导读:本文包含了石墨结构碳论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:转角石墨烯,Moiré,pattern,球差矫正透射电子显微镜
石墨结构碳论文文献综述
陈琼阳,刘诗凯,翟阿敏,周赟杰,康振辉[1]（2018）在《具有转角石墨烯结构碳纳米材料的电子显微学表征》一文中研究指出本文通过一步高温烧结石墨烯量子点制备了一种具有转角石墨烯结构的碳纳米材料,并利用球差矫正电子显微镜进行表征。该碳纳米材料中存在大量纳米尺度的孔隙和由几层小片层的石墨烯以随机旋转角堆垛形成的结构。通过HRTEM图像的快速傅立叶变换(FFT)分析来区分每个旋转角度的石墨烯层,并且多层石墨烯的堆迭还能引起更复杂的层状结构。纳米尺度的局域型转角堆迭结构、孔隙意味着其具有多种可能的带隙结构,使这种碳材料有可能作为转角石墨烯结构与性能关联的研究平台;并且此类碳材料在碱溶液处理后,表现出类似于Pt催化剂的催化特性和一种商业化的20%Pt/C催化剂的催化活性。(本文来源于《电子显微学报》期刊2018年06期）
门宝[2]（2017）在《氧化石墨烯导向多级微纳结构碳电极的构筑及其性能研究》一文中研究指出碳材料具有来源广泛、储量丰富、价格低廉、导电性好和比表面积大等显着特点,已成为一种在可持续能量储存和转化器件中大有作为的可再生电极材料。由于在现有的能量储存和转化器件中,往往会涉及到在气固液叁相界面上发生的电化学反应,例如,氧还原反应等,这就要求电极材料必须具有优良的结构特征。即便是不涉及任何化学反应的电化学双电层超级电容器,由于电解液中的离子需要在固液相界面上发生可逆地吸脱附,其对电极的要求也十分苛刻。所以,开发出具有先进微纳结构特征的碳电极材料成为解决当前限制高效能量储存和转化器件进一步发展的唯一途径。本论文面向动力学迟缓的氧还原反应和功率密度较低的电化学双电层电容器,针对二者电极材料(尤其是石墨烯和多孔碳材料)在制备和使用过程中面临的问题,通过方法创新和结构设计,制备了结构独特新颖的电极材料,并研究了其电化学性能特征,主要内容如下:1、通过改进的Hummers法,制备了拥有大量含氧官能团且近似单层的大尺寸氧化石墨烯纳米片。具有上述结构特征的氧化石墨烯可以作为导向剂,为合成各类微纳结构的石墨烯基复合材料提供优质的前驱体;2、利用具有上述特点的氧化石墨烯为基底物质,通过聚二甲基二烯丙基氯化铵的保护,经水热合成一步制备出了尺寸大约5.7 nm并在近似单层的石墨烯上高度分散的Ag/石墨烯氧还原催化剂。该方法成功解决了在液相合成过程中,石墨烯极易团聚和金属纳米颗粒倾向聚集长大的难题,使所得产物在碱性介质中展现出了优异的氧还原活性。当该Ag/石墨烯材料被用作氧还原阴极电解碳酸钠时,槽压仅仅为1.48 V。相对于常规析氢阴极高达2.53 V的槽压,节电大约41.5%。3、鉴于现有非贵金属氧还原催化剂虽能降低Pt含量,但在电化学过程中性能的不稳定性及由其带来的二次污染等问题,开发出了具有叁明治构型的非金属氮掺杂石墨烯基电化学催化剂。在该催化剂的制备过程中,除了要解决上述问题外,还主要致力于减少石墨烯用量、避免石墨烯团聚、丰富材料孔结构和降低成本等问题的解决。研究证明,利用廉价葡萄糖作为碳源,通过乙二胺的桥联作用可以将水热碳成功包覆在导向试剂氧化石墨烯的两侧形成具有叁明治构型的石墨烯基碳材料。经过后期高温活化,即得叁维网状多级孔结构的氧还原催化剂。经大致计算,石墨烯在该材料中仅占5%左右,但催化剂材料的比表面积却高达1510.83 m2g-1,且在碱性介质中表现出了接近商业Pt/C的氧还原性能。4、针对大多数非金属氧还原材料的催化位点单一和活性比面积有限的不足,设计开发了一种多重活性位点共同修饰的具有叁明治结构的石墨烯基碳材料。以来源更加广泛且环境友好的淀粉作为碳源,尿素作为氮源,通过水热合成制备出氧化石墨烯导向形成的氮掺杂碳/石墨烯/碳复合物,并经铁硫的共同修饰,高温热解制备出了含有氮、硫和铁叁种活性位且具有叁明治构型的薄石墨烯/碳纳米片。在该催化剂的制备过程中,没有使用任何对设备有腐蚀的碱性活化试剂,仅仅通过材料自身在热解过程中的自组装就形成了叁维立体的多级孔结构。事实证明,碱性介质中,在这种先进独特结构的辅助下,通过叁重活性位的协同效应,使氧还原反应能够在0.95 V的起始电位和0.83 V的半波电位下以直接四电子路径高效发生。上述氧还原反应的动力学参数已经优于同等条件下的商业Pt/C,证明所得催化剂极其优异的电化学活性。另外,在酸性溶液中,该催化剂同样展现出了有相当竞争力的催化性能。5、以独具结构特色的菜花为碳源,乙烯脲为氮源,在深入研究碳化过程中影响菜花碳化产物结构特征的因素后,选择分段煅烧模式,使基本保有菜花原始结构的初步碳化产物经KOH充分活化后,制备了孔结构分布开放、立体、均匀且孔中富孔的叁维网状氮掺杂多孔碳材料。结果显示,在6MKOH溶液中,该碳材料具有优异的比容量(311Fg-1)、倍率特性和使用寿命,并且在两电极对称电容器件中表现出了高的能量密度和功率密度。(本文来源于《北京化工大学》期刊2017-05-26）
高爱君,童元建,王小谦,徐梁华[3]（2012）在《不同初始结构碳纤维石墨化进程趋同性研究》一文中研究指出为优化碳纤维的石墨化工艺,利用拉曼光谱对碳纤维在石墨化过程中的结构变化进行了研究,分析比较了两种碳纤维石墨化进程的异同.结果表明:纤维在高温下发生脱氮与石墨化转变反应,脱氮反应会在石墨微晶中留下分子级空洞,氮原子脱除越多,微晶内空洞越多;石墨化转变促使石墨微晶生长、结构完善.两种纤维氮元素含量不同造成其初始结构不同,氮含量越低,纤维石墨化程度越高.氮原子脱除程度不同引起两种纤维石墨化进程存在差异,热处理温度高于1 800℃时,不同初始结构碳纤维中的氮原子都脱除完全,纤维中碳化学结构趋于相同,石墨化进程出现趋同性.(本文来源于《材料科学与工艺》期刊2012年05期）
江根锋,周春晖,何雪华,童东绅,夏厚胜[4]（2008）在《类石墨结构碳氮材料的制备及其在有机化工催化中的应用》一文中研究指出介绍了近年来研究开发的类石墨结构碳氮化合物新催化材料及其在催化反应中的应用,综述了此类材料的非溶剂热制备、溶剂热制备方法和条件,以及制备条件对碳氮化合物结构的影响,分析了该材料的制备特点并展望了其应用前景。(本文来源于《工业催化》期刊2008年10期）
江根锋,周春晖,何雪华,童东绅,夏厚胜[5]（2008）在《类石墨结构碳氮材料的制备及其在有机化工催化中的应用》一文中研究指出介绍了近年来研究开发的类石墨结构碳氮化合物新催化材料及其在催化反应中的应用,综述了此类材料的非溶剂热制备、溶剂热制备方法和条件,以及制备条件对碳氮化合物结构的影响,分析了该材料的制备特点并展望了其应用前景。(本文来源于《第五届全国工业催化技术与应用年会论文集（上册）》期刊2008-10-01）
刘正乾[6]（2008）在《石墨结构碳及其载Pt催化剂强化臭氧降解水中草酸的研究》一文中研究指出在我国饮用水源水普遍受到微量有机物污染和国家生活饮用水标准不断提高的情况下,饮用水深度处理技术的研究与开发具有重要的现实意义。臭氧氧化技术具有很好的应用前景,但同时还存在臭氧只能选择性氧化与臭氧利用效率低等缺点;而催化臭氧化技术则可以有效地克服臭氧氧化技术的若干缺点,具有广阔的应用前景。活性炭(无定形碳)在催化臭氧化体系中表现出很高的催化活性,但稳定性不高,在氧化过程中自身也会逐渐被分解消耗。本论文采用石墨结构碳(碳纳米管和石墨)作为催化臭氧化反应的催化剂,选择臭氧氧化有机物过程中生成的典型产物——草酸作为目标物,研究石墨结构碳在催化臭氧化降解草酸体系中的反应活性及相关机理。从物理化学性质、催化活性以及在催化臭氧化体系中的稳定性叁个方面对活性炭和石墨结构碳进行了比较研究。比表面积测试结果和表面官能团滴定结果表明,无论是比表面积的大小还是表面官能团的含量,石墨结构碳均低于活性炭。在催化臭氧化体系中,碳纳米管和活性炭对草酸降解的催化活性相当,石墨则略差一些;然而石墨结构碳具有比活性炭更高的稳定性,特别是石墨催化剂。本文考察了操作条件和水体条件对碳纳米管催化臭氧化降解草酸的影响。改变臭氧投加量对草酸催化臭氧化降解效果影响很小;催化剂的投加量、反应物的初始浓度以及溶液温度对草酸降解效果有一定影响;而溶液pH值的变化对碳纳米管催化臭氧化体系的影响最大。当溶液的初始pH值为3.0时,碳纳米管催化臭氧化对草酸的去除率最高。此时无论是增加还是降低溶液的初始pH值,都会导致碳纳米管催化降解草酸活性的降低。通过臭氧氧化处理和高温热处理两种不同的方法对碳纳米管进行改性,研究其表面化学性质与催化活性之间的关系。对臭氧氧化预处理的碳纳米管而言,随着处理时间的延长其催化活性逐渐降低,官能团滴定显示其表面的酸性官能团逐渐增加,而碱性官能团不断减少,质量滴定结果显示其pHPZC也在不断降低。而对经过硝酸处理后的碳纳米管而言,不论是在氮气还是在氢气气氛下的高温热处理均使得其表面的酸性官能团减少,碱性官能团增加,pHPZC也相应地升高,处理后的碳纳米管具有更高的催化活性。分析指出,碱性官能团的数量和pHPZC的高低与碳纳米管的催化活性密切相关,具有大量的表面碱性官能团和高的pHPZC的碳纳米管具有更高的催化活性。以石墨和碳纳米管为载体,以H2PtCl6·6H2O为贵金属活性组分前驱物,采用等体积浸渍法制备了Pt/石墨和Pt/碳纳米管催化剂,并与活性炭负载Pt催化剂进行比较。采用SEM、TEM、XRD以及XPS等分析方法对所制备催化剂的形貌、结构以及活性组分分布进行了表征。在各种催化剂表面负载的活性组分Pt均以Pt0的形式存在,但相同Pt负载量(1.0%)对石墨结构碳和活性炭催化活性的影响却明显不同。Pt的负载提高了石墨和碳纳米管催化臭氧化降解草酸的活性,而对活性炭的催化活性则影响甚微,这与不同碳材料的孔结构有关。以草酸的去除效率为催化活性指标,对Pt/石墨和Pt/碳纳米管两种催化剂的制备条件进行了优化。结果表明,载体预处理和浸渍时间对两种催化剂的活性均没有明显影响;活性组分Pt的负载量、催化剂的热处理温度和热处理方式对两种催化剂的活性影响都比较大;而浸渍活性组分的溶剂的不同对两者的催化活性的影响却完全不同,溶剂的不同对Pt/石墨的催化活性基本没有影响,而对Pt/碳纳米管的催化活性却影响显着。ICP测试结果表明两种催化剂的活性组分Pt在催化臭氧化过程中均比较稳定。对石墨结构碳及其载Pt催化剂的催化臭氧化机理进行了研究。采用加入自由基捕获剂(叔丁醇)的方法考察·OH在碳纳米管催化臭氧化降解草酸过程中的作用,发现自由基捕获剂在一定程度上抑制了碳纳米管的催化臭氧化活性,表明·OH参与了催化臭氧化降解过程。将草酸在不同的初始pH值情况下在碳纳米管表面的吸附情况和溶液初始pH值变化对碳纳米管催化活性的影响结合起来进行分析,显然碳纳米管的表面反应在催化臭氧化降解草酸过程中有着重要的作用。然而,自由基捕获剂的加入对石墨结构碳载Pt催化剂催化臭氧化降解草酸的活性影响较小,相关的结构表征结果则显示Pt的分散状态以及Pt的存在形式对催化剂的活性有着显着的影响,说明载Pt催化剂催化臭氧化降解草酸的反应主要发生在催化剂表面,推测Pt氧化还原电对(Ptred/Ptox)在反应过程中起着主要作用。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2008-06-01）
石墨结构碳论文开题报告
（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：
碳材料具有来源广泛、储量丰富、价格低廉、导电性好和比表面积大等显着特点,已成为一种在可持续能量储存和转化器件中大有作为的可再生电极材料。由于在现有的能量储存和转化器件中,往往会涉及到在气固液叁相界面上发生的电化学反应,例如,氧还原反应等,这就要求电极材料必须具有优良的结构特征。即便是不涉及任何化学反应的电化学双电层超级电容器,由于电解液中的离子需要在固液相界面上发生可逆地吸脱附,其对电极的要求也十分苛刻。所以,开发出具有先进微纳结构特征的碳电极材料成为解决当前限制高效能量储存和转化器件进一步发展的唯一途径。本论文面向动力学迟缓的氧还原反应和功率密度较低的电化学双电层电容器,针对二者电极材料(尤其是石墨烯和多孔碳材料)在制备和使用过程中面临的问题,通过方法创新和结构设计,制备了结构独特新颖的电极材料,并研究了其电化学性能特征,主要内容如下:1、通过改进的Hummers法,制备了拥有大量含氧官能团且近似单层的大尺寸氧化石墨烯纳米片。具有上述结构特征的氧化石墨烯可以作为导向剂,为合成各类微纳结构的石墨烯基复合材料提供优质的前驱体;2、利用具有上述特点的氧化石墨烯为基底物质,通过聚二甲基二烯丙基氯化铵的保护,经水热合成一步制备出了尺寸大约5.7 nm并在近似单层的石墨烯上高度分散的Ag/石墨烯氧还原催化剂。该方法成功解决了在液相合成过程中,石墨烯极易团聚和金属纳米颗粒倾向聚集长大的难题,使所得产物在碱性介质中展现出了优异的氧还原活性。当该Ag/石墨烯材料被用作氧还原阴极电解碳酸钠时,槽压仅仅为1.48 V。相对于常规析氢阴极高达2.53 V的槽压,节电大约41.5%。3、鉴于现有非贵金属氧还原催化剂虽能降低Pt含量,但在电化学过程中性能的不稳定性及由其带来的二次污染等问题,开发出了具有叁明治构型的非金属氮掺杂石墨烯基电化学催化剂。在该催化剂的制备过程中,除了要解决上述问题外,还主要致力于减少石墨烯用量、避免石墨烯团聚、丰富材料孔结构和降低成本等问题的解决。研究证明,利用廉价葡萄糖作为碳源,通过乙二胺的桥联作用可以将水热碳成功包覆在导向试剂氧化石墨烯的两侧形成具有叁明治构型的石墨烯基碳材料。经过后期高温活化,即得叁维网状多级孔结构的氧还原催化剂。经大致计算,石墨烯在该材料中仅占5%左右,但催化剂材料的比表面积却高达1510.83 m2g-1,且在碱性介质中表现出了接近商业Pt/C的氧还原性能。4、针对大多数非金属氧还原材料的催化位点单一和活性比面积有限的不足,设计开发了一种多重活性位点共同修饰的具有叁明治结构的石墨烯基碳材料。以来源更加广泛且环境友好的淀粉作为碳源,尿素作为氮源,通过水热合成制备出氧化石墨烯导向形成的氮掺杂碳/石墨烯/碳复合物,并经铁硫的共同修饰,高温热解制备出了含有氮、硫和铁叁种活性位且具有叁明治构型的薄石墨烯/碳纳米片。在该催化剂的制备过程中,没有使用任何对设备有腐蚀的碱性活化试剂,仅仅通过材料自身在热解过程中的自组装就形成了叁维立体的多级孔结构。事实证明,碱性介质中,在这种先进独特结构的辅助下,通过叁重活性位的协同效应,使氧还原反应能够在0.95 V的起始电位和0.83 V的半波电位下以直接四电子路径高效发生。上述氧还原反应的动力学参数已经优于同等条件下的商业Pt/C,证明所得催化剂极其优异的电化学活性。另外,在酸性溶液中,该催化剂同样展现出了有相当竞争力的催化性能。5、以独具结构特色的菜花为碳源,乙烯脲为氮源,在深入研究碳化过程中影响菜花碳化产物结构特征的因素后,选择分段煅烧模式,使基本保有菜花原始结构的初步碳化产物经KOH充分活化后,制备了孔结构分布开放、立体、均匀且孔中富孔的叁维网状氮掺杂多孔碳材料。结果显示,在6MKOH溶液中,该碳材料具有优异的比容量(311Fg-1)、倍率特性和使用寿命,并且在两电极对称电容器件中表现出了高的能量密度和功率密度。
（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。
石墨结构碳论文参考文献
[1].陈琼阳,刘诗凯,翟阿敏,周赟杰,康振辉.具有转角石墨烯结构碳纳米材料的电子显微学表征[J].电子显微学报.2018
[2].门宝.氧化石墨烯导向多级微纳结构碳电极的构筑及其性能研究[D].北京化工大学.2017
[3].高爱君,童元建,王小谦,徐梁华.不同初始结构碳纤维石墨化进程趋同性研究[J].材料科学与工艺.2012
[4].江根锋,周春晖,何雪华,童东绅,夏厚胜.类石墨结构碳氮材料的制备及其在有机化工催化中的应用[J].工业催化.2008
[5].江根锋,周春晖,何雪华,童东绅,夏厚胜.类石墨结构碳氮材料的制备及其在有机化工催化中的应用[C].第五届全国工业催化技术与应用年会论文集（上册）.2008
[6].刘正乾.石墨结构碳及其载Pt催化剂强化臭氧降解水中草酸的研究[D].哈尔滨工业大学.2008
标签：转角石墨烯; Moiré; pattern; 球差矫正透射电子显微镜;