导读:本文包含了一维复合纳米材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:SPEEK,TMA·,M,g-C_3N_4,h-BN
一维复合纳米材料论文文献综述
李敏慧[1]（2019）在《含一维/二维纳米材料的复合质子膜的制备及其性能研究》一文中研究指出燃料电池是将储存于燃料和氧化剂中的化学能转化为电能的电化学装置,是高效利用氢能的最佳工具,并将成为未来节能装置的首选。质子交换膜(PEM)是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的一个关键部件。目前广泛使用的PEM是全氟磺酸质子交换膜(PFSA)。由于在高温(>80°C)下性能降低和成本较高等缺点,限制了其在PEMFC商业化的应用。为了克服这些局限性,低成本可高温运行的质子交换膜的研究正在深入进行,其中最有吸引力的是非氟化芳烃类聚合物。本研究就是采用非氟化芳烃类聚合物——磺化聚醚醚酮(SPEEK)为基体,研究开发具有与PFSA膜性能相当并且成本更低的替代膜,并可在高温下运行。磺化聚醚醚酮(SPEEK)因其侧链上磺酸基团(-SO_3H)的存在,因而具有良好的质子传导性,并且本身具有的优异的化学稳定性和热稳定性等因素,使其成为质子交换膜基体的研究热点。为进一步提高SPEEK膜的质子传导性能和热稳定性,本论文试图通过叁种手段对SPEEK膜进行改性,即增加复合膜中的水分子、构建质子传递通道和增加质子的载体位点,制备出具有优异性能的复合质子交换膜。本文的具体研究内容及主要结论如下:(1)增加复合膜中的水分子:利用一维TMA·M纳米线调控复合质子交换膜的微观结构。采用共混的方法将一维TMA·M纳米线添加到SPEEK膜中制备出复合质子交换膜,分析了一维TMA·M纳米线的加入对复合质子交换膜的质子传递机理及传递性能的影响。研究发现采用共混法制备的复合质子交换膜,TMA·M均匀分布在复合膜中,并且质子传导有了率显着增强,当TMA·M的添加量为15%时,温度为25℃饱和湿度下复合膜的电导率为5.13 mS·cm~(-1)。随着温度的升高,该复合膜的质子电导率也随之升高。(2)在复合膜内构建质子传递通道:利用二维石墨相氮化碳(g-C_3N_4)纳米材料构建质子传递通道。采用共混的方法将改性的质子化g-C_3N_4掺杂到SPEEK基体中制备复合质子交换膜,分析了质子化g-C_3N_4的加入对复合质子交换膜的质子传递机理及传递性能的影响。实验结果表明,采用共混法制备的复合质子交换膜,质子化g-C_3N_4均匀分布于复合膜中,并且质子电导率有显着的提高。SPEEK/g-C_3N_4-5%复合膜在25℃饱和湿度下的质子电导率为8.866mS·cm~(-1)。随着温度的升高,该复合膜的质子电导率也随之升高。(3)增加复合膜的质子载体位点:采用共混的方法,将二维羟基化六方氮化硼(h-BN-OH~-)纳米材料掺杂到SPEEK基体中制备复合质子交换膜。改性的六方氮化硼增加了复合膜中的质子载体位点,加速了质子的快速传递。系统地分析了羟基化h-BN的加入对复合膜质子传递机理和传递能力的影响。研究发现,采用共混法制备的复合质子交换膜,羟基化h-BN均匀分布于复合膜中,并且复合膜的电导率得以提高。SPEEK/h-BN-5%复合膜在25℃饱和湿度下的质子电导率为9.07 mS·cm~(-1)。随着温度的升高,该复合膜的质子电导率也随之升高。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2019-06-09）
孙科[2]（2019）在《一维钨基氧化物纳米复合材料的制备及光催化性能研究》一文中研究指出近年来,光催化技术已经成为了国际上公认的处理环境问题的有效方法之一。该方法是通过半导体利用太阳能对有机污染物进行降解,而且低成本、无污染,是解决能源危机与环境问题的重要途径之一。光催化技术的关键是合适的催化剂的选择与制备,因此催化剂的发展决定着未来这项技术的应用前景。在本论文中,主要以静电纺丝技术制备了多种具有一维纳米形貌的钨基氧化物光催化剂,通过表征对其光催化性能进行了讨论。主要研究内容和结论如下:1.首先采用静电纺丝法制备超细叁氧化钨纳米纤维光催化剂。随后结合油浴法,合成了具有高可见光催化活性的Pt/WO_3纳米纤维光催化复合材料。当Pt颗粒的含量为1%时,Pt/WO_3纳米纤维对RhB染料的降解效率达到93.7%。通过基于密度泛函的第一性原理方法分析了Pt修饰提升其光催化性能的机理。因此得知,由于Pt金属颗粒的负载,产生的肖特基势垒,有效的提高了光生载流子的传输效率,相比较单纯的WO_3表现出了更好的光催化性能。通过循环测试和表征,证明制备的Pt/WO_3纳米纤维是作为一种降解有机染料的理想光催化剂。2.通过静电纺丝法制备了ZnWO_4/WO_3异质结构纳米管。经过表征,纳米管的直径在200 nm,管壁厚度为40 nm。在可见光照射下对4-NP溶液进行降解测试了样品的光催化性能,降解效率达到了91.2%。相比纯WO_3纳米纤维,光催化效率提升了近四倍。另外通过捕获剂测试发现在光催化反应中起主要作用的活性基团是h~+和·OH。结合DFT计算,探究了光催化过程中的电子转移路径。结论如下,由于异质结构中的异质界面和多孔结构的存在,促进了光生载流子的输运,电子从ZnWO_4转移到WO_3,有效地增大了电子-空穴对分离效率,这是光催化性能提高的主要因素。3.通过静电纺丝法制备了CoWO_4/ZnWO_4多孔异质结构纳米管光催化剂。经过形貌表征,纳米管的直径在150 nm,管壁厚度为20 nm。通过XPS等方法分析了异质结构的元素组成和化学价态。在可见光照射下对4-NP溶液进行降解测试了样品的光催化性能,降解效率达到了90.3%。结论如下,在煅烧过程中形成的多孔结构为光催化过程提供了更多的活性位点,这使得光催化剂与降解物之间的接触面增大,有利于提高对污染物的降解。另外经过光电测试得知,异质结构具有更大的光电流密度和更小的电子转移内阻,这有利于载流子的传输,抑制了电子空穴对的复合,提高了异质结构的光催化性能。4.通过水热法制备了单斜/六方WO_3异相结构。通过XRD测试分析了样品的晶体结构以及组成,SEM以及TEM表征分析了异相结构的形貌特征。在可见光照射下对RhB溶液进行降解测试,分析了单斜/六方WO_3异相结构光催化剂的光催化性能。结果表明,制备的单斜/六方WO_3异相结相比单斜和六方单一WO_3降解性能均得到提高。结论如下,通过光催化测试以及光电性能测试得知,异相结能够产生更多的载流子,较小的内阻更加有利于载流子的输运,最终使光催化性能得到提高。另外实验方案有待进一步改进,但该思路为光催化剂的发展提供了一种可行性思路。(本文来源于《齐鲁工业大学》期刊2019-05-20）
续成龙[3]（2019）在《一维金属氧化物/石墨烯纳米卷核壳复合材料的制备及其电化学性能研究》一文中研究指出锂离子电池和钠离子电池所具有的高能量密度、低自放电程度以及无记忆效应等优点使其成为电动汽车和便携式电子装置的能量来源。随着对能量密度和功率密度需求的增长,寻找具有高比容量、高倍率、高循环稳定性的新型电极材料变得至关重要。商用锂离子电池和钠离子电池的负极主要是石墨,石墨的低放电平台(~0 V versus Li~+/Li)能够扩大全电池的能量密度。然而,石墨的低理论比容量(372 mAh/g)阻碍了石墨在高性能电池开发中的大规模应用。与石墨相比,过渡金属氧化物具有高比容量、高功率密度、环境友好等优点。然而,过渡金属氧化物本身所固有的大体积膨胀、低导电性使其倍率性能和循环稳定性很差。因此,本文将石墨烯纳米卷与过渡金属氧化物复合,同时对过渡金属氧化物本身进行修饰,从而合成了具有高电化学性能的电极材料。具体的研究内容如下:(1)采用水热合成的方法制备超长的二氧化锰纳米纤维,并通过“快速喷雾冷冻”的方法将二氧化锰纳米纤维与氧化石墨烯复合,随后利用水合肼蒸汽将其进行还原,合成了多孔多价态氧化锰@石墨烯纳米卷核壳纳米纤维复合材料,通过控制石墨烯的含量来探索最佳的微观结构。石墨烯纳米卷外壳不仅可以提高电极的导电性,而且可以抑制MnO_x纳米纤维在连续的充放电循环中的破碎。混合价态的锰离子的双交换相互作用进一步提高了氧化锰的导电性。同时,MnO_x中垂直排列的晶面和内部的介孔结构显着增强了锂离子扩散速率。将该复合材料组装成锂离子电池进行测试,展示出了优异的电化学性能。当电流密度为0.1 A/g时,PMnO_x@G电极材料的比容量可达到1072 mAh/g;当电流密度为10 A/g时,PMnO_x@G电极材料的比容量可达到419 mAh/g。此外,在2 A/g电流密度下经过500个循环时比容量仍可达到1162 mAh/g。(2)以二氧化锰纳米纤维为模板,硫酸亚锡为锡源,通过氧化还原反应合成了的二氧化锡纳米管,并通过“快速喷雾冷冻”的方法将的二氧化锡纳米管与氧化石墨烯复合,随后将其进行高温煅烧还原,合成了二氧化锡@石墨烯纳米卷核壳纳米管复合材料。石墨烯纳米卷外壳不仅可以提高电极的导电性,而且可以抑制SnO_2纳米管在连续的充放电循环中的破碎。同时,SnO_2纳米管的中空结构加快了钠离子的传输速率。将该复合材料组装成锂离子电池进行测试,展示出了优异的电化学性能。在电流密度为0.1 A/g时其比容量可达到306 mAh/g,即使在流密度为2 A/g时其比容量仍可达到141 mAh/g。电流密度为2 A/g时,即使在200次循环后SnO_2@G电极材料的放电比容量仍高达144.5mAh/g。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2019-01-07）
王雅琦[4]（2018）在《PVA碳化法制备SiC@C一维纳米复合材料及其吸波性能》一文中研究指出以自制的SiC纳米线作为原料,采用聚乙烯醇(PVA)碳化法,在无催化剂的条件下制备SiC@C一维纳米复合材料。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等测试手段对制备产物进行了表征,并对其微波吸收性能进行了研究。结果表明:在PVA的分散温度为70℃,PVA与SiC的质量比为10∶1,反应时间为2h,碳化温度为1 000℃,碳化时间1h的工艺参数下制备的SiC@C一维纳米复合材料在2~18GHz内电磁吸收损耗可达-26.754dB,其频宽高达5.2GHz(11.12~16.32GHz),匹配厚度仅为2.0mm,可以实现对频宽、轻质、高频率的强吸收要求。(本文来源于《青岛科技大学学报(自然科学版)》期刊2018年S1期）
干正强[5]（2018）在《静电纺丝法制备一维金属复合氧化物纳米材料及其气敏性研究》一文中研究指出本文介绍了气体传感器的应用、分类和性能衡量标准,详述了半导体气体传感器的改进方法,并概述了一维材料的在气体传感器方面的应用和制备方法,着重介绍了静电纺丝法在一维材料方面的应用和影响因素。从而研究了静电纺丝法制备的一维Zn_2Fe O_4、Cd_2SnO_4、BaSnO_3和Ga_2O_3-SnO_2纳米材料的形成和气敏性能及机理。采用水平和垂直型静电纺丝设备制备了Zn_2FeO_4、Cd_2SnO_4、BaSnO_3和Ga_2O_3-SnO_2一维纳米材料,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外变换(FT-IR)、紫外-可见光吸收光谱(UV-Vis)、X射线光电子能谱(XPS)和热分析(TG-GSC)等表征手段对材料进行了分析,表明煅烧温度对材料的成型具有一定的影响。此外,着重探究了这些一维材料的气敏性能和气敏机理。结果表明材料在气体传感器方面都具有一定的应用价值。具体结果如下:500℃下获得的Zn_2FeO_4纳米纤维材料制备的气敏元件,在工作温度为190~℃下对丙酮表现出最佳灵敏度(13.5)和较好的选择性,当浓度低至1 ppm时,对丙酮敏感度仍高达1.1,响应时间和恢复时间也较短;热处理温度为650 ~℃获得的Cd_2SnO_4纳米棒在工作温度为210~℃时对浓度为1000 ppm的乙酸的灵敏度为41.0,当气体浓度降至0.2 ppm时,材料对乙酸的灵敏度仍有1.5;由700~℃下热处理获得的BaSnO_3纳米管制备的元件对被乙酸气体的响应最佳,选择性也最好,在工作温度为245~℃下对浓度为1000 ppm的乙酸蒸气的灵敏度达到96.8,当乙酸蒸汽浓度低至0.3ppm时,灵敏度仍然达到了1.36;对于Ga_2O_3-SnO_2复合材料,当Ga_2O_3的比例达到60%时,复合材料对叁甲胺的响应最佳,在常温下(25~℃)对浓度为1000 ppm的叁甲胺蒸气体的灵敏度达到51,且选择性较好。此外,当乙酸浓度低至0.8 ppm时,灵敏度仍然能达到1.3。(本文来源于《安徽工业大学》期刊2018-06-01）
高文齐[6]（2018）在《一维镍碳基纳米复合材料的可控制备及催化性能研究》一文中研究指出过渡金属纳米粒子具有优异的物理、化学特性,在能源、催化、环境、生物医学等领域具有广阔的应用前景,但过渡金属纳米粒子存在易团聚、易氧化等问题。碳纳米材料具有良好的电子传输能力和化学稳定性,可作为载体提高过渡金属纳米粒子的分散性和稳定性。因此,可控制备高稳定、高活性的过渡金属碳纳米复合材料成为人们研究的热点。本论文设计合成了一种新型有机分子插层的层状氢氧化物,以其作为单一前驱体,经过简单固态热解,可控制备了形貌均匀、高分散、高结晶度的一维镍碳基纳米复合材料,并研究了该材料在电解水制氢中的应用。具体研究内容如下:1、以价格低廉的水溶性无机盐硝酸镍和水杨酸钠为原料,在水溶液中自组装得到水杨酸根插层的层状氢氧化镍,以其作为前驱体,在无还原剂、模板剂条件下,经一步固态热解可控制备一维Ni@C纳米复合材料。研究前驱体组成、固相反应条件对其相貌组成、晶体结构的影响,利用SEM、HRTEM、XRD、Raman、FT-IR、XPS、TG、BET 等工具进行表征。结果表明,一维Ni@C纳米复合材料为形貌均匀的纳米棒(直径约50nm,长约2 um),Ni纳米粒子尺寸均匀(小于10 nm),高分散、高结晶度,大的比表面积(193.5m2/g),丰富的氧功能基团(-OH等),强界面相互作用(Ni-O-C)等结构特点。研究在不同热解温度下制备的一维Ni@C纳米复合材料的电催化性能,实验结果表明高温(900 ℃)制备的材料电催化活性最高,析氢过电位可低至78 mV(i=10 mA/cm2),稳定性优异。2、在层板上引入金属锌,进一步合成层状氢氧化镍锌前驱体,通过固态热解可控制备了一维镍碳基多元体系纳米复合材料。详细研究焙烧温度对其组成结构的影响,在700 ℃-800 ℃,可控制备了一维Ni3ZnC0.7/Ni@C纳米复合材料。HRTEM及XRD表明,小尺寸、高分散、高结晶度的Ni3ZnC0.7纳米粒子(约7nm)和Ni纳米粒子(约8nm)均匀镶嵌在高度石墨化的碳纳米棒(直径约40 nm)基质中。XPS和FTIR表明,碳表面存在大量羟基,使其具有亲水性,Ni3ZnC0.7、Ni、C叁者之间存在较强的价键作用,化学稳定性优异。升高固相反应温度,Ni3ZnC0.7不断被热解还原为金属Ni、Zn相,其中,金属Zn起自模板构筑多孔结构的作用。降低固相反应温度,出现ZnO相,在500-600 ℃,可控制备得到一维Ni3ZnC0.7/ZnO@C纳米复合材料。在电催化性能测试中,一维Ni3ZnC0.7/Ni@C纳米复合材料电催化性能优异,析氢过电位(i=10 mA/cm2,32mV)和塔菲尔斜率(37mV/dec)均比商业Pt/C(35mV,80mV/dec)低,并具有极好的稳定性(10h测试性能保持98%以上)。同时,以可见光催化MB为探针反应考察该材料的光催化性能,结果表明具有优异的光催化活性。综上所述,本论文成功可控制备了高质量的一维镍碳基多元体系纳米复合材料,具有优异的催化性能(高活性、高稳定性),并且制备方法简单、绿色、经济,在能源、环境等领域具有重要的应用前景。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-05-10）
迟茂强[7]（2018）在《一维导电高分子基复合纳米材料的构筑及其协同类酶催化性质研究》一文中研究指出酶催化反应是生物工程的重要组成部分,广泛应用于食品、纺织、医药、化工等多个领域,具有催化效率高、用量少、反应专一等优点。然而天然酶在提取、应用以及存储的过程中存在很多问题,例如制备与提纯昂贵,使用稳定性较差,对催化环境要求苛刻,难以回收再利用等。因此人造模拟酶的开发应运而生,它是指人工合成的具有与天然酶相似功能的催化物质,具有制备简单、成本低廉、稳定性好、改性方便等特点。目前人造模拟酶的热点为纳米酶,即具有类天然酶活性的纳米材料。近年来,许多纳米材料如Au纳米粒子、磁性Fe_3O_4纳米粒子、V_2O_5纳米线、碳纳米管等均展现出优异的固有模拟酶催化性质,在分子检测、生物传感、生物防护等许多方面具有广泛应用。但是单一组分的材料往往很难满足实际需求,存在着催化活性低、亲和力差、易团聚等缺陷。将多种组分复合制备出二元或多元的复合纳米材料,能够结合不同材料的性质与优点,增强其催化活性及扩大应用范围。导电高分子纳米材料具有优异的导电性及电荷传输能力,可以加速电子转移,加快催化进程。将导电高分子与其它纳米酶材料复合,除了能优化材料的分散性、稳定性等,还可能会产生协同效应,使复合材料的类酶催化性能得到提升。本论文从一维纳米材料的设计合成出发,通过不同的制备方法,如自组装聚合法、静电纺丝法、原位聚合法、气相聚合法等,合成了导电聚合物与其它金属或金属化合物的一维纳米复合结构,研究了不同材料组分与形貌的调控对其类酶催化性质的影响,着重考察了导电高分子对材料催化性能的作用。基于材料的类酶催化特性,进一步实现了对过氧化氢、谷胱甘肽、抗坏血酸等分子的高灵敏检测,并对其选择性进行了研究。具体内容如下:1.聚3,4-乙撑二氧噻吩基复合材料:(1)通过自组装聚合法,利用亚碲酸钠为氧化剂氧化EDOT单体聚合,制备出了一种Te@PEDOT同轴核壳结构纳米纤维,进一步通过置换反应将Te@PEDOT纳米纤维转换为Pd@PEDOT纳米纤维。所得的Pd@PEDOT核壳纳米纤维展现出了比钯黑更加优异的类过氧化物酶催化性质,可以归因于其独特的核壳结构以及Pd与PEDOT的协同效应。利用该体系实现了对H_2O_2的检测,其检测限可达到4.83μM。此材料初步验证了导电高分子PEDOT的类酶催化增强作用。(2)从二元拓展至叁元,通过静电纺丝法及高温煅烧法制备了CeO_2/Co_3O_4复合纳米纤维,与单独的CeO_2纤维和Co_3O_4纤维比较,CeO_2/Co_3O_4复合纳米纤维展现出了更好的类过氧化物酶催化性质,归因于CeO_2/Co_3O_4 p-n异质结的形成。进一步利用原位氧化还原法以组分中的Co_3O_4为氧化剂在其表面又修饰了一层PEDOT导电高分子,制备了CeO_2/Co_3O_4/PEDOT叁元纳米复合纤维,该材料相比CeO_2/Co_3O_4纳米纤维其类过氧化物酶催化活性进一步提升,展现出了PEDOT高分子的二次协同作用。动力学研究表明其对H_2O_2和TMB基质均展现出良好的亲和力,对H_2O_2的检测限可以达到1.67μM。2.聚吡咯基复合材料:(1)结合静电纺丝法与高温煅烧法制备出FeMnO_3双金属氧化物。进一步,利用材料本身的氧化性通过气相聚合方法在其外部生长了导电高分子PPy,通过反应时间的调控,制备出形貌可控的FeMnO_3@PPy一维纳米复合物。当反应时间为120 min时,该结构外部为管状PPy,内部为FeMnO_3纳米粒子,这种新颖结构的纳米管表现出了良好的类过氧化物酶催化活性,同等条件的催化效果可以达到FeMnO_3纳米纤维的五倍。原因在于这种纳米结构具备表面积大、密度低、界面位点多等优势,在催化反应过程中还提供了纳米级的反应室,避免了活性组分的团聚。另外导电高分子PPy还可以对材料电荷转移等能力进行优化,与FeMnO_3组分产生协同,这些原因共同导致了复合材料催化活性产生的巨大提升。在材料固有的类过氧化物酶性质的基础上,本文提供了一种简便灵敏的检测GSH的方法,其检测限低至36 nM,且具备优异的选择性。(2)通过水热法制备了MoS_2纳米管,以此为基底一步法在其外部直接生长了PPy与Pd,制备了叁元MoS_2-PPy-Pd纳米管,与任意两元组成的复合材料相比,MoS_2-PPy-Pd纳米管展现出了更优的类过氧化物酶催化活性。材料对H_2O_2检测限可以达到2.51μM,此外可以利用该材料体系实现对L-半胱氨酸的检测,其检测限低至78 nM,且具备优异的选择性。3.聚苯胺基复合材料:(1)通过溶液混合法,制备了PANi纳米线,利用其具有的还原性,以KMnO_4为氧化剂在其表面生长了Mn O_2。所制备的PANi-MnO_2纳米线具备优异的类氧化物酶催化性质,与单独的MnO_2组分相比,材料展现出了更为优异的类氧化物酶活性,体现出了PANi基底对材料类酶性质的增强作用。利用材料固有的类氧化物酶性质,实现了其对SO_3~(2-)与AA的检测,检测限分别为79 nM和26 nM,且选择性都较为优异。不足的是,其类过氧化物酶催化性质较差。(2)为了改善PANi-MnO_2的类过氧化物酶催化性质,通过电子转移还原法成功的引入了Pd粒子,制备出了PANi-MnO_2-Pd纳米线。该复合物既具备优异的类过氧化物酶催化性质,也同时保留了类氧化物酶催化性质。其类过氧化物酶催化效果远远优于组分中等量的Pd黑,归因于PANi-MnO_2基底的协同作用。其对L-半胱氨酸的检测限低至83 nM,对抗坏血酸检测限低至35 nM,证明其是一种优异的双类酶性质材料。(3)通过一步自组装聚合方法,制备出了纺锤状的Au-PANi纳米棒,研究了不同含量的APTES与HAuCl_4对材料形貌的影响。由于Au纳米粒子与PANi基质之间的协同作用,材料展现出了远优于Au纳米球的类过氧化物酶催化活性。此外Au-PANi纳米棒也是一种优秀的SERS基底,结合其类过氧化物酶性质与SERS性质,可以实现对H_2O_2的检测,其最低检测浓度可达到10~(-8) M,远远低于利用紫外监控所得的结果。这为H_2O_2或其它分子的高灵敏检测提供了一种新思路。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-05-01）
李勃天,温幸,唐黎明[8]（2018）在《一维聚合物-无机纳米复合材料的制备》一文中研究指出近年来,一维聚合物-无机纳米复合材料因其独特的结构、优异的性能及广泛的应用前景而得到极大关注。由于无机相和聚合物相在纳米尺度的复合可显着提高材料的内在特性和功能,许多一维纳米复合材料在电子传输、光学特性、力学性能等方面表现优异,相关材料在电子器件、储能器件、光化学传感器、催化等领域具有潜在应用价值。本文基于一维聚合物-无机纳米复合材料多种不同的结构形式,综述了叁种最常用的制备方法,即模板合成法、静电纺丝法和一维组装法,分别介绍了各种制备方法的原理,并对其特点和发展趋势进行了评述和展望。(本文来源于《化学进展》期刊2018年04期）
陈鹏程[9]（2018）在《SiC/CNTs纳米复合陶瓷及一维SiO_2/C纳米材料的制备和机理研究》一文中研究指出CNTs(碳纳米管)、纳米纤维、纳米线等一维纳米材料具有特殊的结构和性能,在制备纳米复合陶瓷材料和光电器件方面有着广阔的前景和巨大的潜力。但是在制备纳米复合陶瓷材料方面存在不良界面反应的问题以及在合成纳米纤维、纳米线的工艺方面存在工艺复杂,难以精确控制等难题。在制备SiC/CNTs纳米复合陶瓷材料高温烧结过程中,CNTs可能会与SiC中存在的SiO_2杂质发生反应,导致CNTs的结构遭到破坏降低其增韧效果。针对这一问题,本文首次提出了用HF预处理SiC原料的方法去除粉体表面的SiO_2杂质,从而避免不良界面反应的发生以提高复合材料的性能。在相同实验条件下,将作为增韧相的10 vol%CNTs分别加入到HF预先处理的SiC粉和未处理的SiC粉中混合得到两种复合粉体,经1850℃放电等离子烧结(SPS)制成两种SiC/CNTs纳米复合陶瓷材料。采用场发射扫描电子显微镜(FESEM),拉曼光谱(RS)对制备的复合陶瓷材料断面进行了表征,测定了材料的致密度,热扩散系数和断裂韧性,并进行了相关的热力学计算。通过对表征结果的分析,发现在SPS过程中CNTs与未经HF处理的SiC粉体表面的SiO_2杂质确实发生了界面反应,这与热力学计算结果相符并且具备反应动力学条件。HF处理后,CNTs的结构完整性优于未处理的材料,复合材料的致密度、热扩散系数也有一定程度的提高,其断裂韧性(压痕法)也由4.4±0.4 MPa?m~(1/2)提高到5.4±0.5 MPa?m~(1/2)。针对纳米纤维、纳米线等一维纳米材料的制备工艺复杂,难以精确控制的难题,本文采用化学气相沉积(CVD)法以H_2、CH_4和Ar为气体原料,在不加催化剂1100℃的条件下合成了超长碳纤维,长度可达几厘米。随着保温时间的增加,碳纤维的直径和长度均有增加。采用伏安法直接测量了单根碳纤维的电阻率,低至10~(-5)Ω?m数量级。通过对单根碳纤维断面的形貌观察和工艺分析,提出了碳纤维的生长机理。在相同的实验系统下,以SiC粉体为原料,Fe(NO_3)_3为催化剂原位合成了直径20-25 nm的SiO_2纳米线,长度达几十微米。引入甲烷二次热处理后制备了SiO_2/C纳米链。通过对制备的纳米材料结构和成分的表征分析,分别提出了基于VLS的纳米线生长机理和Plateau-Rayleigh不稳定性诱导的纳米链生长机理。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-04-20）
井静云,张行,杨振忠[10]（2017）在《一维聚合物复合纳米材料》一文中研究指出有机聚合物一维纳米材料由于其高比表面积和多变可调的微结构和功能性,在选择性吸附、高效离子交换、功能化模板或载体等多方面具有重要价值。目前制备方法多局限于静电纺丝、模板法以及自组装法等,但其高成本、低产率以及性能差等因素,应用受到限制。本研究提出了一种阳离子聚合批量制备可控交联聚合物纳米管的简便新方法,通过改性复合进一步实现了微结构和组成的调控,为其性能研究和功能化奠定了基础。聚合物纳米纤维可加工成所需宏观形貌如粉末、膜或块体等。所得聚合物进一步化学修饰和功能物质复合可制备相应的复合材料。例如,可衍生磺酸、羧酸以及季铵盐等阳离子和阴离子基团;进一步与聚苯胺复合,制备导电一维材料;纳米纤维高温碳化制备碳纤维和相应的无纺布纳米孔碳材料。初步实现了连续管式放量制备,适合于高效批量制备相关聚合物纳米材料。(本文来源于《中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题M：高分子共混与复合体系》期刊2017-10-10）
一维复合纳米材料论文开题报告
（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：
近年来,光催化技术已经成为了国际上公认的处理环境问题的有效方法之一。该方法是通过半导体利用太阳能对有机污染物进行降解,而且低成本、无污染,是解决能源危机与环境问题的重要途径之一。光催化技术的关键是合适的催化剂的选择与制备,因此催化剂的发展决定着未来这项技术的应用前景。在本论文中,主要以静电纺丝技术制备了多种具有一维纳米形貌的钨基氧化物光催化剂,通过表征对其光催化性能进行了讨论。主要研究内容和结论如下:1.首先采用静电纺丝法制备超细叁氧化钨纳米纤维光催化剂。随后结合油浴法,合成了具有高可见光催化活性的Pt/WO_3纳米纤维光催化复合材料。当Pt颗粒的含量为1%时,Pt/WO_3纳米纤维对RhB染料的降解效率达到93.7%。通过基于密度泛函的第一性原理方法分析了Pt修饰提升其光催化性能的机理。因此得知,由于Pt金属颗粒的负载,产生的肖特基势垒,有效的提高了光生载流子的传输效率,相比较单纯的WO_3表现出了更好的光催化性能。通过循环测试和表征,证明制备的Pt/WO_3纳米纤维是作为一种降解有机染料的理想光催化剂。2.通过静电纺丝法制备了ZnWO_4/WO_3异质结构纳米管。经过表征,纳米管的直径在200 nm,管壁厚度为40 nm。在可见光照射下对4-NP溶液进行降解测试了样品的光催化性能,降解效率达到了91.2%。相比纯WO_3纳米纤维,光催化效率提升了近四倍。另外通过捕获剂测试发现在光催化反应中起主要作用的活性基团是h~+和·OH。结合DFT计算,探究了光催化过程中的电子转移路径。结论如下,由于异质结构中的异质界面和多孔结构的存在,促进了光生载流子的输运,电子从ZnWO_4转移到WO_3,有效地增大了电子-空穴对分离效率,这是光催化性能提高的主要因素。3.通过静电纺丝法制备了CoWO_4/ZnWO_4多孔异质结构纳米管光催化剂。经过形貌表征,纳米管的直径在150 nm,管壁厚度为20 nm。通过XPS等方法分析了异质结构的元素组成和化学价态。在可见光照射下对4-NP溶液进行降解测试了样品的光催化性能,降解效率达到了90.3%。结论如下,在煅烧过程中形成的多孔结构为光催化过程提供了更多的活性位点,这使得光催化剂与降解物之间的接触面增大,有利于提高对污染物的降解。另外经过光电测试得知,异质结构具有更大的光电流密度和更小的电子转移内阻,这有利于载流子的传输,抑制了电子空穴对的复合,提高了异质结构的光催化性能。4.通过水热法制备了单斜/六方WO_3异相结构。通过XRD测试分析了样品的晶体结构以及组成,SEM以及TEM表征分析了异相结构的形貌特征。在可见光照射下对RhB溶液进行降解测试,分析了单斜/六方WO_3异相结构光催化剂的光催化性能。结果表明,制备的单斜/六方WO_3异相结相比单斜和六方单一WO_3降解性能均得到提高。结论如下,通过光催化测试以及光电性能测试得知,异相结能够产生更多的载流子,较小的内阻更加有利于载流子的输运,最终使光催化性能得到提高。另外实验方案有待进一步改进,但该思路为光催化剂的发展提供了一种可行性思路。
（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。
一维复合纳米材料论文参考文献
[1].李敏慧.含一维/二维纳米材料的复合质子膜的制备及其性能研究[D].青岛科技大学.2019
[2].孙科.一维钨基氧化物纳米复合材料的制备及光催化性能研究[D].齐鲁工业大学.2019
[3].续成龙.一维金属氧化物/石墨烯纳米卷核壳复合材料的制备及其电化学性能研究[D].哈尔滨工程大学.2019
[4].王雅琦.PVA碳化法制备SiC@C一维纳米复合材料及其吸波性能[J].青岛科技大学学报(自然科学版).2018
[5].干正强.静电纺丝法制备一维金属复合氧化物纳米材料及其气敏性研究[D].安徽工业大学.2018
[6].高文齐.一维镍碳基纳米复合材料的可控制备及催化性能研究[D].北京化工大学.2018
[7].迟茂强.一维导电高分子基复合纳米材料的构筑及其协同类酶催化性质研究[D].吉林大学.2018
[8].李勃天,温幸,唐黎明.一维聚合物-无机纳米复合材料的制备[J].化学进展.2018
[9].陈鹏程.SiC/CNTs纳米复合陶瓷及一维SiO_2/C纳米材料的制备和机理研究[D].华南理工大学.2018
[10].井静云,张行,杨振忠.一维聚合物复合纳米材料[C].中国化学会2017全国高分子学术论文报告会摘要集——主题M：高分子共混与复合体系.2017