表面初始氧化论文-李昕宇

表面初始氧化论文-李昕宇

导读:本文包含了表面初始氧化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:锂-空气电池,催化剂,CeO_2,第一性原理

表面初始氧化论文文献综述

李昕宇[1](2017)在《锂—空气电池阴极催化剂氧化铈表面初始氧还原反应的第一性原理研究》一文中研究指出为了应对由二氧化碳排放造成的温室效应,全世界都在竭力发展太阳能、风能等新能源技术。由于新能源技术输出不稳定的原因,在其发展过程中,高能量密度电池起到关键作用。在目前已存在的所有类型电池中,锂-空气电池(LOBs)由于具有与汽油相当的高理论能量密度,受到了全世界科研工作者的广泛关注,但是其发展仍然存在许多瓶颈,例如较大的过电势和较差的循环性能。作为锂-空气电池阴极的催化剂,CeO_2展现出了对氧还原反应和氧析出反应良好的催化性能,特别是在放电过程开始阶段。为了获得CeO_2表面上初始氧还原反应的微观机理,本文采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理计算方法,系统地研究了CeO_2(111)表面上的氧吸附、锂吸附和初始氧还原反应(ORR)反应过程。根据CeO_2表面晶格氧较易析出的特点,构建了叁种不同的CeO_2(111)表面(标准化学计量,标记为ST;表面氧空位,标记为SOV;和次表面氧空位,标记为SSOV);研究了氧气和锂原子在这些表面上吸附过程。结果表明:在ST和SSOV CeO_2(111)表面上的氧气吸附是弱吸附,而在SOV CeO_2(111)表面,氧气吸附是强吸附;锂原子在所有CeO_2(111)表面上都是强吸附,并且会导致表面一个最近或次近的Ce~(4+)被还原为Ce~(3+),当该Ce~(3+)位于离吸附的锂原子次近的位置(NN)时,吸附作用最强;此外,态密度(DOS)计算结果进一步验证了Ce~(4+)被还原为Ce~(3+)的结论;基于叁种表面对氧气和锂原子不同的吸附性能,研究了这些表面上ORR反应可能的路径,以及该路径中反应中间物和产物的自由能变化和结构参数等。结果表明:由于氧气吸附后填补氧空位、锂吸附和氧化时的高放热,SOV CeO_2(111)表面具有最佳初始ORR反应催化性能;在SOV CeO_2(111)表面的所有可能产物中,存在一种放热较多且拥有Li_2O_2(0001)表面相似结构参数的Li_3O_2分子簇,该Li_3O_2簇可以为Li_2O_2晶体生长提供合适的位置。基于以上计算模拟的结果,我们提出了在CeO_2阴极表面上最可能的反应路径:放电开始时,很多Li_2O_2、Li_3O_2分子簇生长在SOV CeO_2(111)表面;由于Li_3O_2的特殊结构和阴极的导电性质,最终表面氧空位会被Li_2O_2或Li_3O_2分子簇填满,Li_2O_2晶体会开始在这些分子簇的顶部和边缘上生长,直至阴极表面被全部覆盖。这个结论可以合理地解释实验中所观察到的现象。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01)

李越[2](2017)在《双相不锈钢表面高温初始氧化过程的分析》一文中研究指出双相不锈钢因其独特的两相组织,兼具单一的铁素体和奥氏体不锈钢特点,如力学性能和耐腐蚀性能,因此在许多领域可替代奥氏体不锈钢。由于双相不锈钢制备、成型过程中,常常经历热加工过程,热加工过程中会发生高温氧化,对双相不锈钢的表面质量产生较大影响。目前双相不锈钢高温氧化研究主要集中于氧化动力学,而针对其在氧化过程中各相表面所形成氧化物结构、类型的研究却相对匮乏,尤其是氧化初始过程各个相氧化过程方面的研究。为了深入分析双相不锈钢各个相的高温初始氧化过程,本文选取2205双相不锈钢和2507双相不锈钢为研究对象,对其进行了短时间氧化实验,分析了双相不锈钢表面氧化物的组成、结构和形貌。对更好的理解双相不锈钢的高温氧化行为具有一定的参考意义。对2205双相不锈钢在密闭空气气氛下高温(1050℃)短时间氧化时表面氧化膜形成过程的观察发现,氧化初始阶段,双相不锈钢中铁素体和奥氏体表面氧化程度和氧化物类型明显不同,铁素体表面主要是以含铬的氧化物为主,而奥氏体相表面则以含Fe类型氧化物为主,铁素体相初始氧化阶段的抗氧化能力优于奥氏体相。随着氧化时间的延长,两相表面含铁和含铬类型氧化物的相对含量发生了明显变化,铁素体相表面含铁类型的氧化物增多,即氧化速度加快;而奥氏体相表面含铬类型的氧化物增多,表明氧化速度趋于平稳。对2507双相不锈钢在密闭空气气氛下高温(1150℃)短时间氧化时表面氧化膜形成过程的观察发现,初始氧化阶段铁素体相的抗氧化能力优于奥氏体相。但从氧化物中各元素成分来看,两相表面氧化物成分较为相似且Cr含量接近基体;随着氧化时间的延长,铁素体相反应加快,奥氏体相较为稳定,超过20 min时,两个相的氧化表面已无法分辨,在表面形成致密完整的氧化层。该氧化层成分为Fe、Cr和O。综合两种双相不锈钢的氧化形貌发现,在密闭空气环境中,双相不锈钢表面极易形成颗粒状含氮、氧化合物,并优先形成于铁素体相表面。当氧化达到一定时间后,奥氏体表面也析出了该化合物,且其大小和数目均随着氧化时间的增加而增大,最终分布在整个试样表面,该含氮、氧化合物的形成对两相选择性氧化有较大的影响。(本文来源于《太原理工大学》期刊2017-05-01)

王茜,蒙大桥,刘柯钊,肖红[3](2011)在《离子注入碳对纯铁表面初始氧化行为的影响》一文中研究指出用俄歇电子能谱(AES)研究高真空室中纯铁和多能量迭加注碳纯铁表面与氧气吸附及初始氧化过程。纯铁表面的吸附及初始氧化的速率大于注碳纯铁表面的吸附及初始氧化的速率,离子注入碳使纯铁表面的抗氧化性能增强。(本文来源于《中国表面工程》期刊2011年02期)

王茜,蒙大桥,刘柯钊[4](2009)在《离子注入碳对纯铁表面初始氧化行为的影响》一文中研究指出利用俄歇电子能谱(AES)研究高真空室中纯铁及多能量迭加离子注入碳纯铁样与氧气吸附及初始氧化过程。纯铁以及注碳纯铁样品表面吸附及初始氧化行为研究发现,纯铁吸附过程氧元素的百分含量变化曲线(本文来源于《中国工程物理研究院科技年报(2008年版)》期刊2009-01-01)

王茜,蒙大桥,刘柯钊,肖红,张厚亮[5](2008)在《离子注入碳对铀表面初始氧化行为影响的研究》一文中研究指出用俄歇电子能谱(AES)分别对高真空室中铀样品及多能量迭加离子注入碳铀样品与氧气吸附及初始氧化过程进行了研究。结果表明,在高真空室中,清洁铀表面很容易吸附氧化,发生氧化反应,当O2暴露剂量为40 L时,清洁铀表面就会形成一层UO2;离子注入碳后铀表面的抗氧化能力增强。(本文来源于《核动力工程》期刊2008年01期)

陆雷,白彬,邹觉生,杨江荣,肖红[6](2004)在《铌表面初始氧化行为的EELS和AES研究》一文中研究指出利用电子能量损失谱(EELS)和俄歇电子能谱(AES)研究室温下铌的初始氧化过程,研究表明:清洁表面铌的EELS的实验值与理论值较为符合;随着氧化程度的加剧,其体等离子体(BP)、表面等离子体(SP)以及价带间跃迁所造成的电子能量损失峰发生了明显的偏移和强弱的变化,也解释了Nb→NbO→NbO2的初始氧化过程;另外,铌在潮湿空气里氧化1周,在其表面只生成很薄一层的Nb2O5氧化层。(本文来源于《稀有金属材料与工程》期刊2004年08期)

白彬,鲜晓斌,吕学超,蒋春丽[7](2003)在《铀表面离子镀铝层初始氧化EELS和AES原位研究》一文中研究指出利用电子能量损失谱(EELS)和俄歇电子能谱(AES)原位研究了铀表面离子镀铝改性层在室温,氧气超高真空环境中的初始氧化行为。铝镀层初始氧化行为与金属铝不同,铝镀层表面初始吸附、氧化速度快于金属铝,钝化能力比金属铝强。铝镀层与金属铝相似,初始氧化物均以岛状形式生长,但岛状生长时间缩短。(本文来源于《核科学与工程》期刊2003年04期)

陆雷,白彬,邹觉生,杨江荣,肖红[8](2003)在《铀表面初始氧化行为的电子能量损失谱研究》一文中研究指出利用俄歇电子能谱仪获取了表面清洁的铀及其在氧化过程中的电子能量损失谱 (EELS) ,研究这些电子能量损失谱线显示 :清洁表面铀的等离子损失的实验值与理论值较为符合 ;随着氧化程度的加剧 ,体等离子体 (BP)、表面等离子体 (SP)以及价带间跃迁所造成的电子能量损失峰发生了明显的连续偏移和强度的变化 ,表明室温下清洁表面铀暴露微量纯氧后 ,在铀表面上发生了U→UO→UO2 初始氧化过程。同时 ,又采用了俄歇电子能谱 (AES)和X射线光电子谱 (XPS)对照分析了铀的初始氧化过程(本文来源于《稀有金属》期刊2003年03期)

陆雷,白彬,邹觉生,杨江荣,肖红[9](2002)在《铀铌合金表面初始氧化行为的电子能量损失谱》一文中研究指出具有一定能量D0的电子束入射到样品表面,其透过样品薄膜或受样品反射的部分电子会损失一些能量,按其能量进行分散可以获得一幅电子能量损失谱(EELS)。入射电子能量损失大概有5种情况:(1)晶格振动引起的散射,属于声子激发或吸收,损失能量在几十至几百meV范围;(2)体等离子体或表面等离子体激发,或价带跃迁,能量损失值 1-50eV;(3)芯能级电子的激发跃迁,能量为102-103eV量级:情况(4)自由电子激发 (二次电子),约50eV以下;(5)韧致辐射(连续X射线)。情况(4)和(5)激发过程(本文来源于《中国工程物理研究院科技年报(2002)》期刊2002-06-30)

周牧易,Y,M,Wang,P[10](1992)在《Zr(0001)初始氧化的表面结构变化》一文中研究指出LEED和XPS实验观察到了Zr(0001)初始氧化的表面结构变化,多重散射理论分析结构表明,Zr(0001)表面的初始氧化形成的(2×2)表面结构,为表面FCC重构的underlayer的C(B) A(C)BAB的结构形式,并存在纵向的原子的Relaxation,使Zr原子移向O原子,计算的最佳模型中的位移量为d_(11)=0.005nm,d_(22)=0.005 nm。(本文来源于《厦门大学学报(自然科学版)》期刊1992年02期)

表面初始氧化论文开题报告

(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:

双相不锈钢因其独特的两相组织,兼具单一的铁素体和奥氏体不锈钢特点,如力学性能和耐腐蚀性能,因此在许多领域可替代奥氏体不锈钢。由于双相不锈钢制备、成型过程中,常常经历热加工过程,热加工过程中会发生高温氧化,对双相不锈钢的表面质量产生较大影响。目前双相不锈钢高温氧化研究主要集中于氧化动力学,而针对其在氧化过程中各相表面所形成氧化物结构、类型的研究却相对匮乏,尤其是氧化初始过程各个相氧化过程方面的研究。为了深入分析双相不锈钢各个相的高温初始氧化过程,本文选取2205双相不锈钢和2507双相不锈钢为研究对象,对其进行了短时间氧化实验,分析了双相不锈钢表面氧化物的组成、结构和形貌。对更好的理解双相不锈钢的高温氧化行为具有一定的参考意义。对2205双相不锈钢在密闭空气气氛下高温(1050℃)短时间氧化时表面氧化膜形成过程的观察发现,氧化初始阶段,双相不锈钢中铁素体和奥氏体表面氧化程度和氧化物类型明显不同,铁素体表面主要是以含铬的氧化物为主,而奥氏体相表面则以含Fe类型氧化物为主,铁素体相初始氧化阶段的抗氧化能力优于奥氏体相。随着氧化时间的延长,两相表面含铁和含铬类型氧化物的相对含量发生了明显变化,铁素体相表面含铁类型的氧化物增多,即氧化速度加快;而奥氏体相表面含铬类型的氧化物增多,表明氧化速度趋于平稳。对2507双相不锈钢在密闭空气气氛下高温(1150℃)短时间氧化时表面氧化膜形成过程的观察发现,初始氧化阶段铁素体相的抗氧化能力优于奥氏体相。但从氧化物中各元素成分来看,两相表面氧化物成分较为相似且Cr含量接近基体;随着氧化时间的延长,铁素体相反应加快,奥氏体相较为稳定,超过20 min时,两个相的氧化表面已无法分辨,在表面形成致密完整的氧化层。该氧化层成分为Fe、Cr和O。综合两种双相不锈钢的氧化形貌发现,在密闭空气环境中,双相不锈钢表面极易形成颗粒状含氮、氧化合物,并优先形成于铁素体相表面。当氧化达到一定时间后,奥氏体表面也析出了该化合物,且其大小和数目均随着氧化时间的增加而增大,最终分布在整个试样表面,该含氮、氧化合物的形成对两相选择性氧化有较大的影响。

(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。

表面初始氧化论文参考文献

[1].李昕宇.锂—空气电池阴极催化剂氧化铈表面初始氧还原反应的第一性原理研究[D].华中科技大学.2017

[2].李越.双相不锈钢表面高温初始氧化过程的分析[D].太原理工大学.2017

[3].王茜,蒙大桥,刘柯钊,肖红.离子注入碳对纯铁表面初始氧化行为的影响[J].中国表面工程.2011

[4].王茜,蒙大桥,刘柯钊.离子注入碳对纯铁表面初始氧化行为的影响[C].中国工程物理研究院科技年报(2008年版).2009

[5].王茜,蒙大桥,刘柯钊,肖红,张厚亮.离子注入碳对铀表面初始氧化行为影响的研究[J].核动力工程.2008

[6].陆雷,白彬,邹觉生,杨江荣,肖红.铌表面初始氧化行为的EELS和AES研究[J].稀有金属材料与工程.2004

[7].白彬,鲜晓斌,吕学超,蒋春丽.铀表面离子镀铝层初始氧化EELS和AES原位研究[J].核科学与工程.2003

[8].陆雷,白彬,邹觉生,杨江荣,肖红.铀表面初始氧化行为的电子能量损失谱研究[J].稀有金属.2003

[9].陆雷,白彬,邹觉生,杨江荣,肖红.铀铌合金表面初始氧化行为的电子能量损失谱[C].中国工程物理研究院科技年报(2002).2002

[10].周牧易,Y,M,Wang,P.Zr(0001)初始氧化的表面结构变化[J].厦门大学学报(自然科学版).1992

标签:;  ;  ;  ;  

表面初始氧化论文-李昕宇
下载Doc文档

猜你喜欢