导读:本文包含了低维金属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:石墨烯纳米卷,二氧化锰,二氧化锡,锂离子电池
低维金属材料论文文献综述
续成龙[1]（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）
赵亚丽,李旭峰,贾琨,马江将,李巧燕[2]（2018）在《一维金属介质光子带隙材料的光学特性（英文）》一文中研究指出本文描述了由不同厚度的ITO和Ag层制成的一维金属介质光子带隙材料1D M-D PBG的光学透射和反射特性。研究发现,单元尺寸小于80 nm的金属结构和较小的金属分数会导致光学透射率的提高。对于大于80 nm的单元尺寸,在可见光的低频和高频的频谱范围内反射率都相应增强。这是由于一种特殊结构和等离子体的带隙的作用。此外,在两个范围内的反射随着增加银膜厚度的增加而提高和扩大。结构引起的反射光谱随着单位尺寸的增大而增大,并且由于等离子体光子带隙的反射超出光学范围。研究结果对1D M-D PBG光学滤波器的设计有一定的参考价值。(本文来源于《光电工程》期刊2018年11期）
干正强[3]（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）
张艳芳[4]（2017）在《低维原子晶体材料在金属基底上生长及物性的第一性原理计算》一文中研究指出材料的发展史既是科学技术的发展史也是人类社会的发展史。一直以来,从天然材料到人工材料,从传统材料到新材料,人类孜孜不倦地汲取着材料大海里的营养。由于石墨烯——首个被成功制备的二维原子晶体材料有着诸如:高的电子迁移率、优良的力学性质、光学性质以及量子霍尔效应等新奇物性,使得关于各种新型二维原子晶体材料的研究倍受关注。但是,成功地应用这些二维原子晶体材料的首要条件就是能够实现高质量、大面积的材料制备,并且能够对其物理化学性质实现可控调制。本论文的工作就是从这两个目的出发,利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,结合扫描隧道显微镜的实验结果,开展了石墨烯以及硅二维结构在过渡金属Ru(0001)表面上的生长机制,以及掺杂石墨烯纳米带能带调控的研究。取得的主要研究成果如下:1.Ru(0001)表面石墨烯生长机制的研究。石墨烯在金属表面上的生长过程中,前驱体对于石墨烯生长的质量和尺寸有着至关重要的作用。目前关于石墨烯生长过程中的前驱体的构型众说纷纭。结合扫描隧道显微镜的实验,从第一性原理计算出发,研究了石墨烯成核阶段中前驱体的构型。计算结果表明,以乙烯分子作为C源在Ru(0001)上生长石墨烯时,前驱体是非平面的CH2单体和CH2二聚体组成的链状结构。这些非平面的CH2单体和二聚体吸附在Ru(0001)表面上的六方密堆积的空位,沿着表面上的叁个高对称方向排列分布。这项工作揭示了石墨烯在Ru(0001)表面上生长时的前驱体构型,通过控制碳源及前驱体的量可以控制石墨烯的质量及尺寸。2.Ru(0001)表面上一系列硅二维结构的生长:硅鱼骨结构、硅鱼骨和类硅烯共存结构和硅烯。硅烯不仅本身具有优异性质,比石墨烯更有吸引力的一点在于其可以与硅基半导体器件更好的兼容。目前人们仅在少数基底上,如:Ag(111)、Ir(111)和ZrB2(0001)等,制备出硅烯。最近,第一个基于硅烯的场效应晶体管的问世更是激起了人们对于硅烯研究的热潮。通过理论计算研究发现,与在Ag(111)表面上生长硅烯不同,随着硅原子覆盖度的不同,在Ru(0001)表面上会生长出一系列不同的硅二维结构。在50%的覆盖度下,Si原子形成一种之前从未被报道过的硅二维鱼骨结构;随着Si覆盖度增加至85.7%时,Ru(0001)表面被硅烯覆盖。通过模拟硅鱼骨向硅烯的转变过程,证实了硅烯是从硅鱼骨的elbow位置开始生长的。Ru(0001)表面上的这些硅二维结构以及硅鱼骨结构向硅烯的转变均得到了实验的证实。该研究成果为硅二维原子晶体材料的生长和性质的研究提供了有价值的参考。3.通过掺杂异质原子调控石墨烯纳米带的能带结构。理论研究表明,石墨烯纳米带的能带结构可以通过调节边界类型、宽度以及掺杂原子种类实现调控。然而,在实验上真正实现石墨烯纳米带能带性质的精确调控仍然存在着巨大的挑战。N掺杂仅仅是同幅度地平移了石墨烯纳米带的价带顶和导带底的位置,并未改变其带隙大小。基于前期N掺杂肩章型石墨烯纳米带的工作,第一性原理计算的研究结果显示,在不同位置掺杂S原子的前驱体分子具有不同的最高占据轨道和最低未被占据轨道差。同时,计算结果还表明利用这种S掺杂的前驱体分子构筑的肩章型石墨烯纳米带具有不同大小的带隙。进一步的扫描隧道显微镜以及扫描隧穿谱的实验结果证实了不同位置掺杂S原子确实实现了石墨烯纳米带的能带调控。S掺杂为有效调控石墨烯纳米带的带隙开辟了新的方向。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院物理研究所)》期刊2017-04-01）
霍成学,王子明,李晓明,曾海波[5]（2017）在《低维金属卤化物钙钛矿:一种微腔激光材料》一文中研究指出金属卤化物钙钛矿具有优异的光电性能,在太阳能电池、光电探测等领域有着广泛的应用。该材料还具有优越的发光性能,通过调节卤素原子的种类与比例,可以实现可见光范围内的全波段发光;此外,其半峰全宽很窄,故在显示等领域也具有广阔的应用前景。这些特点使金属卤化物钙钛矿非常适于作激光增益介质,加上其低维材料本身就可以作为光学谐振腔,因此低维金属卤化物钙钛矿实现激光输出成为可能。相关的研究已经取得了重要的进展。(本文来源于《中国激光》期刊2017年07期）
罗强,刘甲,曹茂盛[6]（2017）在《典型低维过渡金属材料电磁波吸收性能研究进展》一文中研究指出铁、钴、镍过渡金属材料具有较高的磁导率和优异的电磁特性,是一类发展中的先进电磁功能材料。本文综述了零维、一维、二维、分级及异质结构铁、钴、镍过渡金属材料的电磁波吸收性能研究进展,并分析了本材料体系存在的问题及未来发展趋势。(本文来源于《黑龙江大学自然科学学报》期刊2017年01期）
李星星,武晓君,李震宇,杨金龙[7]（2016）在《低维磁性半导体和半金属材料的计算机模拟与设计》一文中研究指出自旋电子学利用电子自旋进行信息的传递、处理与存储,是解决当前信息技术瓶颈的一个重要方法。磁性半导体和半金属材料是自旋电子学的基石。为了构筑纳米尺度的自旋电子学器件,实现器件尺寸最小化和高密度集成,寻找低维的磁性半导体和半金属材料成为一个必然趋势[1]。我们基于前期提出的双极磁性半导体[2]、非对称反铁磁半导体[3]等概念,利用第一性原理计算和最近发展的晶体结构预测方法,在二维过渡金属氧族和氮族化合物体系设计了系列磁性半导体和半金属材料。同时,为使材料在室温下工作,我们要求设计出的材料具备和室温可比的磁有序温度,高自旋极化电子态,以及较宽的自旋劈裂能隙。在本报告中,我们将分享在低维磁性半导体和半金属材料理论设计方面的最新工作进展。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十分会：纳米体系理论与模拟》期刊2016-07-01）
冯昌浩[8]（2016）在《基于一维金属氧化物纳米材料气敏特性的研究》一文中研究指出中国国家标准第GB7665-87项中对传感器的定义为:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置。”气体传感器是传感器的一个重要分支,它被广泛应用于大气/室内环境监测、污染源监控、工业/民生安全和非侵入式医疗等领域。为了拓展应用领域,气体传感器需要进一步提升响应值、选择性、响应恢复速度和可靠性。作为气体传感器的核心组成部分,敏感材料直接影响气体传感器的敏感特性,因此开发高性能的敏感材料是提升气体传感器性能的重要途径。近年来,随着静电纺丝技术的不断发展,通透性好、比表面积大的一维纳米材料引起人们的广泛关注。本论文以一维金属氧化物纳米材料的气敏特性为研究对象,从提高材料的识别功能、转换功能和敏感体的利用效率入手,通过掺杂其他半导体材料来调控其形貌和组成,从而提高气体传感器的响应值、选择性、响应恢复速度和长期稳定性。本文的具体研究内容如下:(1)利用静电纺丝技术制备了直径均一的WO3纳米线,并在此基础上制备了掺入了不同比例La2O3的WO3纳米线。气敏特性测试结果表明:样品中La3+与W6+的摩尔比为3%的纳米线对丙酮的响应值最高,对100ppm丙酮的响应值为12.7,约为未掺杂WO3纳米线的2倍。但该气体传感器恢复速度较慢,检测下限较高。(2)为进一步提高气体传感器对丙酮的响应值,利用静电纺丝技术制备了掺入不同比例In2O3的WO3纳米线。形貌表征结果显示:随着In2O3掺杂量的增加,纳米线表面变粗糙,颗粒边界变得明显。气敏特性测试结果表明样品中In2O3与WO3的摩尔比为1.5%的纳米线对丙酮的响应值最高,对50ppm丙酮的响应值为12.9,约为未掺杂WO3纳米线的2.5倍。此外,其检测下限大大降低,且具有较好的抗湿性。(3)利用静电纺丝法制备了多孔性Ni O中空纳米管,在此基础上制备掺杂W6+的Ni O中空纳米管。形貌表征结果显示利用静电纺丝法制备的纳米管的直径约90nm,且随着W6+掺杂量的增加,晶粒的尺寸逐渐减小,比表面积增大。气敏特性测试结果表明样品中W6+与Ni2+摩尔比为2%的纳米管对二甲苯的响应值最高,对200ppm二甲苯的响应值为8.7,约为未掺杂Ni O纳米管的3.3倍。然而,基于上述材料的气体传感器仍具有响应时间和恢复时间较长、检测下限较高、响应值较小等不足。(4)为进一步提高气体传感器对二甲苯的响应值,利用静电纺丝法制备了不同比例的Cr3+掺杂Ni O中空纳米管。气敏特性测试结果表明Cr3+/Ni2+掺杂比例为3 mol%的样品对二甲苯的响应值提高显着,对50ppm二甲苯的响应值为88,约为未掺杂Ni O纳米管的63倍。与W6+掺杂Ni O纳米管的气敏特性相比,Cr3+掺杂Ni O纳米管具有以下优点:一、响应值高,对200ppm二甲苯的响应值为695;二、响应和恢复速度快,其对200ppm二甲苯的响应时间为144s,恢复时间为50s;叁、检测下限低,该气体传感器的检测下限为5ppm;四、选择性更好,分辨率D(Rxylene/Rethanol)为9。(本文来源于《吉林大学》期刊2016-06-01）
程丽[9]（2015）在《金属硫属化合物低维纳米结构材料的构筑与性质研究》一文中研究指出金属硫属化合物具有独特的催化、储能等性质,在光催化、太阳能电池、红外探测器和电极材料等领域有广泛的应用。目前,人们已成功合成出多种形貌的金属硫属化合物纳米材料,其中低维纳米结构材料的制备已成为材料科学研究领域的热点之一。静电纺丝法因其操作简单和重复性高等特点,成为低维纳米结构材料构筑的重要方法。因此,采用静电纺丝法构筑金属硫属化合物低维纳米结构材料是一个重要的研究课题。本论文中采用静电纺丝法制备了一系列PVP/无机盐复合纳米纤维,经高温煅烧得到SnO2纳米纤维、Sb2O4纳米纤维、PbO纳米纤维和CuO纳米纤维。在制得氧化物纳米纤维的基础上,采用双坩埚硫化方法制备了SnS纳米纤维、Sb_2S_3纳米纤维、PbS纳米纤维、CuS纳米纤维和Cu7.2S4纳米纤维;采用双坩埚硒化方法制备了SnSe纳米纤维、SnO2/SnSe_2纳米纤维、Sb2Se_3纳米纤维、PbSe纳米纤维和Cu_2-xSe纳米纤维。采用溶剂热法结合静电纺丝法制备了Bi_2Se_3/PANI/PVP复合纳米纤维,并采用XRD、EDS、SEM和HMS等现代分析测试技术对样品进行表征。结果表明,制备的金属氧化物纳米纤维、金属硫化物纳米纤维和金属硒化物纳米纤维均为纯相,直径分别为60-230 nm、120 nm-300 nm和90 nm-270 nm。以罗丹明B(Rh B)为目标降解物来研究纳米纤维的光催化活性。结果表明,SnS纳米纤维、SnSe纳米纤维和SnO2/SnSe_2纳米纤维在紫外光下照射200 min后,Rh B溶液的降解率分别为92.55%、92.86%和68.38%;Sb_2S_3纳米纤维和Sb2Se_3纳米纤维在紫外光下照射220 min后,Rh B溶液的降解率分别为91.21%和75.20%;PbS纳米纤维和PbSe纳米纤维在紫外光下照射220 min后,Rh B溶液的降解率分别为70.79%和73.17%;CuS纳米纤维、Cu7.2S4纳米纤维和Cu_2-xSe纳米纤维在紫外光下照射240 min后,Rh B溶液的降解率分别为64.77%、78.13%和63.83%。HMS分析表明,Bi_2Se_3/PANI/PVP复合纳米纤维具有很高的电导率。论文中取得了一些有价值的结果,对今后进一步深入研究金属硫属化合物低维纳米结构材料的构筑及其性质奠定了一定的基础。(本文来源于《长春理工大学》期刊2015-12-01）
丁丽平[10]（2015）在《零维金属氧化物复合材料的合成及其在能源化学中的应用研究》一文中研究指出零维金属氧化物复合材料,由于其独特的物理化学性质,在磁性材料、传感、光学、催化、储能等方面具有广阔的前景。本文基于气-热液反应制备碳包覆SnO2纳米晶,将其应用于锂离子电池负极材料中；采用后处理方法,将气-液法得到的Cd3P2纳米晶包埋于聚苯乙烯小球；以生物凝胶(藕粉)作为模板剂,制备多孔磁性CoFe2O4复合纳米催化剂,考察了其在环己烷选择性催化氧化的性能。具体工作如下：通过向溶有Sn-油酸的高温溶液体系中鼓入空气合成了单分散、高结晶度SnO2纳米晶,平均尺寸为3.0nm。采用N2气氛淬火工艺,配体分子碳化,形成了多孔碳膜包覆SnO2纳米晶(Sn02/C)。实验证明：该复合纳米晶是一种良好的锂离子电池负极材料,多孔碳不仅提高了电极界面的导电性,同时为SnO2、LixSn的脱嵌锂过程提供了缓冲层,表现出良好的充放电循环性能。在0.5 C充放电测试中,100次循环后,其可逆容量保持在908 mA·h·g-1。该方法可以扩展到其他零维材料的合成,如本实验采用后处理方法,成功地将气-液法得到的Cd3P2纳米晶包埋于聚苯乙烯小球。藕粉溶胶受热能够形成生物凝胶,本文利用了该生物胶作为模板剂,原位合成了磁性CoFe2O4纳米晶。借助超临界干燥,空气条件下煅烧,获得比表面积达95.6 m2/g的多孔材料。分析表明：CoFe2O4颗粒均匀分散,平均直径小于15.0 nm,其堆积结构保持了原有的生物质模板。该复合纳米晶是一种优良的氧化反应催化剂,应用于环己烷分子氧化反应。通过考察初始氧压力(PO2),温度(T),反应时间(t)及引发剂等因素,获得最高产率为16.43%,其中环己酮+环己醇的选择性为90.30%,最佳反应条件为：PO2=1.6MPa, T=150℃,t=6hrs,环己酮能够作为引发剂起到自催化作用。本文对于新型零维复合材料的制备提供了新思路并拓宽了其在能源化学中应用。(本文来源于《合肥工业大学》期刊2015-03-01）
低维金属材料论文开题报告
（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：
本文描述了由不同厚度的ITO和Ag层制成的一维金属介质光子带隙材料1D M-D PBG的光学透射和反射特性。研究发现,单元尺寸小于80 nm的金属结构和较小的金属分数会导致光学透射率的提高。对于大于80 nm的单元尺寸,在可见光的低频和高频的频谱范围内反射率都相应增强。这是由于一种特殊结构和等离子体的带隙的作用。此外,在两个范围内的反射随着增加银膜厚度的增加而提高和扩大。结构引起的反射光谱随着单位尺寸的增大而增大,并且由于等离子体光子带隙的反射超出光学范围。研究结果对1D M-D PBG光学滤波器的设计有一定的参考价值。
（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。
低维金属材料论文参考文献
[1].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
[2].赵亚丽,李旭峰,贾琨,马江将,李巧燕.一维金属介质光子带隙材料的光学特性（英文）[J].光电工程.2018
[3].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
[4].张艳芳.低维原子晶体材料在金属基底上生长及物性的第一性原理计算[D].中国科学院大学(中国科学院物理研究所).2017
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[6].罗强,刘甲,曹茂盛.典型低维过渡金属材料电磁波吸收性能研究进展[J].黑龙江大学自然科学学报.2017
[7].李星星,武晓君,李震宇,杨金龙.低维磁性半导体和半金属材料的计算机模拟与设计[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十分会：纳米体系理论与模拟.2016
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