导读:本文包含了镍纳米粒子论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:钙钛矿太阳能电池,Cu掺杂NiO_x纳米粒子,空穴传输层
镍纳米粒子论文文献综述
贺琦琦[1]（2018）在《室温溶液法制备铜掺杂氧化镍纳米粒子应用于钙钛矿太阳电池及其性能研究》一文中研究指出有机-无机杂化钙钛矿材料拥有双极性输运、吸光系数高、制备简便和成本低廉等优点得到快速发展,基于钙钛矿材料的钙钛矿太阳能电池已成为光伏领域最热门的研究方向,其光电转化效率不断刷新记录,目前达到了22.7%的认证效率。在不同钙钛矿太阳能电池结构中,平面反向钙钛矿太阳能电池因其结构简单、制备工艺简便而受到越来越多的关注。空穴传输层作为电池结构重要组成部分,其材料的选择直接影响电池的性能。氧化镍(NiO_x)拥有与钙钛矿活性层能级匹配、稳定性高和成本低廉等优点,成为目前钙钛矿太阳能电池中最常用的无机空穴传输材料。与有机空穴传输材料相比,NiO_x本身导电性能不够理想,从而影响了钙钛矿太阳能电池的效率。金属元素掺杂可以简单有效地提高NiO_x导电性。本文采用化学沉淀法制备Cu掺杂NiO_x(Cu:NiO_x)纳米粒子,并通过室温溶液法即可得到Cu:NiO_x纳米粒子薄膜,整个过程无需额外加热退火。以Cu:NiO_x纳米粒子薄膜为空穴传输层,分别制备在玻璃衬底和柔性衬底上制备了钙钛矿太阳能电池。具体研究内容如下:首先,采用化学沉淀法制备了Cu:NiO_x纳米粒子,实验发现,所制备的Cu:NiO_x纳米粒子在水溶液中具有良好的分散性,且溶液稳定性好。对所制备的纳米粒子进行X射线衍射分析和透射电子显微镜观察,结果表明,Cu元素的掺入会导致NiO晶格间距增大,相比于未掺杂的NiO_x纳米粒子,Cu:NiO_x纳米粒子的尺寸减小。进一步地,采用室温溶液法制备纳米薄膜,研究发现,相比于未掺杂的NiO_x薄膜,Cu:NiO_x薄膜更为致密、光滑、平整。此外,Cu掺杂还能有效提升薄膜的导电性,薄膜的空穴迁移率从未掺杂时的3.05×10~(-3) cm~2/(V·S)提高到1.05×10~(-2) cm~2/(V·S)。随后,将所制备的Cu:NiO_x薄膜作为空穴传输层应用于平面反向钙钛矿太阳能电池中。结果表明,在Cu:NiO_x空穴传输层上制备的钙钛矿薄膜更加致密,且晶粒增大,吸光强度随之提高。相比于纯NiO_x空穴传输层,Cu:NiO_x空穴传输层对空穴的提取和传输效率更高,所制备的钙钛矿太阳能电池未掺杂时效率为15.87%,当采用掺杂量为2%的Cu:NiO_x空穴传输层时所制备的器件效率提高到18.66%,并且迟滞效应得到明显抑制。稳定性实验表明,在相同环境下,Cu:NiO_x基器件的稳定性得到加强。此外,根据该Cu:NiO_x空穴传输层的室温溶液法制备,且无需退火的特点,本文以其为基础,制备出高效大面积柔性钙钛矿太阳能电池。Cu:NiO_x在柔性钙钛矿太阳能电池中同样表现出良好的性能。当电池有效面积为0.10 cm~2时,Cu:NiO_x基柔性电池最高效率达到17.16%,而NiO_x基电池效率仅14.27%;有效面积为1.08 cm~2时,柔性电池的效率从NiO_x基电池的12.29%提高到Cu:NiO_x基电池的15.42%。(本文来源于《南昌大学》期刊2018-05-25）
祝龙[2]（2018）在《铜、镍纳米粒子/CVD石墨烯复合结构的制备与性能研究》一文中研究指出金属纳米粒子由于具有大的比表面积和高的表面活性,在传感、催化等领域具有广泛的应用价值。其中铜,镍纳米粒子含量丰富,价格低廉,有望在催化和传感领域取代传统的贵金属,如金,银等。石墨烯具有优异的电学、力学、热学性能、良好的化学稳定性以及大的比表面积,成为负载金属纳米粒子的理想载体材料。将石墨烯与金属纳米粒子复合,石墨烯可以有效的支撑和固定金属纳米粒子,防止其团聚,并且利用石墨烯本身的高导电性为电荷转移提供通道,有望通过金属纳米粒子与石墨烯的协同作用,进一步提升单一金属纳米粒子和石墨烯的催化和传感性能。本论文通过置换反应法、电沉积以及CVD法制备了铜、镍纳米粒子/化学气相沉积(CVD)石墨烯复合结构,并且采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和拉曼光谱仪(Raman spectra)等设备对所制备材料进行表征分析。并将复合材料应用于对对硝基苯酚催化和对过氧化氢的传感。主要结果如下:(1)利用CVD方法制备高质量的二维石墨烯薄膜,探讨了基底前处理,石墨烯薄膜的制备以及转移工艺。探讨了叁维石墨烯的制备及转移工艺,制备转移出了具有较完整的叁维孔洞结构和优异力学性能的叁维石墨烯,为后续纳米粒子的负载提供了载体材料。(2)利用置换反应,制备出粒径均一的方形铜纳米粒子/叁维石墨烯复合材料,将该复合材料应用于对过氧化氢的传感和对对硝基苯酚的催化,表现出优异的催化和传感性能。用于过氧化氢的传感时有高的灵敏度(0.11396 μ A(mM)-1 cm-2),宽的线性范围(50 μM-9.65 mM),低的响应时间(3 s),低的检测限(1μ M);用作催化剂材料催化对硝基苯酚时,体积为1×1×0.15 cm3的复合材料催化常数为0.05615 s-1。(3)引入精氨酸,制备出了球形铜纳米粒子/叁维石墨烯复合材料,制备的复合材料用于对对硝基苯酚的催化,有极好的催化速率(K= 0.71612 min-1)和重复性。(4)采用电沉积,成功制备了镍纳米粒子/叁维石墨烯复合材料。采用0.01 M硫酸镍/0.1M硫酸混合溶液为沉积溶液,沉积时间为30 s,沉积电流为0.25 A时制备出了尺寸分布最佳的镍纳米粒子/叁维石墨烯复合材料,将复合材料用于对对硝基苯酚的催化,有很好的催化效率(催化常数K= 0.56787 min-1)、良好的耐久性和重复性。(5)利用CVD方法制备石墨烯包覆铜纳米粒子、镍纳米粒子、铜镍合金纳米粒子叁种复合结构,石墨烯包覆铜纳米粒子粒子复合结构表现出最好的对对硝基苯酚催化效率(催化常数K= 2.05971 min-1)和重复性,这与铜纳米粒子本身的催化活性以及铜纳米粒子尺寸、分布,石墨烯电子传输性能等因素有关。(本文来源于《东南大学》期刊2018-01-13）
韩静静[3]（2017）在《六面体镍纳米粒子金属催化剂的限域合成及其催化加氢性能研究》一文中研究指出金属纳米颗粒(NPs)在诸多工业反应过程中具有优异性能而获得广泛应用。众所周知,NPs的特征形貌在增强结构敏感反应的活性和选择性方面起着重要的作用。研究者不仅可以控制金属暴露的晶面,而且通过控制其角、边和平面上的表面原子比例来改变金属粒子的性能。近年来,人们逐渐认识到形貌控制及微观限域结构对催化剂金属NPs与其周围环境的相互作用方式及催化性能具有重要影响。目前为止,人们多关注于某些贵重金属(如Pt、Pd、Rh等)限域结构NPs的制备及催化性能,而对于非贵金属NPs的形貌控制合成、生长过程机制、催化性能的探索尚不多见。本论文通过利用类水滑石(LDHs)主层板的晶格限域效应,采用酒石酸根离子(TA)插层的NiAl-LDH-TA作为催化剂前体,通过在惰性气体N2气氛中处理下制备具有六面体形貌的限域结构Ni纳米金属催化剂材料。并通过 XRD、insit价FT-IR、Raman、XPS、TG-DTA、TPR、HRTEM及球差校正电镜STEM-BF、STEM-EDXS mapping等一系列手段对其晶相组成、表面价态、形貌等进行了表征和分析,进而探究六面体形貌Ni NPs及其限域结构的形成过程机制。最后将制得的Ni催化剂应用于对硝基苯酚(PNP)及苯乙炔选择加氢反应中,测试了催化剂的活性、选择性及稳定性,探讨了催化剂结构与反应性能的构效关系。具体的研究内容及实验结果如下:(1)采用离子交换法制备了 NiAl-LDH-TA催化剂前体,然后在N2气氛中400℃下处理,得到限域于Ni(Al)Ox-C复合物基体中的六面体Ni金属NPs催化剂材料。通过HRTEM及球差校正电镜等一系列表征手段,证实其微观限域结构,是以Ni(Al)Ox作为基底,六面体Ni金属纳米粒子限域在其中并且C修饰在其边缘的Ni/Ni(Al)Ox-C结构。并且金属颗粒限域在基体氧化物中,且周围无定型C对其的分散,减小了其聚集,得到了平均粒径大约4-5 nm的金属Ni纳米颗粒。(2)通过对不同还原温度下催化剂样品的结构性能分析,进而推测六面体形貌Ni NPs和限域结构形成的还原过程机理。我们把还原过程大致分为四个阶段:一是层板塌陷的准备阶段:首先是室温到300℃的阶段,此阶段是水滑石逐渐失水,层间离子逐渐分解,形成了均匀的Ni(Al)Ox和活性的还原碳物种。二是300℃左右的快速成核阶段:还原性碳从Ni(Al)Ox边缘部分夺取O原位发生还原反应,这种快速还原导致在初始阶段形成丰富的镍核。叁是Ni核生长阶段:随着温度的升高,还原的不断进行。2-3 nm小粒径的棱状结构的小颗粒,进一步组装长大成平均粒径大约4-5 nm的,限域在Ni(Al)Ox中的亚稳态的六面体Ni金属颗粒。四是金属Ni颗粒聚集长大的过程,此时碳的消耗,使其还原能力已经不足了,Ni颗粒已经不能再保持其六面体结构,转变为类球形状,其在热力学中其是最稳定的构型。(3)将制得的限域六面体形貌的Ni/Ni(Al)Ox-C催化剂,应用于对硝基苯酚(PNP)加氢反应。通过紫外可见光谱的分析,计算出此动力学一级反应的速率常数,得到在400℃时其反应完仅用时60s,此时速率常数,相对于其他还原温度处理的催化有一个较大的提高,达到6.7 X 10-2 s-1。并且在循环五次的反应后其速率常数仍能达到一个相对的稳定。这与催化剂的六面体形貌及较大的比表面积有关,特殊的六面体形貌暴露出较多的活性位来,并且Ni金属纳米颗粒限域在Ni(Al)Ox-C中,金属与氧化物载体之间的接触面,对反应物的吸附作用,利于电子从还原剂向反应物的转移,使其具有较大的催化活性。(4)将制得的限域六面体形貌的Ni/Ni(Al)Ox-C催化剂,应用于苯乙炔到苯乙烯的选择加氢反应。发现这种六面体形貌对苯乙炔的选择加氢活性提高影响不大,转化率达到95%用时240 min,这可能跟其还原度不够有关。但其催化加氢到苯乙烯的选择性相对保持的较好,240 min时仍能保持85%,这应该与其Ni(Al)Ox-C的限域结构有关,能迅速将苯乙烯解吸出来,防止其进一步的过度加氢。整体上苯乙炔的选择加氢,在保持一定的催化活性同时,还能维持较高的选择性。(本文来源于《北京化工大学》期刊2017-05-26）
孙贤[4]（2017）在《离子液体电沉积制备银钯、钯镍纳米粒子及其催化性能研究》一文中研究指出由于其具有较高的电催化活性和稳定性,纳米合金粒子的粒径和组成对其催化性能有较大影响。而制备粒径、结构、组成连续可控的纳米合金粒子仍然极具挑战性。氯化1-丁基-3-甲基咪唑([BMIM]Cl)离子液体作为一种新型环境友好绿色溶剂,不仅可以作为软模板和助表面活性剂参与微乳液中微反应器的形成,而且可以提高电解质溶液的电导率,有效抑制纳米粒子的团聚。为了实现纳米合金粒子的精细化制备,本文研究了在含有[BMIM]Cl离子液体的四元离子液体微乳液(ILM)体系中,采用电化学还原的方法,通过调控微乳液组成和制备条件从而获得分散性良好,粒径和组成连续可控、并具有高电催化活性的AgPdNPs和PdNiNPs催化剂。并通过一系列的分析测试方法对制得的AgPd NPs和PdNi NPs催化剂的形貌、粒径和组成及其电催化乙醇的性能进行了详细的研究和讨论。选取[BMIM]Cl离子液体作为助表面活性剂构建了稳定的四元离子液体微乳液(ILM)体系。研究了 ILM体系的电化学行为,结果表明在该ILM体系中银钯、钯镍双金属离子能够实现共同的电化学还原。而离子液体的加入有助于还原反应的进行。进一步研究发现银钯金属离子的电化学还原同时发生在电极表面和ILM体系溶液中。研究发现AgPd NPs和PdNi NPs的晶核密度、粒径和组成会随着电流密度、沉积时间、离子液体浓度、水相浓度、金属离子摩尔比的变化而发生相应的变化。其中电流密度和离子液体浓度对AgPd NPs和PdNi NPs的晶核密度和粒径影响更为明显。AgPdNPs和PdNiNPs的粒径可以通过调节电流密度和离子液体浓度来控制,而AgPd NPs和PdNi NPs的化学配比则可通过调节水相溶液中银钯或钯镍金属离子的摩尔比例来实现。由此探索出了电化学制备粒径较小,分布均匀的AgPd NPs(10 nm)和PdNiNPs(16nm)的电化学制备方法。研究了不同粒径尺寸和不同金属摩尔比AgPdNPs和PdNiNPs对电催化氧还原和乙醇氧化性能的影响,发现在碱性条件下,AgPdNPs和PdNi NPs对电催化氧还原和乙醇氧化均具有积极作用,使得乙醇燃料电池的催化过程更为容易进行,且粒径较小的AgPd NPs和PdNi NPs由于其具有高活性和较大的活性表面积而表现出更好的电催化效果。AgPdNPs的催化效果要明显优越于纯金属纳米粒子催化剂,当AgPdNPs中金属银钯摩尔比为1:1时,电催化乙醇的效果最佳。而PdNi NPs中金属钯镍摩尔比为2:1时,电催化乙醇的效果最佳。不同金属摩尔比AgPdNPs和PdNiNPs对电催化氧化乙醇具有非常高的电催化活性和长期的电催化稳定性。研究了电流密度和离子液体浓度对ILM体系溶液中AgPd NPs的晶核密度和粒径的影响,发现随着电流密度的增加,ILM体系溶液中AgPdNPs的晶核密度显着增加,粒径也不断增大;随着离子液体浓度的增大,ILM体系溶液中AgPdNPs的晶核密度和粒径均不断增大,而当离子液体浓度大于7.14 wt%时,ILM体系溶液中AgPdNPs的晶核密度和粒径并没有发生明显变化。由此探索出了合适的电化学制备条件,可以在ILM体系溶液中得到粒径为3 nm左右的AgPdNPs。研究了 ILM体系溶液中,不同粒径和不同金属摩尔比AgPd NPs对电催化氧还原性能的影响,表明在碱性条件下,ILM体系溶液中AgPdNPs由于其很好的协同作用对电催化氧还原具有积极影响,且粒径较小的AgPd NPs表现出更好的电催化氧还原效果。ILM体系溶液中AgPd NPs的催化效果要明显优越于纯金属纳米粒子催化剂,当ILM体系溶液中AgPd NPs中金属银钯摩尔比为3:7时,电催化氧还效果最好。可以通过调控ILM体系溶液中金属银钯的摩尔比例来制备具有良好催化性能的AgPdNPs催化剂。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2017-05-01）
马大威[5]（2016）在《肌红蛋白在氧化镍纳米粒子中的固定及新型生物传感器的制备》一文中研究指出目的对肌红蛋白(Mb)在氧化镍纳米粒子中的固定情况和新型生物传感器的制备情况进行探讨。方法测试氧化镍纳米粒子改性石墨电极(GE)上Mb所表现出来的电化学情况,同时进行新型生物传感器制备。结果 Mb固定在Mb/氧化镍(NiO)/二甲亚砜(DMSO)膜中时,其分子所具有的活性能够得到更好的维持,其对H2O2具有电催化活性,且表观米氏常数具体为0.21mmol/L、灵敏度表现为417mA cm2 L/mol,具有极高的亲和性;Mb的检出限表现为0.039μmol/L。结论 Mb存在明显和稳定的氧化还原峰,Mb分子与电极间发生的电子传递受到DMSO的严重影响;将其固定于Mb/NiO/DMSO膜中时,更有利于其分子活性的维持,其对H2O2表现出高亲和性。(本文来源于《国际检验医学杂志》期刊2016年10期）
李冉冉,黄昊,董星龙,王永辉,于洪涛[6]（2015）在《碳包覆磁性镍纳米粒子对亚甲基蓝的吸附性能》一文中研究指出采用直流电弧等离子体法在甲烷气氛中蒸发块体金属镍,原位合成了核/壳型碳包覆镍纳米粒子(Ni@C NPs)。在透射电子显微镜下可见明显的包覆结构,以镍单质金属为核心,表面包覆着厚度为3-5 nm的石墨碳层。根据N2吸附等温线计算出BET比表面积为38.82 m2·g-1。用双氧水对其表面进行改性处理,实现了表面含氧官能团的功能化,改善了表面碳的浸润性而提高亲水性,作为吸附剂可用于染料亚甲基蓝的吸附。系统研究了吸附时间、初始浓度和p H值对吸附量的影响。采用准一级和准二级动力学模型研究了动力学,用Langmuir和Freundlich模型拟合分析了吸附等温线。进行了5个循环的吸脱附循环再利用实验,之后收集粉体吸附剂,表明回收率为69.4%。用外加磁场进行的碳包覆镍纳米粒子分离研究的结果表明,用磁分离技术进行吸附剂的回收与再利用是一种简单而高效的方法。(本文来源于《材料研究学报》期刊2015年09期）
陈林,邢双喜[7]（2015）在《镍纳米粒子的形貌调控与催化性能研究》一文中研究指出金属镍由于其独特的催化、磁学和光学性能使其在能源、磁传感等领域得到了广泛的应用。例如,在加氢催化反应中,镍具有高的催化选择性和催化活性~([1])。同时,在外加磁场的作用下可以实现方便快速的可控分离,从而提高循环效率。由于材料形貌与性能之间的有关联系,对于不同形貌镍纳米粒子的合成及性能研究成为人们研究的热点之一。在本文中,我们利用水热法通过调节水和NaOH的不同比例,得到了球形、链状以及海胆状的镍纳米粒子。以硼氢化钠还原对硝基苯酚为模型催化反应,结果表明,海胆状镍由于其特殊的纳米结构体现出最佳的催化特性~([2])。(本文来源于《中国化学会第十五届胶体与界面化学会议论文集（第二分会）》期刊2015-07-17）
吕佳丽,朱光平,代凯,李栋佩,梁长浩[8]（2015）在《微波法制备氧化镍纳米粒子及其电化学性能研究》一文中研究指出利用微波法快速制备出NiO纳米粒子.通过X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱等测试手段对产物结构和形貌进行研究,结果表明,该种方法制备的NiO样品纯度较高,粒径在50~100nm.并研究氧化镍纳米粒子的电化学性能,在0.5A/g的条件下,其比电容达185F/g,且在1000次循环测试之后,电极比电容量仍维持90%以上.因此,微波法合成出的氧化镍样品在超级电容器中具有潜在的应用价值.(本文来源于《淮北师范大学学报(自然科学版)》期刊2015年01期）
黄雅荣,李春萍,白杰,张成林[9]（2014）在《掺杂镍纳米粒子碳纤维的制备及其电催化性能的研究》一文中研究指出面对日益严峻的环境问题,近年来新型储能材料的研究受到越来越多的关注。贵金属由于它的成本问题在商业化应用中受到限制,专家们将注意力集中到一些同样具有优异性能的金属上,例如:镍。本文利用静电纺丝法成功制备出一种新型的一维纳米复合材料,通过高温焙烧得到掺有镍纳米粒子的碳纤维材料。制备的复合纳米材料具有较好的形貌,粒径较小的镍纳米粒子均匀地分布在碳纤维内部。将这种材料制作成电极并初步考察它的电化学性能,研究结果表明相对于纯碳纤维的电极材料,具有纳米尺寸的金属镍作为电子导电基质的电极材料能够有效的提高电极的电化学性能。掺杂镍纳米粒子的碳材料电极表现出更好的稳定性和更高的比电容。(本文来源于《中国化学会第29届学术年会摘要集——第30分会：低维碳材料》期刊2014-08-04）
魏娟娟[10]（2014）在《磁性金属铁、镍纳米粒子及其复合结构的合成与研究》一文中研究指出磁性纳米材料由于具有独特的电学、光学、磁学及优异的化学性能，在核磁共振成像、光学纳米器件、靶向药物、磁存储、催化剂等方面有其广泛的应用。因而制备单分散、粒径小、尺寸分布均匀的磁性纳米粒子已成为研究功能型纳米材料的热点。本论文采用高温有机液相法制备了磁性过渡金属(Fe、Ni)及其复合材料和不同晶型的磷化镍纳米颗粒。探究了表面活性剂、金属前驱体、合成方法对纳米颗粒晶相和形貌等的调控作用，进而对纳米颗粒的尺寸、形貌和晶型进行了控制，合成了结晶性高、尺寸分布均一、形貌可控的磁性金属纳米粒子及其复合材料。在磁性金属Fe纳米颗粒（NPs）制备方面运用了叁种不同的方法：第一种方法是采用快速注入法、通过Fe(CO)5的高温热分解制备了无定形的Fe NPs，再加入氯化十六胺（HAD·HCl）获得了bcc-Fe NPs；第二种方法是以硬脂酸亚铁作前驱体，采用高温陈化法制备了Fe NPs。通过加入油酸钠（Na-oleate）控制了Fe NPs的形貌，制备了四边形的Fe NPs；第叁种方法是利用Fe(acac)3的高温热还原，以叁辛基膦(TOP)做表面活性剂，探索了连续注入法对Fe NPs晶型的影响，制备了结晶性较高的球形Fe NPs。通过比较叁种制备方法，表明了不同的前驱体、反应温度和表面活性剂在纳米颗粒形成过程中起到了重要作用。在贵金属Au包覆磁性金属Fe形成核壳结构时，由于Au和Fe之间存在较大的晶格不匹配，采用通常的一锅法很难得到Fe@Au的核壳结构。而本文采用两锅法、选用稳定性高的叁苯基膦氯金作Au的前驱体产生Au原子来包覆预先用Fe(CO)5为前驱体制备的Fe NPs。关键点在于通过控制温度的急速波动等动力学因素形成Fe@Au核壳结构。以上在制备Fe NPs时采用了快速注射法和连续注射法，而连续注射法在控制纳米粒子的形貌方面更具有优势。接下来开展的工作是以TOP为表面活性剂，使用连续注入法，通过在不同的反应阶段加入TOP制备了无定形Ni NPs和Ni3C@Ni核壳结构。对其催化性能的研究表明它们具有较低的活化能，催化活性要优于块状的镍。将其退火后都得到了Ni/NiO的核壳结构，研究其电化学性能发现它们均有较高首次充放电容量，循环可逆性较为稳定。最后，使用不同的镍的前驱体和制备方法，得到不同晶型的磷化镍纳米颗粒。采用一锅法，以乙酰丙酮镍为前驱体获得了六方相的磷化镍（Ni2P）。后又发展了多次注入法，以乙酸镍为前驱体，得到了四方相的磷化镍（Ni12P5）。退火后，对电化学性能的研究发现它们也具有良好的首次充放电容量和循环可逆性能。基于此，Ni/NiO复合材料和磷化镍均可作为较理想的锂离子电池的负极材料。(本文来源于《西北师范大学》期刊2014-05-01）
镍纳米粒子论文开题报告
（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：
金属纳米粒子由于具有大的比表面积和高的表面活性,在传感、催化等领域具有广泛的应用价值。其中铜,镍纳米粒子含量丰富,价格低廉,有望在催化和传感领域取代传统的贵金属,如金,银等。石墨烯具有优异的电学、力学、热学性能、良好的化学稳定性以及大的比表面积,成为负载金属纳米粒子的理想载体材料。将石墨烯与金属纳米粒子复合,石墨烯可以有效的支撑和固定金属纳米粒子,防止其团聚,并且利用石墨烯本身的高导电性为电荷转移提供通道,有望通过金属纳米粒子与石墨烯的协同作用,进一步提升单一金属纳米粒子和石墨烯的催化和传感性能。本论文通过置换反应法、电沉积以及CVD法制备了铜、镍纳米粒子/化学气相沉积(CVD)石墨烯复合结构,并且采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和拉曼光谱仪(Raman spectra)等设备对所制备材料进行表征分析。并将复合材料应用于对对硝基苯酚催化和对过氧化氢的传感。主要结果如下:(1)利用CVD方法制备高质量的二维石墨烯薄膜,探讨了基底前处理,石墨烯薄膜的制备以及转移工艺。探讨了叁维石墨烯的制备及转移工艺,制备转移出了具有较完整的叁维孔洞结构和优异力学性能的叁维石墨烯,为后续纳米粒子的负载提供了载体材料。(2)利用置换反应,制备出粒径均一的方形铜纳米粒子/叁维石墨烯复合材料,将该复合材料应用于对过氧化氢的传感和对对硝基苯酚的催化,表现出优异的催化和传感性能。用于过氧化氢的传感时有高的灵敏度(0.11396 μ A(mM)-1 cm-2),宽的线性范围(50 μM-9.65 mM),低的响应时间(3 s),低的检测限(1μ M);用作催化剂材料催化对硝基苯酚时,体积为1×1×0.15 cm3的复合材料催化常数为0.05615 s-1。(3)引入精氨酸,制备出了球形铜纳米粒子/叁维石墨烯复合材料,制备的复合材料用于对对硝基苯酚的催化,有极好的催化速率(K= 0.71612 min-1)和重复性。(4)采用电沉积,成功制备了镍纳米粒子/叁维石墨烯复合材料。采用0.01 M硫酸镍/0.1M硫酸混合溶液为沉积溶液,沉积时间为30 s,沉积电流为0.25 A时制备出了尺寸分布最佳的镍纳米粒子/叁维石墨烯复合材料,将复合材料用于对对硝基苯酚的催化,有很好的催化效率(催化常数K= 0.56787 min-1)、良好的耐久性和重复性。(5)利用CVD方法制备石墨烯包覆铜纳米粒子、镍纳米粒子、铜镍合金纳米粒子叁种复合结构,石墨烯包覆铜纳米粒子粒子复合结构表现出最好的对对硝基苯酚催化效率(催化常数K= 2.05971 min-1)和重复性,这与铜纳米粒子本身的催化活性以及铜纳米粒子尺寸、分布,石墨烯电子传输性能等因素有关。
（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。
镍纳米粒子论文参考文献
[1].贺琦琦.室温溶液法制备铜掺杂氧化镍纳米粒子应用于钙钛矿太阳电池及其性能研究[D].南昌大学.2018
[2].祝龙.铜、镍纳米粒子/CVD石墨烯复合结构的制备与性能研究[D].东南大学.2018
[3].韩静静.六面体镍纳米粒子金属催化剂的限域合成及其催化加氢性能研究[D].北京化工大学.2017
[4].孙贤.离子液体电沉积制备银钯、钯镍纳米粒子及其催化性能研究[D].陕西师范大学.2017
[5].马大威.肌红蛋白在氧化镍纳米粒子中的固定及新型生物传感器的制备[J].国际检验医学杂志.2016
[6].李冉冉,黄昊,董星龙,王永辉,于洪涛.碳包覆磁性镍纳米粒子对亚甲基蓝的吸附性能[J].材料研究学报.2015
[7].陈林,邢双喜.镍纳米粒子的形貌调控与催化性能研究[C].中国化学会第十五届胶体与界面化学会议论文集（第二分会）.2015
[8].吕佳丽,朱光平,代凯,李栋佩,梁长浩.微波法制备氧化镍纳米粒子及其电化学性能研究[J].淮北师范大学学报(自然科学版).2015
[9].黄雅荣,李春萍,白杰,张成林.掺杂镍纳米粒子碳纤维的制备及其电催化性能的研究[C].中国化学会第29届学术年会摘要集——第30分会：低维碳材料.2014
[10].魏娟娟.磁性金属铁、镍纳米粒子及其复合结构的合成与研究[D].西北师范大学.2014
标签：钙钛矿太阳能电池; Cu掺杂NiO_x纳米粒子; 空穴传输层;