导读:本文包含了元素修饰论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:钠离子电池,负极材料,有序介孔碳,杂原子掺杂
元素修饰论文文献综述
叶建岐[1](2019)在《异质元素修饰有序介孔碳储钠性能的研究》一文中研究指出钠离子电池由于其资源丰富、价格低廉且具有与锂相近的理化性质,而被认为是替代锂离子电池在大规模储能领域应用的新电池体系。开发综合性能优异的负极材料对促进钠离子电池的发展具有重要意义。有序介孔碳有高比表面积和独特的相互交联的介孔孔道,有利于钠离子的吸附和扩散,是一种极具潜力的钠离子电池负极材料,但存在导电性差、表面电化学活性位点少的问题。本文针对上述问题,对有序介孔碳进行杂原子掺杂和氧官能化改性,以期制备高性能的钠离子电池负极材料,并对其电化学性能和结构进行研究。主要研究结论如下:(1)通过一步法制备氮硫共掺杂的有序介孔碳,研究了不同掺杂量对有序介孔碳的层间距、缺陷、孔结构、化学键等结构和电化学性质的影响。此外,利用理论计算研究杂原子掺杂有序介孔碳的钠离子吸附能和电子导电性。(2)氮硫原子共掺杂可以有效地提高有序介孔碳的电子导电性和增加缺陷位点,从而改善电子转移的效率和钠离子的吸附过程。在硫脲和介孔碳质量比为5:1时,得到的氮硫共掺杂有序介孔碳表现出优异的电化学性能,在5 A g~(-1)的电流密度下循环3000周后仍然表现出220 mA h g~(-1)的容量。(3)使用不同浓度的H_2O_2对有序介孔碳进行氧官能化,在不改变碳层间距、缺陷量、化学组成的情况下,针对氧官能团对储钠行为的影响进行了单纯而系统的研究。综合实验结果与理论计算发现,酸酐基和醌基官能团在储钠过程中可以提供两个活性位点,且具有稳定的构型、良好的电导性和很强的钠离子吸附能力,对储钠容量贡献中占主导作用。而羧酸只有一个C=O键且其钠离子吸附能力最弱,对储钠容量贡献较小。(4)利用体积比为75%的H_2O_2处理有序介孔碳表面引入官能团,可以有效地加速其表面反应动力学,所得的氧官能化有序介孔碳在2 A g~(-1)的电流密度下循环4000周后仍然表现出218 mA h g~(-1)的稳定储钠容量,相较未官能化的有序介孔碳其性能提升近64.7%。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01)
易双莲[2](2019)在《元素掺杂和表面修饰α-Fe_2O_3光阳极的光电解水性能研究》一文中研究指出随着现代社会的发展,对能源的需求越来越大。目前我国主要依靠化石能源,化石能源储量非常有限,温室效应严重。为了实现可持续发展,我们必须探索和开发替代能源,以取代传统的化石能源。目前公认的替代能源有太阳能、风能、核能等。其中,太阳能具有储量丰富、分布广、成本低、使用方便等优点,越来越受到相关研究人员的重视。光电化学(PEC)水分解是一种有效的太阳能收集方法,并进一步以氢气的形式储存。氢不仅可以作为清洁能源来满足我们的需要,而且还可以作为各种化学工业的重要原料,如化肥生产、石油炼制等。然而,自然界中氢的储量非常低,而且其密度非常小,很难直接从自然界中获得。通常氢气是通过化石燃料的分解和重整以及电化学水分解得到的,然而,它可以通过PEC水分解产生。近年来,半导体材料在光催化领域被认为是可行的,制备高效的PEC水分解半导体材料是目前的研究热点。在PEC分解水系统中,制备高性能的光阳极半导体是必不可少的。现已研究出了使用一系列过渡金属氧化物,如二氧化钛、氧化锌、氧化铁等作为PEC阳极材料。然而,二氧化钛、氧化锌等宽禁带半导体注定无法满足PEC水分解光转换效率的要求,因此,越来越多的研究人员将他们的研究目标缩小到具有更合适能带间隙的半导体材料。赤铁矿(α-Fe_2O_3)因其合适的带隙而受到越来越多的关注。而作为光阳极的α-Fe_2O_3本身也存在着导电性能差、水氧化动力学慢等严重缺陷。因此,本工作设计并进行了实验,制备了具有较高PEC水分解效率的α-Fe_2O_3光阳极。1、利用钛掺杂赤铁矿光阳极的制备及光电化学实验理解钛掺杂后的电化学活性面积扩大和快速空穴转移行为掺杂是一类常用于提高α-Fe_2O_3光阳极的光电解水性能的方式。在众多的掺杂元素中,Ti是一类常用的掺杂剂。在已发表文献中,Ti掺杂α-Fe_2O_3光阳极表现出的优异的水氧化性能,常被主要认为是其明显改善的导电能力,减少电荷在向电极表面运动过程中的电荷复合。然而,甚少有人就其电极表面积改变和电荷传递性能影响展开进一步研究。基于以上讨论,我们在向Fe_2O_3前驱液中引入Ti杂元素后,基于化学浴沉积法沉积的方法,制得Ti:Fe_2O_3光阳极,并进行了光电化学测试,发现其光电解水能力有明显的提升。进一步地,在对其进行双电层电容分析和强度调制电流谱图分析后,发现α-Fe_2O_3光阳极的电化学活性面积明显增大,同时其表面状态更适合进行电荷传递。这两者在更高的水氧化表现性能中将更适合进行水氧化反应。2、通过Co-B修饰改善α-Fe_2O_3光阳极的光电解水性能在掺杂之外,表面修饰也是提升α-Fe_2O_3光阳极光电解水性能的常用手段。最近有不少有关各类过渡金属硼化物修饰α-Fe_2O_3光阳极的报导出现,并引起了越来越多的研究者的兴趣。这过渡金属硼化物在沉积于α-Fe_2O_3光阳极后总能引起其水氧化能力的极大提升,但具体机理仍没有详细报导。基于此,我们通过简单的浸渍法成功地制得了Co-B修饰的α-Fe_2O_3光阳极,并检测了其各项物理和电化学性能。结果表明Co-B能明显提升α-Fe_2O_3光阳极的水氧化性能。在对其进行进一步的研究后,发现Co-B修饰不仅能提升α-Fe_2O_3光阳极的电荷分离效率,还将改善其表面进行水氧化性能。在这两者的共同作用下,Co-B修饰的α-Fe_2O_3光阳极将表现出极大地改善了光电解水性能。(本文来源于《西南大学》期刊2019-04-08)
王昆州[3](2018)在《用可控螯合剂修饰的纳米颗粒来分离选择的锕系元素》一文中研究指出随着核工业的发展和核能技术的广泛应用,产生的核废物逐年增多。众所周知,核废物对整个人类,甚至生态环境都是有巨大危害的。目前,关于核废物的处理方法都存在一定的缺点。因此,本文将尝试用两种螯合剂功能化的Janus纳米颗粒来从高放核废液中分离出放射性元素。首先,本文采用共沉淀法制备出粒径大约在7.3 nm左右的γ-Fe_2O_3超顺磁纳米颗粒,然后,在其表面包裹了厚度约5 nm聚丙烯酸。随后,用第一种螯合剂(DTPA)功能化γ-Fe_2O_3超顺磁纳米颗粒合成出A类型的纳米颗粒(γ-Fe_2O_3-PAA_(2K)-DTPA)。每个这种纳米颗粒的表面大约含有18.9个DTPA。螯合剂(DTPA)主要通过双硫键和纳米颗粒表面连接在一起,当溶液的p H值升到9,双硫键就会断裂,从而螯合剂DTPA就会和纳米颗粒分开。A类型的纳米颗粒(γ-Fe_2O_3-PAA_(2K)-DTPA)可以吸附La~(3+)离子,升高溶液p H值,混合物DTPA-La~(3+)就会从纳米颗粒表面断裂下来。其次,通过一步反应成功地合成了一种新型的、基于DMOGA螯合剂的、可吸附锕系元素的螯合剂FHECMAA。通过这种螯合剂的呋喃官能团和用丙烯胺修饰过后的纳米颗粒表面的烯烃官能团发生狄尔斯-阿尔德反应来合成B类型的纳米颗粒(γ-Fe_2O_3-PAA_(2K)-FHECMAA)。B类型的纳米颗粒可以吸附铀元素,并且通过触发狄尔斯-阿尔德逆反应可以使混合物FHECMAA-U从纳米颗粒表面断裂下来。最后,根据合成A类型、B类型纳米颗粒的经验采用“掩盖”方法,合成出Janus纳米颗粒(γ-Fe_2O_3-PAA_(2K)-DTPA-FHECMAA),这种Janus纳米颗粒一面被螯合剂DTPA所修饰,另一面被螯合剂FHECMAA所修饰,并且这两种螯合剂都可以从纳米颗粒表面选择性地解离下来。当只想解离螯合剂DTPA的时候,螯合剂FHECMAA完全不受其解离条件的影响,反之亦然。经计算,每个Janus纳米颗粒表面含有49.8个DTPA和27.6个FHECMAA。在p H=3的条件下,螯合剂DTPA和FHECMAA对U和La的吸附能力几乎相同(大概55%/45%)。在p H=7条件下,螯合剂DTPA表现出较好的选择性。其对La~(3+)离子的吸附能力远高于其对铀的吸附能力,对La与U吸附比为82.7%/27.3%。在中性条件下,即使铀酰离子的量相对较少,螯合剂FHECMAA对铀元素仍然有很好的吸附能力(La/U=68.7%/31.3%)。这表明Janus纳米颗粒是一种可作为用来分离核废料库周围地下水中铀以及其他叁价离子很好的选择对象。(本文来源于《西南科技大学》期刊2018-06-30)
郭长友,沈智奇,王少军,凌凤香,张会成[4](2018)在《氧化铝表面元素修饰对硫化态催化剂中MoS_2形态的影响及机理》一文中研究指出利用程序升温还原和TEM等手段研究了载体表面元素修饰对MoS_2的形态的影响规律及修饰元素对金属-载体相互作用的影响,分析了修饰元素对MoS_2活性组分的影响机理。实验结果表明,元素修饰减少了MoS_2片晶的长度,增加MoS_2的分散性;修饰元素对低温还原峰的出峰温度和峰强度影响较小;B和P为非金属元素,与钼之间存在强相互作用,抑制了钼原子在硫化过程中的迁移,降低了高温还原峰的强度;Sn和Zr为金属元素,原子半径大,在氧化铝表面对钼原子的迁移路径起到阻碍作用,对高温还原峰的出峰温度和峰强度影响较小。(本文来源于《石油化工》期刊2018年06期)
张玮峰[5](2018)在《异质元素对碳基结构的原子级别修饰及其电催化性能研究》一文中研究指出21世纪,环境污染和能源短缺是人类面临的首要问题。氢能被认为是最有希望替代化石能源的新能源之一。电解水产氢是一种理想的制氢方法,该反应的速率控制步骤是析氧反应。目前商用的析氧催化剂是Ru、Ir等贵金属基催化剂(如RuO_2和IrO_2等),存在着成本高、反应过程易失活等缺点,这些催化剂的析氧速率慢、析氧过电位过高,严重制约了电催化分解水在实际生产中的应用,限制了电解水制氢产业的发展。因此,研究低成本、高活性、高稳定性的非贵金属析氧催化剂具有十分重要的意义。而电催化反应多为单催化位点反应,因此调控催化位点的催化活性是提升催化剂催化性能的核心问题。基于此,本文主要在原子尺度下调控碳基结构的活性位点即在碳基结构上修饰单原子级别的异质元素作为析氧活性位点,以提升碳基结构的析氧活性。内容包括制备了单原子Ni修饰的还原氧化石墨烯、Ni-Fe双原子修饰的还原氧化石墨烯和氧原子修饰的碳布,作为析氧催化剂进行研究。主要研究内容和结论如下:1.通过离子吸附法制备了单原子镍修饰的还原氧化石墨烯(SA Ni-O-G),作为析氧催化剂进行研究。根据理论计算和电催化测试结果表明修饰单原子镍的价态能够显着影响其电催化析氧性能。2.通过离子吸附法制备了镍、铁两种单原子修饰的还原氧化石墨烯(SA Ni_xFe_y/G),作为析氧催化剂进行研究。证明不同单原子在石墨烯表面具有相互作用,并能提升催化剂的OER性能。其中,SA Ni_(2.6)Fe_1/G催化剂在碱性(1M KOH)条件下在10 mA·cm~(-2)和100 mA·cm~(-2)的OER电流密度下的过电位分别仅为200 mV和301 mV。3.采用微波法制备了氧原子修饰的碳布(OM-CC)。开创了大规模、低成本制备氧元素修饰的碳基结构,并且在碱性(1M KOH)和酸性(0.5 M H_2SO_4)条件下都展现出较好且稳定的OER性能。(本文来源于《河北大学》期刊2018-06-01)
沈斯达[6](2018)在《含重元素纳米结构的制备、修饰及其在肿瘤诊疗中的应用》一文中研究指出当今,肿瘤是威胁人类健康的几大疾病之一。临床上常用的治疗手段,包括化疗,手术切除和放射治疗,但这叁种方法都有各自的局限性。因此,急需寻找并发展一种新型且高效的肿瘤治疗方法,以应对日益严峻的肿瘤威胁。近年来,随着纳米技术的飞速发展,纳米材料由于其独特的光、电、磁等物化性质被广泛应用于肿瘤诊疗之中。并且,纳米材料特殊的物理性能,也能被用于开发一些基于新型作用机制的肿瘤治疗方法,如基于纳米材料的肿瘤光学治疗等。除此之外,纳米材料通过主动靶向或被动靶向(高通透性和滞留效应(EPR)),可以有效地在肿瘤部位富集,从而在降低毒副作用的同时,进一步提高治疗效果。近几年,含重金属元素纳米结构由于其对X射线的强吸收能力,被广泛应用于增敏放射治疗。同时,对其表面进行功能化后,可以实现多功能影像导航下的的肿瘤治疗。本硕士论文以重金属元素为基础,构建了两种多功能纳米材料,用于影像导航下的肿瘤联合治疗,主要研究内容概括如下:1、超薄二硫化铼(Re S2)纳米片用于多模态影像导航下的肿瘤联合治疗:通过高温热分解法合成了一种均匀超薄、强近红外吸收和X射线吸收的Re S2纳米片。经过对材料表面进行聚乙二醇(PEG)修饰后,所得到的Re S2-PEG具有良好的生物相容性。另外,除了由于其具有强近红外光、X射线吸收,可以用于光声成像,X射线计算机断层扫描(CT)成像外,Re S2-PEG还能在无螯合剂条件下标记放射性同位素离子(99mTc4+),用于单光子发射计算机断层成像(SPECT)。通过静脉注射的方式,Re S2-PEG可以利用高通透性和滞留效应(EPR)效应在肿瘤部位进行高效富集,实现了多模态影像导航下的肿瘤光热/放疗联合治疗,有效抑制了肿瘤的生长。2.可代谢超小配位聚合物纳米结构用于核素标记及影像导航下的肿瘤增敏放疗:通过利用六价钨离子与没食子酸(GA)之间的配位作用,合成了超小的配位聚合物纳米点(W-GA CNPs)。经过聚乙二醇(PEG)表面修饰后,水合粒径为5 nm的W-GA-PEG能够稳定分散在生理环境中,具有很好的水溶性和生物相容性。除此之外,我们发现在无任何螯合剂存在的条件下,W-GA-PEG纳米点可以高效地标记放射性同位素(64Cu2+),用于正电子发射断层扫描(PET)成像。通过静脉注射的方式,利用W原子对X射线的强吸收,W-GA-PEG纳米点实现了PET影像导航下的肿瘤增敏放疗。更为重要的是,由于其超小结构,W-GA-PEG纳米小点可以通过肾代谢的方式,快速排出体外,大大降低纳米材料由于长期滞留体内所产生的毒性,有望作为一种高效低毒的肿瘤治疗试剂,应用于临床肿瘤诊疗之中。在本硕士论文中,我们构建了两种含重元素的纳米结构,并将其用于影像导航下的肿瘤治疗。该研究结果对含重金属元素纳米结构,在生物医药领域中的应用,具有宝贵的借鉴意义和参考价值。(本文来源于《苏州大学》期刊2018-06-01)
张独伊[7](2018)在《非金属元素修饰钯纳米催化剂用于选择加氢反应的研究》一文中研究指出负载型Pd催化剂在选择加氢反应中有着广泛的应用。通过改变Pd粒子尺寸、Pd的形貌、非金属元素修饰、添加第二组分金属以及载体性质等途径可以对负载型Pd催化剂的催化性能进行调变。本论文以负载型Pd催化剂为研究对象,发展了有序介孔碳负载C、H、N修饰Pd纳米催化剂的合成方法,考察非金属对催化剂结构、电子性质、吸附性质的影响,为α,β-不饱和醛和炔类加氢寻找出一种提高Pd催化选择性的方法,为设计高选择性Pd催化剂奠定基础。主要内容如下:采用水热法和溶剂挥发自组装法,酚醛树脂作为碳源、F127作为结构导向剂、氨丙基叁甲氧基硅烷/乙酰丙酮作为配位辅助剂,氯钯酸为钯源,成功合成了有序介孔碳负载碳修饰钯催化剂(Pd(C)/OMC),有序介孔碳负载氮修饰钯催化剂(Pd(N)/OMC)和有序介孔碳负载氢修饰钯催化剂(Pd(H)/OMC)。Pd(C)/OMC-1,2和3催化剂中钯粒子尺寸分别为12.4、6.2和3.2 nm。其具有较高的比表面积(约400 m~2/g)、均一的孔径(约5 nm)以及高的孔隙率,钯纳米粒子被限域在碳骨架中。Pd(H)/OMC-1和2催化剂中钯粒子尺寸分别为3.8和4.6 nm。不同氮物种和不同n(N)/n(Pd)的Pd(N)/OMC中钯粒子尺寸均为3.5 nm左右。XPS测试结果,Pd(N)/OMC-4中Pd(0)3d_(5/2)能带向高结合能方向偏移0.6 eV,表明N与Pd形成强烈的电子相互作用。Pd(C)/OMC中Pd(0)3d5/2能带未发生偏移,C与Pd之间无电子传递。TPHD结果中,与Pd/FDU15相比,Pd(C)/OMC和Pd(N)/OMC完全没有脱附峰,表明次表面的C和N均会促进次表面H的扩散。为排除尺寸效应的影响,在一系列催化剂中,选择Pd纳米粒子的尺寸的样品用于肉桂醛和苯乙炔选择加氢反应。肉桂醛加氢反应条件为:肉桂醛与钯的摩尔比为1800:1,去离子水为溶剂,温度为80℃,压力为1 MPa,搅拌速度为800r/min。苯乙炔加氢反应条件为:苯乙炔与钯的摩尔比为1800:1,乙醇为溶剂,温度为50℃,氢气球,搅拌速度为800 r/min。转化率为100%时,Pd(H)/OMC-2对苯丙醛和苯乙烯的选择性分别为60%和84%,Pd(C)/OMC-8对苯丙醛和苯乙烯的选择性分别为80%和95%,Pd(N)/OMC-4对苯丙醛和苯乙烯的选择性分别为95%和100%。肉桂醛加氢生成苯丙醛以及苯乙炔加氢生成苯乙烯的选择性大小依次为Pd(N)/OMC>Pd(C)/OMC>Pd(H)/OMC。实验结果表明,催化加氢选择性的提高是电子相互作用和次表面氢的抑制作用迭加的结果。二者中任一作用消失,选择性将会有一定程度的降低。(本文来源于《上海师范大学》期刊2018-03-01)
张文,徐艺玮,邹小波[8](2017)在《基于氧化锌-石墨烯修饰电极的大米中镉元素快速检测》一文中研究指出大米(水稻)是我国最重要的谷物作物之一,然而其中镉元素污染不容忽视。在超市、农田等场合,需要快速、方便和低成本的方法对大米中的镉元素进行检测。为此,研究了一种氧化锌纳米颗粒和还原氧化石墨烯的复合修饰材料,并使用该材料修饰电化学电极用于实现镉元素的快速检测。在此过程中,修饰材料使用湿化学法制备;电化学电极使用商品化的印刷电极,使用悬滴涂覆的方法修饰电极,且成功地通过扫描电镜和循环伏安法得到了表征和验证。同时在2017年采集了6个地区累计30个大米样本,通过去皮、磨碎和微波消解等处理步骤得到待测溶液。通过优化混合酸浓度比、功率、时间等消解参数,修饰电极的电流信号强度得到了明显提高。对比同等浓度标准样品,电极在消解样品中的信号损失被控制在了20%以内。该方法对镉元素的检出限优于0.11μg/L。同时,通过对上述多种大米样品的检测,证明了该方法所得结果与离子体质谱耦合法数据具有较好的一致性。(本文来源于《2017中国食品科学技术学会第十四届年会暨第九届中美食品业高层论坛论文摘要集》期刊2017-11-08)
耿振[9](2017)在《生物磷灰石的元素掺杂及其修饰医用钛的骨整合效应》一文中研究指出生物惰性导致钛基植入体骨整合性能差。传统的磷灰石改性涂层体内降解能力及骨诱导能力均不理想,有必要对其加以改性以满足临床的需求。针对以上问题,本文主要研究内容如下:(1)采用水热法,用锶镁双离子掺杂,对HA进行改性,并对体外生物学性能进行评价;(2)利用水热沉积法,在钛表面制备Sr~(2+)和Ag~+共参杂的HA涂层,研究体外生物学性能并研究相关机理。(3)利用水热沉积法和原位聚合法制备基于microRNA纳米微囊的叁种涂层:纯microRNA纳米微囊、microRNA/HA复合涂层,以及microRNA/SrHA复合涂层,研究体内体外生物学性能,探讨microRNA作用机理。(4)采用电化学腐蚀法,在钛表面制备仿生的微纳拓扑结构,并分别负载microRNA涂层和沉积SrHA涂层,分别对两类涂层修饰后的钛植入材料的体外生物学性能和体内骨整合性能进行评价,探讨涂层的作用机理。研究结果表明:(1)Mg~(2+)是一个不稳定的取代体,会降低HA的结晶性、晶格常数、晶粒尺寸和热稳定性,并吸附在HA表面,阻止其晶体生长,当Mg~(2+)含量超过30%时,HA向无定型态转化;Sr~(2+)是相对较稳定的取代体,会增大HA的晶格常数,但对结晶性、晶粒尺寸、热稳定性影响较小,Ca~(2+)被Sr~(2+)部分取代时,会产生晶格畸变,当Sr~(2+)含量为50%时,晶格畸变最严重,随着Ca~(2+)被Sr~(2+)完全取代,晶格畸变消失,晶体重新变为规则的六方结构。体外细胞实验表明,阳离子改性的HA在细胞培养基中会降解释放不同浓度的阳离子,阳离子的“多离子效应”是把双刃剑,合适的阳离子浓度比例有利于细胞的生长分化,反之,将对细胞的生长分化不利。(2)Sr~(2+)和Ag~+共取代的Ti基HA涂层具有持续释放Ag~+杀菌的作用(对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率分别为99%和95%),同时,Sr~(2+)的存在,大大降低了Ag~+穿入细胞膜的量,进而有效降低了Ag~+的细胞毒性。(3)单一miR-21纳米微囊(约30nm)涂层具有持续释放miR-21的行为,有利于体内血管的生成,并可提高骨重建的进程及新生骨的矿化速度;miR-21/HA复合涂层进一步提高了单一涂层的生物活性及体内矿化速率;miR-21/SrHA复合涂层不仅提高了单一涂层的生物活性和体内矿化速率,还有效抑制了体内破骨细胞的活性,为骨的快速愈合提供了有利条件,从而提高了植入物与骨的整合强度。(4)利用电化学腐蚀法在Ti表面制备的仿生类厣微纳结构具有微米和纳米级的连续凹坑结构不仅促进成骨细胞的粘附、增殖和分化,还可以促进体内蛋白和矿物质的沉积;通过沉积SrHA涂层(miR-21涂层),可进一步提高表面的生物活性,促进新生骨的矿化、新旧骨的整合,进而提高植入物与新生骨的结合强度。(本文来源于《天津大学》期刊2017-05-01)
朱延光,张义平,侯殿志,相萍萍,谢政[10](2015)在《金属元素对糖类的修饰及过程强化》一文中研究指出糖类是自然界生物生长和繁殖的重要能量源,许多多糖还具备多种生理功能及药用价值,而许多金属元素在人和动物体内参与多种生命活动,对人和动物的生长发育必不可少。糖类物质和金属元素的利用仍存在许多问题,而利用金属元素修饰糖类化合物,能够使糖类物质的功能多元化,并优化金属元素的吸收利用,降低其毒副作用。本文根据国内外研究现状,综述了利用金属元素修饰糖类及修饰过程的强化,阐述了铁、铜、锌等金属元素对糖类的修饰机理及方法,修饰后糖类物质在结构上和功能上的变化及原理,以及修饰过程的强化方法和机理。本文通过综述,总结了一些目前需要解决的问题,并对未来利用金属元素修饰糖类的研究发展方向进行了展望,以期对今后相应的研究工作有所帮助。(本文来源于《中国食品添加剂》期刊2015年05期)
元素修饰论文开题报告
(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:
随着现代社会的发展,对能源的需求越来越大。目前我国主要依靠化石能源,化石能源储量非常有限,温室效应严重。为了实现可持续发展,我们必须探索和开发替代能源,以取代传统的化石能源。目前公认的替代能源有太阳能、风能、核能等。其中,太阳能具有储量丰富、分布广、成本低、使用方便等优点,越来越受到相关研究人员的重视。光电化学(PEC)水分解是一种有效的太阳能收集方法,并进一步以氢气的形式储存。氢不仅可以作为清洁能源来满足我们的需要,而且还可以作为各种化学工业的重要原料,如化肥生产、石油炼制等。然而,自然界中氢的储量非常低,而且其密度非常小,很难直接从自然界中获得。通常氢气是通过化石燃料的分解和重整以及电化学水分解得到的,然而,它可以通过PEC水分解产生。近年来,半导体材料在光催化领域被认为是可行的,制备高效的PEC水分解半导体材料是目前的研究热点。在PEC分解水系统中,制备高性能的光阳极半导体是必不可少的。现已研究出了使用一系列过渡金属氧化物,如二氧化钛、氧化锌、氧化铁等作为PEC阳极材料。然而,二氧化钛、氧化锌等宽禁带半导体注定无法满足PEC水分解光转换效率的要求,因此,越来越多的研究人员将他们的研究目标缩小到具有更合适能带间隙的半导体材料。赤铁矿(α-Fe_2O_3)因其合适的带隙而受到越来越多的关注。而作为光阳极的α-Fe_2O_3本身也存在着导电性能差、水氧化动力学慢等严重缺陷。因此,本工作设计并进行了实验,制备了具有较高PEC水分解效率的α-Fe_2O_3光阳极。1、利用钛掺杂赤铁矿光阳极的制备及光电化学实验理解钛掺杂后的电化学活性面积扩大和快速空穴转移行为掺杂是一类常用于提高α-Fe_2O_3光阳极的光电解水性能的方式。在众多的掺杂元素中,Ti是一类常用的掺杂剂。在已发表文献中,Ti掺杂α-Fe_2O_3光阳极表现出的优异的水氧化性能,常被主要认为是其明显改善的导电能力,减少电荷在向电极表面运动过程中的电荷复合。然而,甚少有人就其电极表面积改变和电荷传递性能影响展开进一步研究。基于以上讨论,我们在向Fe_2O_3前驱液中引入Ti杂元素后,基于化学浴沉积法沉积的方法,制得Ti:Fe_2O_3光阳极,并进行了光电化学测试,发现其光电解水能力有明显的提升。进一步地,在对其进行双电层电容分析和强度调制电流谱图分析后,发现α-Fe_2O_3光阳极的电化学活性面积明显增大,同时其表面状态更适合进行电荷传递。这两者在更高的水氧化表现性能中将更适合进行水氧化反应。2、通过Co-B修饰改善α-Fe_2O_3光阳极的光电解水性能在掺杂之外,表面修饰也是提升α-Fe_2O_3光阳极光电解水性能的常用手段。最近有不少有关各类过渡金属硼化物修饰α-Fe_2O_3光阳极的报导出现,并引起了越来越多的研究者的兴趣。这过渡金属硼化物在沉积于α-Fe_2O_3光阳极后总能引起其水氧化能力的极大提升,但具体机理仍没有详细报导。基于此,我们通过简单的浸渍法成功地制得了Co-B修饰的α-Fe_2O_3光阳极,并检测了其各项物理和电化学性能。结果表明Co-B能明显提升α-Fe_2O_3光阳极的水氧化性能。在对其进行进一步的研究后,发现Co-B修饰不仅能提升α-Fe_2O_3光阳极的电荷分离效率,还将改善其表面进行水氧化性能。在这两者的共同作用下,Co-B修饰的α-Fe_2O_3光阳极将表现出极大地改善了光电解水性能。
(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。
元素修饰论文参考文献
[1].叶建岐.异质元素修饰有序介孔碳储钠性能的研究[D].太原理工大学.2019
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