形貌分析 |
| 4.3.2 表面化学成分分析 |
| 4.3.3 表面润湿性分析 |
| 4.3.4 表面集水性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录:硕士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（6）盐酸酸洗废液制备纳米铁酸锌及应用基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 盐酸酸洗废液的处理方法 |
| 1.2.1 焙烧法 |
| 1.2.2 结晶法 |
| 1.2.3 离子交换法 |
| 1.2.4 膜处理法 |
| 1.2.5 电解法 |
| 1.2.6 化学转化法 |
| 1.3 纳米材料 |
| 1.4 纳米铁酸锌概况 |
| 1.4.1 纳米铁酸锌及其性质 |
| 1.4.2 纳米铁酸锌晶体的合成方法 |
| 1.5 光催化氧化概述 |
| 1.6 本课题研究的主要内容及方案 |
| 1.6.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.6.2 主要内容 |
| 1.6.3 本实验制备纳米铁酸锌晶体的优势与创新点 |
| 第二章 盐酸酸洗废液成分分析及表征方法介绍 |
| 2.1 实验仪器和试剂 |
| 2.1.1 实验仪器 |
| 2.1.2 实验试剂 |
| 2.2 酸洗废液成分的测定 |
| 2.2.1 游离酸含量的测定 |
| 2.2.2 亚铁含量的测定 |
| 2.2.3 总铁离子的测定 |
| 2.2.4 氯离子含量的测定 |
| 2.2.5 锌离子含量的测定 |
| 2.3 表征手段介绍 |
| 2.3.1 综合热分析法(TG-DSC) |
| 2.3.2 傅里叶红外光谱分析(FTIR) |
| 2.3.3 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.4 扫描电子显微镜(SEM) |
| 第三章 纳米铁酸锌(ZnFe2O4)的制备及分析 |
| 3.1 酸洗废液成分分析结果 |
| 3.2 盐酸酸洗废液的除杂工艺 |
| 3.3 共沉淀法制备纳米铁酸锌 |
| 3.3.1 NaOH溶液共沉淀法制备纳米铁酸锌及其表征、对比 |
| 3.3.2 草酸钠沉淀法制备铁酸锌及表征 |
| 3.4 水热法制备纳米铁酸锌及表征 |
| 3.4.1 水热法制备纳米铁酸锌 |
| 3.4.2 水热法制备纳米铁酸锌的表征 |
| 3.5 铁酸锌样品对比 |
| 3.5.1 产品性能对比 |
| 3.5.2 产品表观对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 纳米铁酸锌的光催化应用 |
| 4.1 催化光降解实验 |
| 4.1.1 铁酸锌催化剂光降解实验 |
| 4.2 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（7）生物质炭/过渡金属氧化物复合材料的制备、性能及协同机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 生物质概述 |
| 1.2.1 生物质 |
| 1.2.2 生物质组成与结构 |
| 1.2.3 生物质利用及应用意义 |
| 1.3 生物质炭的研究进展 |
| 1.3.1 生物质炭的概念 |
| 1.3.2 生物质炭的制备方法 |
| 1.4 生物质炭/过渡金属氧化物复合材料 |
| 1.4.1 生物质炭/过渡金属氧化物复合材料概述 |
| 1.4.2 生物质炭/过渡金属氧化物复合材料的制备方法 |
| 1.5 生物质炭/过渡金属氧化物复合材料的应用 |
| 1.5.1 生物质炭/过渡金属氧化物复合材料在锂离子电池中的应用 |
| 1.5.2 生物质炭/过渡金属氧化物复合材料在超级电容器中的应用 |
| 1.5.3 生物质炭/过渡金属氧化物复合材料在水处理方面的应用 |
| 1.5.4 生物质炭/过渡金属氧化物复合材料在光催化中的应用 |
| 1.6 本论文的研究意义和研究内容 |
| 1.6.1 本论文的研究意义 |
| 1.6.2 本论文的研究内容 |
| 2 生物质炭/氧化铁材料的制备及吸附性能研究 |
| 2.1 选择性合成不同物相氧化铁材料 |
| 2.1.1 引言 |
| 2.1.2 实验材料与方法 |
| 2.1.3 结果与讨论 |
| 2.1.4 小结 |
| 2.2 微晶纤维素和纳米纤维素对Fe_3O_4/C材料影响的比较研究 |
| 2.2.1 引言 |
| 2.2.2 实验材料与方法 |
| 2.2.3 结果与讨论 |
| 2.2.4 小结 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 不同形貌炭/氧化铁纳米复合材料的制备及吸附性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验材料与方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 碳纳米纤维/氧化钴复合材料的制备及电化学性能研究 |
| 4.1 静电纺丝法制备氮掺杂碳纳米纤维 |
| 4.1.1 引言 |
| 4.1.2 实验材料与方法 |
| 4.1.3 结果与讨论 |
| 4.1.4 小结 |
| 4.2 柔性多孔Co_3O_4/碳纳米纤维制备及其电化学性能研究 |
| 4.2.1 引言 |
| 4.2.2 实验材料与方法 |
| 4.2.3 结果与讨论 |
| 4.2.4 小结 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 选择性合成氧化亚铜/炭复合材料及其光催化性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验材料与方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 微波水热结合热解法制备氧化锌/炭复合材料 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验材料与方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 本论文的创新点 |
| 7.3 对下一步工作的展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 获得成果目录 |
| 致谢 |
（8）氧化铝、氧化钙和氧化硅对制备铁酸锌影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 铁帽资源简述 |
| 1.1.1 铁帽成因与形貌 |
| 1.1.2 铁帽的利用情况 |
| 1.2 铁帽中锌铁矿石的热分解 |
| 1.3 锌、铁性质与资源概况 |
| 1.3.1 锌的性质与资源概况 |
| 1.3.2 铁的性质与资源概况 |
| 1.4 铁酸锌的性质、制备与应用 |
| 1.4.1 铁酸锌的性质 |
| 1.4.2 铁酸锌的制备 |
| 1.4.3 铁酸锌的应用 |
| 1.5 选题背景、意义及研究内容 |
| 1.5.1 选题背景与意义 |
| 1.5.2 论文研究内容 |
| 第二章 试验材料、试验设备及试验方法 |
| 2.1 试验材料 |
| 2.2 试验设备 |
| 2.3 铁酸锌的制备方法 |
| 2.4 表征方法 |
| 2.4.1 X射线衍射分析(XRD) |
| 2.4.2 场发射扫描电子显微镜分析(SEM) |
| 2.4.3 比表面积与孔径分析(BET) |
| 2.4.4 HSC化学热力学分析 |
| 第三章 氧化铝对制备铁酸锌的影响研究 |
| 3.1 铁酸锌的制备 |
| 3.2 焙烧产物的表征与分析 |
| 3.2.1 焙烧产物XRD分析 |
| 3.2.2 SEM分析 |
| 3.2.3 比表面积和孔径分析 |
| 3.2.4 热力学分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 氧化钙对制备铁酸锌的影响研究 |
| 4.1 铁酸锌的制备 |
| 4.2 焙烧产物的表征与分析 |
| 4.2.1 焙烧产物XRD分析 |
| 4.2.2 SEM分析 |
| 4.2.3 比表面积和孔径分析 |
| 4.2.4 热力学分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 氧化硅对制备铁酸锌的影响研究 |
| 5.1 铁酸锌的制备 |
| 5.2 焙烧产物的表征与分析 |
| 5.2.1 焙烧产物XRD分析 |
| 5.2.2 SEM分析 |
| 5.2.3 比表面积与孔径分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
（9）纳米粒子对多孔介质电性及核磁特性影响实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 纳米技术在测井方面应用发展阶段 |
| 1.2.2 纳米技术在测井领域的应用 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 纳米粒子在去离子水中的导电性质研究 |
| 2.1 研究背景 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 实验操作 |
| 2.3 实验结果与分析 |
| 2.3.1 氧化铝纳米流体(10vμ) |
| 2.3.2 二氧化硅纳米流体(20vμ) |
| 2.3.3 氧化铁纳米流体(50vμ) |
| 2.3.4 氧化锌纳米流体(50vμ) |
| 2.3.5 氧化锌纳米流体(80vμ) |
| 2.4 本章结论 |
| 第三章 纳米粒子在多孔介质中的运移实验研究 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 实验操作 |
| 3.3 相互作用机制研究 |
| 3.3.1 表面沉积 |
| 3.3.2 单粒子堵塞 |
| 3.3.3 多粒子堵塞 |
| 3.4 注入速率和粒子浓度对多孔介质渗透率的影响 |
| 3.4.1 氧化铝纳米流体 |
| 3.4.2 二氧化硅纳米流体 |
| 3.4.3 氧化锌纳米流体(80vμ) |
| 3.4.4 氧化铁纳米流体 |
| 3.5 纳米粒子对多孔介质电性的影响 |
| 3.6 本章结论 |
| 第四章 纳米粒子对多孔介质的核磁特性影响 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 实验方法与仪器 |
| 4.2.1 仪器简介 |
| 4.2.2 参数选择 |
| 4.2.3 实验设计 |
| 4.3 氧化铁纳米流体对砂岩核磁T_2谱的影响 |
| 4.3.1 氧化铁纳米流体的弛豫时间测量 |
| 4.3.2 饱和氧化铁流体的人造砂岩核磁T_2谱测量 |
| 4.4 本章结论 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
（10）过渡金属氧化物纳米材料的制备及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 过渡金属氧化物纳米材料的研究现状 |
| 1.3 过渡金属氧化物纳米材料的物理特性 |
| 1.4 过渡金属氧化物纳米材料的制备方法 |
| 1.4.1 模板法 |
| 1.4.2 水热法 |
| 1.4.3 气相法 |
| 1.4.4 等离子体增强化学气相沉积 |
| 1.4.5 磁控溅射沉积 |
| 1.5 过渡金属氧化物纳米材料的应用 |
| 1.5.1 太阳能电池的应用 |
| 1.5.2 锂离子电池的应用 |
| 1.5.3 医学的应用 |
| 1.6 本文的研究目的与内容 |
| 第二章 锌、铜和铁金属氧化物纳米材料的制备与表征 |
| 2.1 实验设备的介绍 |
| 2.2 材料检测分析技术 |
| 2.2.1 X射线衍射技术 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜 |
| 2.2.3 透射电子显微镜 |
| 2.2.4 拉曼光谱 |
| 2.2.5 光致发光 |
| 2.3 氧化锌纳米材料的制备与表征 |
| 2.3.1 氧化锌纳米棒的制备 |
| 2.3.2 样品的检测 |
| 2.3.3 氧化锌纳米棒的XRD谱 |
| 2.3.4 氧化锌纳米棒的SEM图和EDS图谱 |
| 2.3.5 氧化锌纳米棒的TEM图 |
| 2.3.6 氧化锌纳米棒的Raman光谱 |
| 2.3.7 氧化锌纳米棒的PL光谱 |
| 2.4 氧化铜纳米材料的制备与表征 |
| 2.4.1 氧化铜纳米线的制备 |
| 2.4.2 氧化铜纳米线的XRD谱 |
| 2.4.3 氧化铜纳米线的SEM图 |
| 2.4.4 氧化铜纳米线的TEM图 |
| 2.4.5 氧化铜纳米线的Raman光谱 |
| 2.5 氧化铁纳米材料的制备与表征 |
| 2.5.1 氧化铁纳米材料的制备 |
| 2.5.2 氧化铁纳米带的XRD谱 |
| 2.5.3 氧化铁纳米带的SEM图 |
| 2.5.4 氧化铁纳米带的TEM图 |
| 2.5.5 氧化铁纳米带的Raman光谱 |
| 2.6 生长机理 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 氧化锌纳米棒在PC1D软件上的应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 基底的清洗 |
| 3.2.2 锌籽晶层的溅射工艺 |
| 3.2.3 等离子体热氧化法制备氧化锌纳米棒 |
| 3.2.4 氧化锌反射率的测量 |
| 3.3 PC1D参数的设置以及模拟 |
| 3.3.1 参数的设置 |
| 3.3.2 模拟结果 |
| 3.3.3 氧化锌作为n层的单异质结太阳能电池的模拟 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 氧化锌纳米棒在锂离子电池上的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 锂离子电池的制备 |
| 4.3 锂离子电池的性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间取得的成果 |
| 致谢 |
四、氧化锌与氧化铁纳米材料的化学制备（论文参考文献）
- [1]多孔纳米氧化锌基常温精脱硫剂制备及构效关系[D]. 杨超. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]桥梁钢构件仿生纳米复合涂层微观结构设计及自修复机理研究[D]. 赵金. 北京石油化工学院, 2020(06)
- [3]赝电容型钠离子电池负极材料的可控制备及其电化学性能研究[D]. 林志华. 华南理工大学, 2020(02)
- [4]三维结构石墨烯及其复合材料的制备与电化学和吸波应用[D]. 吉希希. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [5]沙漠甲壳虫启发的仿生雾收集表面的制备及其性能研究[D]. 张宇. 湖北大学, 2020
- [6]盐酸酸洗废液制备纳米铁酸锌及应用基础研究[D]. 张耀. 华东交通大学, 2019(04)
- [7]生物质炭/过渡金属氧化物复合材料的制备、性能及协同机理研究[D]. 刘姗. 北京林业大学, 2019(04)
- [8]氧化铝、氧化钙和氧化硅对制备铁酸锌影响研究[D]. 刘继光. 广西大学, 2019(01)
- [9]纳米粒子对多孔介质电性及核磁特性影响实验研究[D]. 李志琦. 中国石油大学(华东), 2018(07)
- [10]过渡金属氧化物纳米材料的制备及应用[D]. 郭斌. 厦门大学, 2018(07)