导读:本文包含了碳纳米洋葱论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:纳米材料,碳纳米洋葱,生物医学应用
碳纳米洋葱论文文献综述
邓思楠,阮丹平,贺捷[1]（2019）在《碳纳米洋葱在生物学和医学领域的研究进展》一文中研究指出碳纳米洋葱(Carbon nano-onions,CNOs)因其弯曲闭合的特殊石墨层结构而具有良好的性质,毒理学研究发现,CNOs无毒且有很好的生物相容性,因而具有良好的应用前景。对CNOs的研究已从早期制备方法及纯化,发展到目前其功能应用的研究,CNOs工业上的应用已比较广泛,如催化、电子、润滑剂、环境治理等,而在生物医学的研究还处于起步阶段,但其独特的结构及性质赋予它在生物医学上的广阔前景,使它在生物成像、追踪、检测及药物的靶向治疗中拥有独特优势。本文就碳纳米洋葱在生物医学中的应用作一综述。(本文来源于《口腔材料器械杂志》期刊2019年01期）
郑艳彬[2]（2017）在《碳纳米洋葱的合成、活化及压致相变》一文中研究指出碳纳米洋葱(CNOs)是一种新型碳纳米材料,具有优异的物理、化学性能,如高的比表面积、电导率、良好的结构和化学稳定性,在能源转换和存储、催化、润滑等领域都有广泛的应用前景。此外,CNOs还是合成纳米聚晶金刚石(NPD)和纳米孪晶金刚石(NTD)的理想碳源。NPD和NTD的硬度、断裂韧性和热稳定性均优于天然金刚石,在刀具、磨具等行业有重要的应用。要实现CNOs的工业化应用,首先要解决的技术难题是实现CNOs的宏观可控制备。而不同结构、粒度、石墨化程度的CNOs,作为锂电池负极材料时,其电池性能差别较大。不同方法制备的CNOs作为碳源制备NPD/NTD所需的合成条件差别巨大,如合成温度和压力,但是目前高压下CNOs向金刚石转变的机理尚不明晰。本文围绕如何实现CNOs宏观、可控制备,提高CNOs的锂电性能以及研究小尺寸CNOs的压致相变开展工作,取得了如下创新性的成果:1.以纳米金刚石粉为前驱物,通过高温高压方法,在低于真空退火所需温度的条件下成功合成出具有不同微观结构的CNOs,并分析了高温高压条件下制备CNOs温度降低的原因。制备球形CNOs的优化条件为1 GPa-1100℃-15min,制备中空多面体CNOs的优化条件为1GPa-1400℃-15min或者1GPa-1000℃-90min。高温高压制备CNOs所需的温度比纳米金刚石粉真空退火所需的温度降低300-500℃。这主要是因为高温高压系统中密封的含氧气体和纳米金刚石表面吸附的活性氧降低了纳米金刚石粉的石墨化温度。高温高压方法制备的球形CNOs的表面含氧量高达6.15 at.%,远高于纳米金刚石粉在氩气中退火制备的CNOs的表面含氧量(0.3 at.%),所含的氧主要以C-O官能团的形式存在。2.以化学气相沉积(CVD)合成出的内嵌Fe-Ni合金(主要成分为Fe)的CNOs(记为Fe-Ni@CNOs)及其副产品CNTs为前驱物(即Fe-Ni@CNOs/CNTs),研究了其在空气中的氧化行为以及空气中500℃氧化1 h的产物α-Fe2O3@CNOs/CNTs作为锂电池负极材料的电池性能。在空气中低于500℃氧化时,Fe-Ni@CNOs/CNTs的回收率高于70%;但高于500℃氧化时,样品回收率较低。其原因是500℃氧化时,Fe-Ni@CNOs内嵌的核被氧化成α-Fe2O3,体积增大,向外挤压碳壳形成的缺陷降低了样品的抗氧化性能。XPS分析表明,550℃下随着氧化温度的升高表面含氧官能团增加。550℃时,O/C原子百分比最高,达到10.23 at.%。过度的氧化(600℃时),表面含氧官能团的数量反而稍有下降。热重分析和EDS分析结果表明,500℃氧化1 h的产物α-Fe2O3@CNOs/CNTs中α-Fe2O3的质量分数为20.6%。α-Fe2O3@CNOs/CNTs作为锂电池负极材料时,在100 mAg-1充放电电流下,第100圈放电比容量为541.4mAhg-1且具有较高的倍率容量和循环稳定性。其性能优于商业化石墨材料以及报道过的CNOs和未改性的CNTs负极材料。高的比容量主要归结于α-Fe2O3的理论比容量大于石墨,并且α-Fe2O3@CNOs的石墨壳层具有较多的结构缺陷,提供了更多的锂离子存储位;良好的倍率性能和循环稳定性主要归结于CVD制备的CNOs的石墨化程度高且复合材料中的CNTs具有一维结构,有利于电子传输。3.高压原位拉曼测试结果表明:纳米金刚石退火得到的小尺寸CNOs(S-CNOs,平均粒度8 nm),在7.4 GPa左右发生了一次可逆相变;相变的原因是由于其球形石墨层向多面体转变造成的。此外,由于CNOs的曲率效应,S-CNOs的高压结构稳定性低于大尺寸的CNOs(L-CNOs)的结构稳定性。转变成多面体结构以后,其结构稳定性高于石墨,这是因为CNOs具有封闭稳定结构。和L-CNOs相比,金刚石退火得到的S-CNOs具有更低的结构稳定性、更高的表面自由能并且内部具有sp3杂化的碳(有利于金刚石成核)。作为合成NPD的碳源,有望降低合成条件,这已被其他研究者的实验证实。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-01）
董家君,张薇薇,姚明光,刘冰冰[3]（2016）在《碳纳米洋葱高压下结构相变研究》一文中研究指出本论文研究了不同尺寸碳纳米洋葱(CNOs)的高压行为,选取了平均直径分别为150nm与43nm的两种尺寸碳纳米葱进行高压实验研究。研究发现,小尺寸CNOs的成键变化开始于23.4GPa,较大尺寸CNOs的转变压力提高了约3GPa[1,2]。与大尺寸碳球相比,在经历48GPa的高压后,小尺寸CNOs结构发生了较大程度的形变,部分发生了非晶化,表明小尺寸CNOs的高压稳定性相对较低。这些现象是由于CNOs的层间膨胀和高度乱层结构导致的。高压下碳纳米洋葱的这种"小尺(本文来源于《第十八届中国高压科学学术会议缩编文集》期刊2016-07-25）
张晨光[4]（2013）在《碳纳米洋葱与碳纳米管的可控合成及其储能应用研究》一文中研究指出碳纳米洋葱、碳纳米管与石墨烯是石墨的叁种纳米级尺寸的同素异形体，分别为零维颗粒、一维线性和二维薄膜结构。它们都具有优良的导电与导热性能，高的比表面积及良好的力学性能，因此在电子器件、复合材料、储能介质与生物材料等领域有着重要的应用价值。目前，碳纳米材料的生长与应用领域仍有很多有待解决的问题，包括碳纳米材料的可控生长，新型碳纳米材料结构的合成，碳纳米材料的在储能领域的应用。本文首次采用NaBH4还原法制备Fe-Ni合金催化剂，并以氧化镁为载体，利用化学气相沉积法(CVD)催化合成了碳纳米洋葱(CNOs)，研究了催化剂含量、载体种类、生长温度与时间等工艺条件对CNOs结构与形貌的影响，考查了高温退火温度对空心CNOs生成的影响，并对空心CNOs合成工艺和生长机理进行了探索，研究了CNOs的电化学储氢性能。研究发现，当以MgO为载体，催化剂含量为10%，生长温度与时间分别为850°C和0.5h时，可获得分散良好且尺寸均匀的CNOs。由于Fe-Ni合金催化剂中对碳原子溶解度较小的Ni原子的存在，会推迟催化剂的失活，生成空心CNOs。在1100°C的高温退火条件下，包覆Fe-Ni合金的实心CNOs可生成大量的空心CNOs。空心CNOs的电化学储氢性能优于实心CNOs，其电化学储氢量达1.76%。本文还对比研究了浸渍法制备的Ni、Fe-Ni与Fe叁种催化剂对合成CNOs的结构与形貌的影响，并研究了CNOs作为润滑油添加剂的减摩性能，同时初步研究了它们的磁存储性能。结果表明，5%的催化剂含量下，叁种催化剂合成的产物为内包核的碳洋葱纳米颗粒，分别为Ni@CNOs、Fe0.64Ni0.36@CNOs与Fe3C@CNOs，产物的纯度高，无其他形式的碳产物。CNOs作为润滑剂在润滑油中的最佳添加量为0.1%，Fe3C@CNOs在500N的载荷下摩擦系数μ可达到0.026。磁学性能测试显示Ni@CNOs呈超顺磁性；Fe0.64Ni0.36@CNOs的Mr/Ms约为0.22，矫顽力Hc为228.4Oe，显示了其在高密度磁存储材料与存储介质包覆材料中的应用前景。本文首次利用单分散的颗粒平均直径为~4nm的AlFe2O4催化剂，采用CVD法合成了大直径单壁碳纳米管(SWCNT)阵列，研究了催化剂种类与浓度、载体的种类与涂覆量、气压与水蒸气通入量等生长条件对SWCNT阵列生长高度、质量与结构的影响，并通过透射电镜与原子力显微镜的表征和分子动力学模拟研究了少壁碳管的塌陷行为与临界直径。结果表明，AlFe2O4催化剂的催化活性优于Fe3O4催化剂，Al原子的掺杂可有效防止催化剂颗粒团聚，从而增加SWCNT阵列生长高度和质量。本实验条件下获得的生长SWCNT阵列最佳条件为乙炔、氢气与水蒸气混合气体的气压4.9Torr，溅射Al镀层为载体，AlFe2O4纳米颗粒为催化剂且催化剂溶液浓度为25nM，阵列底端的IG/ID达18.5，阵列高度达100μm。经实验表征与模拟证实，SWCNT与双壁碳管发生塌陷的临界直径分别为2.6nm和4.0nm。本文首次利用钾原子插层与展开法将多壁碳纳米管(Multi-Walled CarbonNanotubes, MWCNTs)阵列转化为石墨烯纳米带阵列，研究了展开处理之后MWCNT的结构变化、分析了其作为超级电容器电极材料的储能性质及机理。研究发现，展开后的MWCNT的结构为外层石墨烯纳米带-内层少壁碳管的复合结构。超级电容器的性能测试显示，展开后的MWCNT阵列的比容量为106.2F/g，是原始的MWCNT阵列的~4倍；其能量与功率密度均高于原始MWCNT阵列，在能量密度为5.2Wh/kg时功率密度达最大为103kW/kg；展开后的MWCNT的外层的石墨烯纳米带增加了有效可利用面积，内层的少壁碳管的优良的导电性提供了高效的电荷传输，且碳管垂直阵列的形貌为离子的传输提供了笔直的快速的通道。(本文来源于《天津大学》期刊2013-06-01）
张晨光[5]（2009）在《化学气相沉积法合成碳纳米洋葱的研究》一文中研究指出碳纳米洋葱(CNOs)是继碳纳米管之后的富勒烯的另外一种同素异形体。弯曲闭合的石墨壳层结构使其具有独特的自润滑性能、磁存储性能、化学稳定性和良好的力学性能。探索制备分散性良好,粒径尺寸均匀的CNOs的合成工艺并研究其功能特性,对于开发CNOs的应用范围,具有重要的意义。本论文首次采用共沉淀法、还原法和还原/置换法制备了无载体的Ni-Fe复合催化剂,采用还原法制备了含载体的Ni-Fe/Al2O3催化剂;用化学气相沉积法在制备的催化剂上合成了CNOs。系统研究了Ni与Fe的摩尔比、催化剂含量、还原温度、合成温度和时间、载气种类、CH4与载气的流量比等工艺参数对CNOs的结构与形貌的影响,并测试了CNOs的磁学性能和将其分散于基础润滑油中的减摩性能。研究结果表明,上述方法均可以有效地合成CNOs,且有载体的催化剂合成出的CNOs结构、形貌与分散程度要优于无载体的催化剂。在本实验条件下,采用还原法在Ni-Fe/Al2O3催化剂上合成的CNOs产物结构与形貌最佳。CNOs具有良好的磁学性能,将其分散于基础润滑油中可起到显着的减摩效果。还原/置换法在气体流量CH4:H2=60ml:30ml条件下合成出的CNOs磁存储性能较好;CNOs在油中的分散含量为0.15%时,减摩性能较为理想。(本文来源于《天津大学》期刊2009-05-01）
张艳,赵兴国,许并社[6]（2004）在《热处理制备碳纳米洋葱状富勒烯的研究》一文中研究指出采用真空热处理方法,以石墨为原料制备洋葱状富勒烯。利用高分辨电子显微镜对其进行了观察和表征。用金属纳米颗粒掺杂催化制成的纳米洋葱状富勒烯,石墨化程度较高。催化剂对纳米洋葱状富勒烯的形成有较大影响。这种制备纳米洋葱状富勒烯的方法工艺简单、产量较高,产品易于纯化,比较易于工业化。(本文来源于《太原理工大学学报》期刊2004年03期）
张艳,陆路,许并社[7]（2003）在《热处理法制备碳纳米洋葱状富勒烯的研究》一文中研究指出实验发现,通过真空热处理可以制备纳米洋葱状富勒烯。利用高分辨电子显微镜和X射线衍射仪对所制备的纳米洋葱状富勒烯进行了观察和表征。用金属纳米颗粒掺杂催化制成的纳米洋葱状富勒烯,石墨化程度较高;催化剂对纳米洋葱状富勒烯的形成有较大影响。这种制备纳米洋葱状富勒烯的方法工艺简单、产量较高,产品易于纯化,比较易于工业化。(本文来源于《纳米材料和技术应用进展——全国第叁届纳米材料和技术应用会议论文集（上卷）》期刊2003-09-01）
陈小华,吴国涛,邓福铭,王健雄,杨杭生[8]（2001）在《射频等离子体辅助化学气相沉积方法生长碳纳米洋葱》一文中研究指出用射频等离子体辅助化学气相沉积方法生长碳纳米洋葱 .电子显微镜观察表明 ,产物中无碳纳米管等伴随生成 ,因而制得了较高产率、较高纯度的纳米洋葱 .尤其是Co SiO2 催化剂生长的碳纳米洋葱 ,实心、光滑 ,且内无催化剂颗粒 ,其外层由未闭合的、呈波浪状的石墨片构成 ,显示出与众不同的微观结构和性能 .提出了该方法中碳纳米洋葱的生长机理为碳笼由里向外嵌套形成球形粒子 .对波浪状、非闭合结构的形成过程进行了讨论 .(本文来源于《物理学报》期刊2001年07期）
碳纳米洋葱论文开题报告
（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：
碳纳米洋葱(CNOs)是一种新型碳纳米材料,具有优异的物理、化学性能,如高的比表面积、电导率、良好的结构和化学稳定性,在能源转换和存储、催化、润滑等领域都有广泛的应用前景。此外,CNOs还是合成纳米聚晶金刚石(NPD)和纳米孪晶金刚石(NTD)的理想碳源。NPD和NTD的硬度、断裂韧性和热稳定性均优于天然金刚石,在刀具、磨具等行业有重要的应用。要实现CNOs的工业化应用,首先要解决的技术难题是实现CNOs的宏观可控制备。而不同结构、粒度、石墨化程度的CNOs,作为锂电池负极材料时,其电池性能差别较大。不同方法制备的CNOs作为碳源制备NPD/NTD所需的合成条件差别巨大,如合成温度和压力,但是目前高压下CNOs向金刚石转变的机理尚不明晰。本文围绕如何实现CNOs宏观、可控制备,提高CNOs的锂电性能以及研究小尺寸CNOs的压致相变开展工作,取得了如下创新性的成果:1.以纳米金刚石粉为前驱物,通过高温高压方法,在低于真空退火所需温度的条件下成功合成出具有不同微观结构的CNOs,并分析了高温高压条件下制备CNOs温度降低的原因。制备球形CNOs的优化条件为1 GPa-1100℃-15min,制备中空多面体CNOs的优化条件为1GPa-1400℃-15min或者1GPa-1000℃-90min。高温高压制备CNOs所需的温度比纳米金刚石粉真空退火所需的温度降低300-500℃。这主要是因为高温高压系统中密封的含氧气体和纳米金刚石表面吸附的活性氧降低了纳米金刚石粉的石墨化温度。高温高压方法制备的球形CNOs的表面含氧量高达6.15 at.%,远高于纳米金刚石粉在氩气中退火制备的CNOs的表面含氧量(0.3 at.%),所含的氧主要以C-O官能团的形式存在。2.以化学气相沉积(CVD)合成出的内嵌Fe-Ni合金(主要成分为Fe)的CNOs(记为Fe-Ni@CNOs)及其副产品CNTs为前驱物(即Fe-Ni@CNOs/CNTs),研究了其在空气中的氧化行为以及空气中500℃氧化1 h的产物α-Fe2O3@CNOs/CNTs作为锂电池负极材料的电池性能。在空气中低于500℃氧化时,Fe-Ni@CNOs/CNTs的回收率高于70%;但高于500℃氧化时,样品回收率较低。其原因是500℃氧化时,Fe-Ni@CNOs内嵌的核被氧化成α-Fe2O3,体积增大,向外挤压碳壳形成的缺陷降低了样品的抗氧化性能。XPS分析表明,550℃下随着氧化温度的升高表面含氧官能团增加。550℃时,O/C原子百分比最高,达到10.23 at.%。过度的氧化(600℃时),表面含氧官能团的数量反而稍有下降。热重分析和EDS分析结果表明,500℃氧化1 h的产物α-Fe2O3@CNOs/CNTs中α-Fe2O3的质量分数为20.6%。α-Fe2O3@CNOs/CNTs作为锂电池负极材料时,在100 mAg-1充放电电流下,第100圈放电比容量为541.4mAhg-1且具有较高的倍率容量和循环稳定性。其性能优于商业化石墨材料以及报道过的CNOs和未改性的CNTs负极材料。高的比容量主要归结于α-Fe2O3的理论比容量大于石墨,并且α-Fe2O3@CNOs的石墨壳层具有较多的结构缺陷,提供了更多的锂离子存储位;良好的倍率性能和循环稳定性主要归结于CVD制备的CNOs的石墨化程度高且复合材料中的CNTs具有一维结构,有利于电子传输。3.高压原位拉曼测试结果表明:纳米金刚石退火得到的小尺寸CNOs(S-CNOs,平均粒度8 nm),在7.4 GPa左右发生了一次可逆相变;相变的原因是由于其球形石墨层向多面体转变造成的。此外,由于CNOs的曲率效应,S-CNOs的高压结构稳定性低于大尺寸的CNOs(L-CNOs)的结构稳定性。转变成多面体结构以后,其结构稳定性高于石墨,这是因为CNOs具有封闭稳定结构。和L-CNOs相比,金刚石退火得到的S-CNOs具有更低的结构稳定性、更高的表面自由能并且内部具有sp3杂化的碳(有利于金刚石成核)。作为合成NPD的碳源,有望降低合成条件,这已被其他研究者的实验证实。
（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。
碳纳米洋葱论文参考文献
[1].邓思楠,阮丹平,贺捷.碳纳米洋葱在生物学和医学领域的研究进展[J].口腔材料器械杂志.2019
[2].郑艳彬.碳纳米洋葱的合成、活化及压致相变[D].吉林大学.2017
[3].董家君,张薇薇,姚明光,刘冰冰.碳纳米洋葱高压下结构相变研究[C].第十八届中国高压科学学术会议缩编文集.2016
[4].张晨光.碳纳米洋葱与碳纳米管的可控合成及其储能应用研究[D].天津大学.2013
[5].张晨光.化学气相沉积法合成碳纳米洋葱的研究[D].天津大学.2009
[6].张艳,赵兴国,许并社.热处理制备碳纳米洋葱状富勒烯的研究[J].太原理工大学学报.2004
[7].张艳,陆路,许并社.热处理法制备碳纳米洋葱状富勒烯的研究[C].纳米材料和技术应用进展——全国第叁届纳米材料和技术应用会议论文集（上卷）.2003
[8].陈小华,吴国涛,邓福铭,王健雄,杨杭生.射频等离子体辅助化学气相沉积方法生长碳纳米洋葱[J].物理学报.2001