一、碳纳米管复合材料研究进展(论文文献综述)
乔俊宇,李秀涛[1](2021)在《基于MOFs的碳纳米管复合材料的制备和应用进展》文中研究指明碳纳米管(CNTs)作为纳米材料研究中的一个重要发现,自其诞生以来就成为碳材料领域的研究热点之一。金属有机框架(MOFs)凭借其独特的多孔结构,近年来在各领域的应用已经成为研究前沿之一。随着材料科学的不断发展,对具有不同功能特性材料的复合技术研究,已经成为解决材料应用领域中关键问题的主要方法。而碳纳米管和金属有机框架作为目前材料领域两类十分重要的纳米材料,通过复合技术将碳纳米管的高导电特性和金属有机框架材料的高比表面积、丰富孔道分布特性相结合是研究与应用的必然趋势。本文综述了近年来金属有机框架和碳纳米管的主要复合形式和制备方法,整理了复合材料在超级电容器、锂电池、催化、吸附等领域的最新研究进展,对两种材料性能的协同提升方面进行了讨论和总结,并指出CNTs与MOFs材料的复合以及CNTs的生长分布具有很高的随机性,对其实现进一步控制是未来的技术研究重点。
张严[2](2021)在《杜仲胶/环氧树脂/碳纳米管电磁屏蔽防腐涂料制备与性能研究》文中研究说明随着科学技术的发展,电子电器设备仪器的使用越来越多,有些仪器表面的涂层即要保证良好的防腐蚀性能又需要将仪器表面多余的电荷排出,因此单一性能的涂料就难以满足仪器的使用需求。针对上述问题,本文研究制备了一种电磁屏蔽防腐涂料来满足设备仪器多方面的使用要求。环氧树脂有优良的耐腐蚀性和粘结性能,广泛应用于涂料基体胶黏剂及工程材料领域。碳纳米管(CNT)具有优异的电性能和力学性能,是聚合物理想的改性填料。本文选用环氧树脂E-51作为涂层基体,但是E-51在固化过程中由于溶剂的挥发会出现微孔会影响使用寿命。杜仲胶(EUG)是天然橡胶的同分异构体,具有独特的化学组成和橡塑二重性,它的力学性能、防腐蚀性能和耐磨性能十分优异。选用EUG和CNT对E-51进行改性。制备了一种以E-51和EUG为基体以CNT为改性填料的电磁屏蔽防腐涂料,提高了涂料的综合使用性能,能够满足涂料多方面的使用要求。首先用表面活性剂曲拉通对CNT进行表面处理,可以使CNT在基体中的分散更加均匀,研究了CNT对E-51/CNT涂层导电性能和力学性能的影响。确定了CNT的最佳添加量为7wt%。然后保持CNT的最佳添加量7wt%不变,使用EUG对基体E-51进行改性研究,通过改变EUG和E-51的配比制备了EUG/E-51/CNT复合涂层。分析了EUG的引入对EUG/E-51/CNT复合涂层各种性能的影响。对EUG/E-51/CNT复合涂层进行热性能表征,DSC和DMA结果都表明玻璃化转变温度(Tg)向低温方向移动。对EUG/E-51/CNT复合涂层进行电性能测试,表明在基体中引入EUG可以改善涂层的导电性和电磁屏蔽性能。通过SEM对EUG/E-51/CNT复合涂层进行表面形貌观察发现EUG的引入不仅改善了CNT的分散而且可以弥补E-51固化时产生的微孔。对复合涂层进行力学性能测试,结果表明EUG的引入可以改善涂层的附着力。对复合涂层进行防腐蚀性能测试,结果表明EUG的引入可以改善EUG/E-51/CNT复合涂层的防腐蚀性能。将EUG进行环氧化改性制备出环氧化杜仲胶(EEUG),EUG环氧化之后内部的部分结晶被破坏,室温显示出高弹性和良好的韧性。与EUG相比EEUG的极性增加其耐腐蚀性能增强,EEUG的力学性能也比EUG更好。保持CNT的最佳添加量7wt%不变,使用EEUG对基体E-51进行改性研究,通过改变EEUG和E-51的配比制备了EEUG/E-51/CNT复合涂层。研究了EEUG的引入对EEUG/E-51/CNT复合涂层性能的影响,并将EEUG/E-51/CNT复合涂层和EUG/E-51/CNT复合涂层进行了比较。结果表明EEUG和E-51可以发生共固化反应,EEUG与E-51的相容性比EUG与E-51更好。电导率和电磁屏蔽性能相比于EUG/E-51/CNT复合涂层提高幅度更大。EEUG的引入不仅改善了CNT的分散而且可以弥补E-51在固化过程中产生的微孔。EEUG/E-51/CNT复合涂层附着力的提高幅度也比EUG/E-51/CNT复合涂层更大。防腐蚀测试表明EEUG/E-51/CNT复合涂层的防腐蚀性能相对于EUG/E-51/CNT复合涂层更好。
王慧莹[3](2021)在《钛酸镍、钛酸钴的制备及其电化学性能研究》文中进行了进一步梳理近几年来,钛基过渡金属氧化物在锂离子电池负极材料的研究领域已经占据了一席之地,在此之前其主要应用于催化剂、传感器等。研究发现,钛基过渡金属氧化物具有比碳材料更高的理论比容量,比钛基材料具有更好的稳定性,并且具有钛基材料体积变化小的优点。目前报道的钛基过渡金属氧化物的材料形貌较单一,达到特殊的形貌需要较复杂的手段;但是特殊的形貌能赋予材料更高的电化学性能。针对这一问题,本文采用溶剂热法和溶胶-沉淀法分别制备了不同形貌的钛酸镍和钛酸钴材料,并将其作为锂离子电池负极材料测试电化学性能。通过调控溶剂热法过程中混合溶剂的配比制备出微介孔纳米花NiTiO3,借助SEM观察到纳米花生长随着混合溶剂中丙三醇的增加而变化,经过对制备过程的调控得到最佳反应条件。微介孔的存在提供了较高的电荷传输速率和离子扩散率,有利于形成锂离子快速通道,且纳米花的高比表面积为锂离子的脱嵌提供更多的位置。纳米花NiTiO3作为锂离子电池负极材料表现出优异的循环稳定性。通过溶剂热法成功合成具有高比表面积的絮状CoTiO3。作为锂离子电池负极材料,CoTiO3高的循环性能得益于其较大的比表面积,使得锂离子在脱嵌过程中具有更多的位置:经过前10圈的活化后容量保持率高达97.73%,且倍率性能良好。采用碳纳米管复合材料以增强材料电化学性能:复合后NiTiO3和CoTiO3首圈库伦效率分别上升了9.18%和82.8 m Ah g-1,容量保持率增加,循环前后的电化学阻抗明显减小。碳纳米管的复合使材料结构更加稳定,容量衰减小,导电性能提高,循环性能提高。采用溶胶-沉淀法制备了球形NiTiO3和多孔球形CoTiO3,并采用片状石墨复合NiTiO3。多孔特性有利于增大电极与电解液的接触面积,且球形结构具有较强的适应体积变化的能力,在充放电过程中保持结构的稳定性。复合片状石墨可以提高材料的首次循环效率,改善循环性能,增加电子导电率,减小电池极化,有利于NiTiO3锂离子电池负极材料的工业应用。
薛浪浪[4](2021)在《铁基氧(硫)化物/碳纳米管复合材料的制备及其电化学性能研究》文中认为能源问题对于国家发展和人们生活水平的影响很重要,而随着化石能源的不可逆的过多消耗以及由此带来的环境问题,使得对清洁能源的开发和利用引起越来越多的国家和研究者的关注。当前,锂离子电池在储能电池技术领域的发展已经比较成熟,在日常便携式电子设备、新能源汽车等领域都可以看到锂离子电池在其中的应用。然而,锂离子电池的大规模使用会使得锂离子的储量逐渐减少,且锂资源在全球的分布并不均衡,这会限制未来锂离子电池的发展。同属于碱金属元素的钠和锂元素,具有相似的物理化学性质,且钠资源储量丰富,开发成本低,在今后的储能系统中的应用具有很大的潜力。可以预见,对钠离子电池的研究是当前及未来一段时期内应对能源、环境问题的一个热门方向。想要推进钠离子电池商业化应用,关键在于找到高比容量、安全稳定的电极材料。钠离子电池负极材料当中,过渡金属氧化物和硫化物作为氧化还原机制类的负极材料有着较高的理论比容量和首圈库伦效率,是钠二次电池的理想负极材料。其中,铁基材料由于其丰富的地球储量、无毒无污染等特点,受到众多科研工作者的关注和研究。然而,铁基氧化物和硫化物应用到电池中时,导电性能较差,且在充放电过程中体积会发生较大变化,电极会出现粉化现象,并与集流体脱离开来,进而导致电池比容量降低,循环稳定性大幅度下降。这限制了铁基氧化物和硫化物在钠离子电池中的应用。为提高铁基氧化物和硫化物在钠离子电池中的的循环性能和倍率性能,本文将铁基氧化物和硫化物与碳纳米管复合,制备了Fe2O3/碳纳米管、Fe1-xS/碳纳米管复合材料,期望发挥碳纳米管的高导电性与缓解材料体积变化的作用。本论文的主要研究内容和结论如下:(1)采用火焰法,通过改变催化剂的注射速率制备了三种不同形貌的Fe2O3/碳纳米管膜样品,并将三个样品以自支撑的形式作为负极材料应用到钠离子电池中,并对其进行了电化学性能测试,研究不同微观结构的样品与电化学性能之间的关系。结果表明,样品中碳纳米管质量较好、能够组装成管束状且能缠联成致密的碳纳米管网络时,有利于增大材料内部的储钠空间,且碳纳米管网络能够降低储钠过程中的应力应变,可缓解金属氧化物颗粒体积膨胀并阻止其团聚,从而提高材料的整体电子和离子导电性,使得其在钠离子电池中表现出更好的电化学性能,在50 m A g-1电流密度下充放电循环50圈后,仍可保持266.0 mAh g-1的放电比容量。(2)采用水热法制备了氧化铁材料和氧化铁/碳纳米管(Fe2O3/CNT)复合材料,使用固定床对制得的复合材料进行硫化改性,使用控制变量法,改变硫化时间,可得到组分和形貌不同的氧化铁/硫化铁/碳纳米管复合材料,发现碳纳米管的引入可有效抑制Fe2O3颗粒的团聚现象,进而使得Fe2O3/CNT复合材料具有比CNT和Fe2O3更优异的电化学性能,在50 m A g-1电流密度下充放电循环100圈后,仍可保持109.0 mAh g-1的放电比容量。对Fe2O3/CNT样品进行硫化处理后,其电化学性能得到了很好的提高,在50 m A g-1电流密度下充放电循环100圈后,仍可保持348.1 mAh g-1的放电比容量。
李旭[5](2021)在《噻吩功能化聚苯乙烯的合成》文中提出聚苯乙烯具有刚性大、成型加工性能优异和价格低廉等优点,广泛应用于包装、电子、家电等领域,是五大通用塑料之一。随着现代科技的快速发展,高端应用领域对聚苯乙烯材料提出了更高要求,但传统的聚苯乙烯高分子中缺乏功能化基团,影响了其功能性的提升与应用领域的拓展。本文在此背景基础上,通过设计一种侧基含噻吩基团的苯乙烯单体,与苯乙烯进行自由基共聚合,制备了噻吩侧基含量可调的功能化聚苯乙烯;功能化聚合物经过溴化、Suzuki偶联反应可进一步引入噻吩基团,提高其含量;随后将噻吩功能化聚苯乙烯与多壁碳纳米管制备成复合材料,并研究其电导率变化,主要研究内容和结论如下:(1)设计制备了含有噻吩侧基的苯乙烯单体Ts,通过将Ts与苯乙烯进行自由基共聚合,制备了一系列室温可溶的噻吩功能化聚苯乙烯,通过1H-NMR、GPC、DSC表征了聚合物的结构和热性能,结果表明,调节反应单体配比可以调节共聚物组成,进而调节聚合物中噻吩基质量含量在0~36.1 wt%之间进行设计。(2)基于上述得到的噻吩功能化聚苯乙烯,对其进行溴化处理和Suzuki偶联反应,可在聚合物上进一步接枝噻吩侧基,利用1H-NMR、GPC、DSC表征了中间产物和聚合物的结构和热性能,结果发现,溴化反应效率均在96%以上,接枝反应效率在90%以上,从而可将共聚物中的噻吩基质量含量提升至53.0 wt%。(3)将不同组成的噻吩功能化聚苯乙烯与多壁碳纳米管制备成复合材料,并测定了其电导率变化规律。结果表明,噻吩基的引入能够明显提高复合材料的电导率,复合材料中碳纳米管含量相同时,材料电导率随聚合物中噻吩含量增加而呈数量级提高;噻吩功能化聚苯乙烯PT-g-BT(噻吩基质量含量62.0 wt%)中添加15 wt%碳纳米管时,电导率可达663 S/m,添加30 wt%碳纳米管时,电导率可达996 S/m;噻吩基团在聚合物中分散均匀有利于提高材料的电导率。
邓圆圆[6](2021)在《镍钴硫化物碳复合电极材料的电化学性能研究》文中研究表明化石能源衰竭及环境恶化促使人类寻求绿色高效的新能源技术。超级电容器因其具有高功率密度、长循环寿命、快速充放电和环境友好等特点,被认为是一种极具应用前景的储能元件。为了构建绿色高性能的超级电容器,设计高性能的电极材料是一种有效策略。镍钴硫化物材料因其具有丰富的的化学价态及高理论比容量值,成为电极材料的研究热点。本论文采用溶剂热法和电化学沉积法制备了不同形貌的镍钴硫化物碳复合材料,并研究了复合电极材料的电化学性能。论文主要研究内容如下:1)电镜分析表明,两步溶剂热法制备的镍钴硫化物材料具有蛋黄壳结构,且构建该蛋黄壳结构的最佳硫化时间为8 h。通过比表面积测试分析及X射线光电子能谱分析表明该蛋黄壳结构存在介孔,且镍钴硫化物材料具有丰富的化学价态,有利于储能过程中电子/离子的快速传输,表现出良好的电化学性能。在电流密度为1 A g-1时,展现出最大比容量值为428.4 C g-1,倍率性能为53%。充放电循环5000次后,比容量保持率为73.49%。然而该活性材料存在容易团聚的问题,导致表面活性位点减少、利用率降低、倍率性能变差。2)以羧基化碳纳米管为载体,采用两步溶剂热法制备了蛋黄壳结构镍钴硫化物与碳纳米管复合材料。探究了碳含量对复合材料电化学性能的影响规律,研究表明,当前驱体与羧基化碳纳米管的质量比为3:1时,该复合材料表现出最优电化学性能。在电流密度为1 A g-1时,其最大比容量值为603 Cg-1,倍率性能为67.4%。充放电循环5000次后,比容量保持率为88.08%。与单一蛋黄壳结构的镍钴硫化物材料相比,该复合材料中的碳纳米管有利于电子/离子的快速传输;同时作为镍钴硫化物的支撑,缓解了镍钴硫化物的团聚,显露出更多的活性位点,从而提高活性材料利用率,表现出优越的比容量及倍率性能。3)具有多孔结构的木材衍生碳块状材料,在储能领域应用中具有诸多优势,无需导电剂和粘结剂,可直接负载活性材料,构建自支撑电极。本文采用一步循环伏安电沉积法在木材衍生碳上直接生长镍钴硫化物纳米片,研究了不同扫描圈数下制备的镍钴硫化物电极材料的电化学性能。在扫描圈数为120圈制备的镍钴硫化物电极材料,其最大比容量值为599.1 Cg-1。充放电循环3000次后,比容量保持率为76.59%。然而镍钴硫化物纳米片容易堆叠,导致活性材料表面活性位点减少、稳定性降低。基于上述问题,采用化学气相沉积法在木材衍生碳电极内部引入碳纳米管,在此基础上采用循环伏安电沉积法制备了镍钴硫化物与碳纳米管复合材料。电镜分析表明,该复合材料具有槐花状结构。且在循环伏安扫描100圈时制备的复合材料有优良的电化学性能。在电流密度为5 mAcm-2时,具有最大比容量值为1379.2 Cg-1,倍率性能为62.9%;充放电循环3000次后,比容量保持率为88.8%。与单一镍钴硫化物纳米片电极材料相比,循环稳定性有所提升。碳纳米管作为镍钴硫化物的支撑骨架,有效分散了纳米片的堆叠,且纳米片紧密包裹在碳纳米管表面,提高了材料的稳定性。本文制备了基于木材衍生碳的槐花状镍钴硫化物与碳纳米管复合电极,相较于蛋黄壳结构镍钴硫化物与碳纳米管复合电极、单一蛋黄壳结构镍钴硫化物电极,成本低廉、制备工序简单,实现了活性材料与集流体的充分结合,增强了活性材料的稳定性。该电极的设计为生物质衍生碳材料在储能领域的应用提供了新思路。
区彩霞[7](2021)在《稀土金属(M=La,Y,Yb,Sc)酞菁的制备及其电化学储能和非线性光限幅性能研究》文中研究表明酞菁化合物(Pc)是一种具有大环共轭结构人工合成的有机化合物,容易与许多金属离子通过络合反应合成具有稳定结构的金属酞菁配位化合物。金属酞菁具有良好的光电性能、导电性能和电催化性能。首先,在锂离子负极材料的研究领域,传统的石墨负极理论比容量有限,且循环过程中层状结构的体积膨胀和粉化会引起电池容量的衰减,不足以满足大能量高稳定性的储能电池的要求,因此,亟待需要设计一种容量高、层状结构稳定和循环性能优越的新型锂离子电池负极材料;其次,非线性光限幅材料的研究领域,酞菁分子由于具备π电子共轭的大环结构,非常容易团聚在一起,很大程度影响光物理和光限幅性能,因此,基于酞菁大环聚集效应对其光物理和光限幅性能的影响机制的研究,能够为具备优越光限幅性能的无聚集酞菁分子模型的构建提供理论依据;第三,在电催化还原制氢的研究领域,传统使用的铂系贵金属价格昂贵、资源稀缺不可再生,而价格低廉和性能稳定的酞菁化合物的催化性能在很大程度上又受到其聚集和分散程度的影响。基于以上存在的问题,本论文构建一类稀土金属络合的三明治层状酞菁化合物分子模型,对其开展以下三个方面的研究:(1)构建稀土络合三明治层状酞菁化合物(MPcs,M=La,Y,Yb,Sc),将其作为锂离子电池新型层状负极材料,探究三明治层状结构及其层间距对锂离子电池储能性能的影响规律。结果表明,随着稀土金属离子半径的减小,稀土酞菁的三明治层状结构的距离也逐渐减小(LaPc>YPc>YbPc>ScPc),此时,对应的锂离子电池的性能就越好。其中层间距最小的ScPc酞菁层状负极在电流密度为100 m A/g下循环500次后仍能保持在534.98 m Ah/g,显示出最好的循环和倍率性能。XPS机理研究表明具有较高比容量性能的主要原因是由于络合形成的稀土酞菁分子具有稳定的层状结构以及分子结构中含有较多的C=C、N=O、N=C等活性结构实现了锂离子进行可逆的脱嵌反应。(2)构建稀土络合三明治层状酞菁化合物(MPcs,M=La,Y,Yb,Sc),进一步研究不同中心离子的稀土酞菁对光限幅性能的影响规律,揭示聚集对非线性光学效应的影响机制。Hyperchem拟合结果显示,对于LaPc,YPc,YbPc和ScPc这四种酞菁分子,随着稀土离子半径的减小,酞菁环之间的层间距逐渐减小,酞菁环之间的聚集程度也随着增加。结果显示,不同稀土酞菁的光物理吸收系数和非线性吸收系数也显示出规律的变化。同一浓度下,四种稀土酞菁的非线性吸收系数(β)分别为LaPc(β=1.86×10-10 m/W),YPc(β=9.78×10-11 m/W),YbPc(β=9.63×10-11 m/W),ScPc(β=7.43×10-11 m/W),表明随着稀土金属的半径从La,Y,Yb变为Sc,酞菁环之间的聚集度逐渐增加,从而抑制了反向饱和吸收过程,导致非线性光学吸收系数呈下降的趋势。实验结果充分揭示了酞菁环之间的聚集效应对光物理和非线性光学性质的影响,为高性能非线性光学材料的设计提供了理论依据。(3)构建稀土络合三明治层状酞菁化合物(MPcs,M=La,Y,Yb,Sc),并与碳材料复合提高它们的分散程度,进一步研究不同稀土酞菁电催化性能的影响规律,针对酞菁化合物导电性能一般、活性接触面积较小的缺点,本章将不同中心离子的稀土酞菁分别与碳材料(石墨烯/碳纳米管)进行复合形成的物质具有稀土金属-氮-碳的结构,中心稀土金属对酞菁复合物的电催化性能影响较大,其中稀土酞菁与石墨烯复合时ScPc/Gr的电催化性能最好,ScPc/Gr拥有的析氢过电位为514 m V和Tafel斜率为148 m V/dec,而稀土酞菁与碳纳米管复合时,LaPc/CNT的LSV性能最好,对应的Tafel斜率也最小为176 m V/dec。这主要归因为稀土酞菁与碳材料结合方式不一样导致的,稀土酞菁与层状结构的石墨烯结合时,稀土酞菁分子结构较小时更方便酞菁分子嵌入石墨烯层间或附着在石墨烯表面增大活性接触面积,当稀土酞菁与管状结构的碳纳米管结合时主要是通过附着于表面或通过碳纳米管缠绕在一起的,此时稀土酞菁分子较大更便于提供更多的活性点位,发挥更大的催化性能。
彭苏娟[8](2021)在《单层二硫化钨-羧基化多壁碳纳米管电化学传感器构建及其应用》文中研究指明目的:对硝基苯胺(p-nitroaniline,PNA)属苯胺类化合物,广泛应用于工业领域,主要作为偶氮染料、农药和兽药的中间体。然而,PNA生产过程中的生产母液和洗涤废水,排放到河流水体中,对水环境造成严重污染,因此,建立快速检测PNA的方法尤为重要。电化学分析方法因其灵敏、高效、快捷的特点,在分析领域受到广泛关注。本研究旨在利用单层二硫化钨(WS2)及多壁碳纳米管(MWCNTs)的电化学性质,构建WS2/CMWCNTs复合材料用于检测PNA,将建立的方法能够应用到实际样品PNA的检测中,为检测水中PNA提供快速灵敏的方法。方法:(1)将玻碳电极进行打磨、清洗、晾干等预处理,运用混酸法将多壁碳纳米管进行改性,再通过超声将WS2与CMWCNTs两者混合,制备成WS2/CMWCNTs复合材料,然后用移液器将制备的复合材料滴涂在玻碳电极上,自然晾干,记为WS2/CMWCNTs/GCE。(2)运用扫描电镜、循环伏安法以及电化学阻抗谱等对修饰材料进行表征,观察其形貌特征,研究其电化学性能。(3)采用三电极体系,以WS2/CMWCNTs/GCE为工作电极,饱和甘汞电极(SCE)为参比电极,铂电极(Pt)为辅助电极,以扫描速率100m V·s-1,起始电位为-1.1V,终止电位为0.4V作为测定参数,使用线性循环伏安法探讨PNA在WS2/CMWCNTs/GCE上的电化学行为。通过对修饰剂用量、支持电解液的选择、磷酸盐缓冲液(PBS)的p H值及扫描速率等实验条件进行优化,建立快速测定PNA的电化学分析方法;(4)通过线性范围、检出限、重复性、稳定性及干扰实验等一系列方法性能学指标对方法进行验证,将建立的方法应用到实际废水样品的检测中。结果:(1)通过混酸法制备羧基化碳纳米管,再经过超声与单层二硫化钨结合,制成的悬浊液不仅均匀且分散性好。(2)对修饰电极的表征结果进行分析,扫描电镜结果表明:单层二硫化钨形貌为薄片状,酸化后的多壁碳纳米管氧化比较均匀,且WS2/CMWCNTs复合膜能够很好的结合在一起;循环伏安曲线显示:与裸电极相比,WS2/CMWCNTs复合膜的峰电流增大了100μA,说明氧化还原能力大大增强;通过电化学阻抗谱拟合计算得出GCE、WS2/GCE、CMWCNTs/GCE和WS2/CMWCNTs/GCE的电阻值,分别为628?、251?、11?、4?,电阻依次减小,表明修饰的复合材料WS2/CMWCNTs/GCE能够有效减少电阻,加快电子传递速率,这也与CV结果一致。(3)循环伏安曲线表明:在p H7.0的底液PBS中,PNA在-0.7V处有一明显的还原峰,且为不可逆。探讨出了最优的实验条件为修饰剂用量为4μL;支持电解液选择磷酸盐缓冲液(PBS);支持电解液的p H值为7;扫描速率最佳为100m V·s-1。(4)条件优化后,在0~500μmol·L-1范围内,峰电流值与PNA浓度呈线性关系,相关系数为0.9961,检出限(3s/k)为0.63μmol·L-1,电极重复性和重现性结果表明两者RSD均小于5%,干扰实验结果显示:在可能共存的有机物和常见的离子以及同分异构体进行干扰时,WS2/CMWCNTs复合膜对硝基苯胺选择性强。应用构建的修饰电极对废水进行检测,加标回收率在92.8%~102.7%之间,相对标准偏差(n=6)均小于5%。结论:(1)构建了单层二硫化钨-羧基化多壁碳纳米管电化学传感器。通过在多壁碳纳米管的表面引入羧基,既能保持其原有的良好性质,又可以提高其对离子的结合能力,且引入羧基的多壁碳纳米管能为单层二硫化钨提供支撑载体和更多结合位点。通过一系列方法对修饰材料进行表征,结果表明构建的电化学传感器比较成功。(2)利用构建的WS2/CMWCNTs/GCE电化学传感器检测实际样品,结果表明电化学传感器对PNA还原特性具有明显的催化作用,通过线性范围、检出限、重复性及干扰实验,进一步证实了方法的可靠性。利用建立的新方法测定废水中的对硝基苯胺,结果令人满意。表明该传感器性能稳定、重现性好、抗干扰能力强,可为水中对硝基苯胺快速检测提供新的方法与思路。
潘颖慧[9](2021)在《稀土与CNTs对原位生成Mo2NiB2金属陶瓷的协同强韧化》文中进行了进一步梳理Mo2NiB2基金属陶瓷具有出色的高温性能,且耐磨耐腐以及高温抗氧化性能优良,在热作模具和耐磨工具的制作中使用广泛,拥有广阔的应用前景。然而,由于Mo2NiB2基金属陶瓷本身脆性大、强度相对不高,在工业生产中受到限制,阻碍了该材料的开发和应用。因此,解决Mo2NiB2基金属陶瓷的劣势,提高其强度和韧性意义重大。本文利用真空液相烧结方法制备了Mo2NiB2基金属陶瓷,研究了添加不同含量的纳米La2O3稀土、碳纳米管(CNTs)以及纳米La2O3/CNTs共掺杂条件下的金属陶瓷组织与性能的变化,并通过对比总结Mo2NiB2基金属陶瓷材料在多种强韧化机制协同作用下的增强增韧效果。首先,在金属陶瓷中添加不同含量的纳米La2O3,分析其对金属陶瓷材料增强增韧作用规律,结果表明:适量纳米La2O3的添加可以抑制金属陶瓷晶粒长大,起到细化晶粒作用,样品的组织分布变均匀,力学性能也有提高;当添加0.5wt%的纳米La2O3时,材料的力学性能最佳,其硬度、抗弯强度和断裂韧性分别达到了88.7 HRA、1609.5 MPa和16.4 MPa·m1/2。细晶强化和弥散强化是主要的强韧化机理。其次,采用化学镀方法在CNTs表面镀覆Ni层,制备了不同含量镀镍CNTs掺杂的Mo2NiB2基金属陶瓷,评价了试样的力学性能,结果表明:当添加1.0wt%镀镍CNTs时,材料的力学性能有显着提高,其硬度、抗弯强度和断裂韧性分别达到了87.8 HRA、1579.4MPa和17.4 MPa·m1/2。CNTs对Mo2NiB2基金属陶瓷的增韧是桥联作用、拔出效应和裂纹偏转等机制共同作用的结果。为进一步研究纳米La2O3和CNTs对金属陶瓷的强韧化效果,本文制备了La2O3-CNTs共掺杂条件的Mo2NiB2基金属陶瓷。试验结果表明:La2O3-CNTs共掺杂条件下的金属陶瓷材料晶粒细化效果比二者单独添加的效果更好。La2O3-CNTs协同作用下更有利于提高Mo2NiB2基金属陶瓷的抗弯强度和断裂韧性,Mo2NiB2+0.5wt%La2O3+1.0wt%CNTs共掺杂条件下的金属陶瓷硬度、抗弯强度和断裂韧性分别为89.1 HRA、1620.3 MPa和17.8MPa·m1/2。La2O3-CNTs共掺杂的金属陶瓷的强韧化机理主要为细晶强化、裂纹偏转、裂纹桥联和碳纳米管的拔出效应。
吕龙飞[10](2021)在《密胺海绵基碳泡沫的制备与吸波性能的研究》文中进行了进一步梳理近年来,5G等通信技术的快速发展在给人们带来便利的同时也带来了严重的电磁污染。对电磁波进行吸收是解决这一问题的有效途径。基于此,研究者对电磁波吸收材料进行了深入的研究。导电聚合物、金属氧化物,金属单质等传统电磁波吸收材料因其自身具有的有效吸收频带窄,密度大,制备过程繁琐等缺点限制了其进一步的应用。碳材料因其密度轻,化学性质稳定等优点被广泛应用于电磁波吸收材料领域。然而,目前研究表明,碳材料仍存在电导率高、阻抗匹配差等缺点。为了克服以上不足,本论文使用密胺海绵作为碳材料的前驱体,通过氮气焙烧的方法制得密度较低的碳泡沫(CF)。通过引入金属纳米粒子、铁氧体、硫化物、导电聚合物,使其在碳泡沫表面形成匹配层,有效地改善了材料的阻抗匹配,最终制备出具有强反射损耗,宽吸收频带的电磁波吸收材料。通过对材料的表面化学状态、组成比例以及材料的微观结构等物化性质进行表征,结合对材料电磁参数进行分析,深入探究其电磁波吸收机理。本论文的主要研究内容如下:(1)在氮气气氛下以密胺海绵为前驱体,采用共沉淀—焙烧法将粒径尺寸为20~600 nm的CuNi纳米粒子修饰在碳泡沫表面。研究结果表明,与纯碳材料和单金属修饰的CF相比,CuNi 比为1:1条件下制得的样品CuNi11在1.6 mm厚度下的最大反射损耗为-50.20 dB,厚度为1~5 mm时有效带宽为3~18 GHz。电磁波吸收机理研究表明,CuNi11/CF复合材料对电磁波吸收性能的提高主要得益于适宜的CuNi比例所带来的良好的阻抗匹配。(2)利用溶剂热法在碳泡沫表面生长了尺寸约为100 nm的1T/2H相MoS2纳米片。结果表明,水热时间为8 h制得的MoS2/CF复合材料在10.2 GHz处的最大反射损耗为-45.88 dB,对应的匹配厚度为2.2 mm,有效吸收带宽为5.68 GHz。结果表明,较低介电常数的1T/2H相MoS2作为匹配层包覆在CF外部,形成了介电常数梯度渐变的电磁波吸收材料。电磁波能够尽可能多的进入材料内部,有效改善了复合材料的阻抗匹配,使CF的高衰减特性得以有效发挥。(3)利用水热—焙烧法将一维NiCo2O4纳米针生长在碳泡沫表面,形成兼具磁损耗与介电损耗的NiCo2O4/CF复合材料。样品的电磁波吸收性能测试结果表明,水热时间为8 h时制备的NiCo2O4/CF复合材料最大反射损耗高达-63.06 dB(厚度为2.8 mm),有效吸收带宽为4.72 GHz(厚度为1.3 mm)。磁损耗的引入丰富了材料的损耗类型,磁导率与介电常数的平衡为阻抗匹配提供了可能。除此之外,一维材料易于极化的特性使材料在与电磁波作用时产生了大量偶极子,材料内部的偶极子极化进一步提升了材料的电磁波吸收性能。(4)通过过量浸渍法将厚度为200~500 nm的ZIF-67纳米片生长在碳泡沫表面,之后在空气气氛下通过低温焙烧将ZIF-67纳米片转化成含Co3O4的碳纳米片。最终制得Co3O4/CF复合材料。向碳泡沫中引入含铁氧体的多孔碳在不改变复合材料特性的前提下使材料的密度进一步降低。反应时间为1h条件下制得的Co3O4/CF在10.72 GHz处的最大反射损耗为-46.58 dB,有效吸收带宽为5.4 GHz。研究结果表明,低结晶性CO3O4/CF复合纳米片的引入能够阻断碳泡沫的径向接触,从而降低材料的电导率。与单一组分的Co3O4纳米片相比,Co3O4/CF复合纳米片内部丰富的界面极化为CF电磁波吸收性能的提高提供了保证。(5)以苯胺为单体,过硫酸铵为引发剂,在盐酸环境下将苯胺聚合在碳泡沫表面制得纳米锥状聚苯胺/CF复合材料。通过对其电磁参数的分析探明反应时间对复合材料电磁波吸收性能的影响。样品的电磁波吸收性能测试结果表明,聚合时间为24 h条件下制得的聚苯胺碳泡沫复合材料在1.3 mm厚度下,17.52 GHz处的最大反射损耗高达-51.96 dB,在1~5 mm厚度下样品的有效吸收带宽达到了14.4 GHz。对电磁波吸收机理进行研究可知,聚苯胺碳泡沫复合材料的介电损耗主要由电导损耗组成。样品在低频处的弛豫时间越长,样品的极化损耗越大。以上研究结果不仅对材料内部介电损耗的类型进行了划分,而且为进一步探明材料的电磁波吸收机理提供了思路。
二、碳纳米管复合材料研究进展(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:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(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。
三、碳纳米管复合材料研究进展(论文提纲范文)
(1)基于MOFs的碳纳米管复合材料的制备和应用进展(论文提纲范文)
1 碳纳米管与金属有机框架复合材料的制备 |
1.1 溶剂热法直接共混制备MOFs@CNTs复合材料 |
1.2 MOFs原位生长CNTs制备MOFs/CNTs复合材料 |
2 MOFs和CNTs复合材料的应用 |
2.1 超级电容器领域 |
2.2 锂电池电极材料 |
2.3 催化领域 |
2.4 吸附领域 |
2.5 传感领域 |
3 结束语 |
(2)杜仲胶/环氧树脂/碳纳米管电磁屏蔽防腐涂料制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
第一章 文献综述 |
1.1 杜仲胶概述 |
1.1.1 杜仲胶简介 |
1.1.2 杜仲胶的结构与性能 |
1.1.3 杜仲胶的研究进展 |
1.1.4 环氧化杜仲胶的发展 |
1.2 防腐涂料研究概述 |
1.2.1 涂料简介 |
1.2.2 涂料的组成 |
1.2.3 环氧树脂的定义 |
1.2.4 环氧树脂的性能特点 |
1.2.5 防腐涂料的研究现状 |
1.3 电磁屏蔽涂料概述 |
1.3.1 电磁波的影响 |
1.3.2 电磁屏蔽的基本概念与原理 |
1.3.3 电磁屏蔽材料种类 |
1.3.4 电磁屏蔽材料发展现状 |
1.3.5 导电涂料的种类 |
1.3.6 导电填料分类 |
1.4 本课题研究目的与意义 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料与药品 |
2.2 实验仪器 |
2.3 实验样品的制备 |
2.3.1 E-51/CNT复合涂层的制备 |
2.3.2 EUG/E-51/CNT复合涂层的制备 |
2.3.3 EEUG/E-51/CNT复合涂层的制备 |
2.4 测试与表征 |
2.4.1 红外光谱(FTIR)分析 |
2.4.2 核磁共振氢谱(~1H-NMR)分析 |
2.4.3 导电性能测试 |
2.4.4 电化学测试 |
2.4.5 附着力测试 |
2.4.6 扫描电子显微镜测试 |
2.4.7 盐雾腐蚀试验 |
2.4.8 电磁屏蔽性能测试 |
2.4.9 差示扫描量热仪(DSC)测试 |
2.4.10 凝胶含量的测定 |
2.4.11 动态热机械性能分析(DMA) |
2.4.12 热重(TG)分析 |
第三章 杜仲胶/环氧树脂/碳纳米管复合涂料性能研究 |
3.1 E-51/CNT复合涂层导电性能分析 |
3.2 E-51/CNT复合涂层附着力分析 |
3.3 EUG/E-51/CNT复合涂层热性能分析 |
3.4 EUG/E-51/CNT复合涂层导电性能分析 |
3.5 EUG/E-51/CNT复合涂层电磁屏蔽性能分析 |
3.6 EUG/E-51/CNT复合涂层SEM分析 |
3.7 EUG/E-51/CNT复合涂层附着力分析 |
3.8 EUG/E-51/CNT复合涂层电化学分析 |
3.9 EUG/E-51/CNT复合涂层盐雾性能分析 |
3.10 EUG/E-51/CNT复合涂层盐雾后附着力性能分析 |
3.11 本章小结 |
第四章 环氧化杜仲胶/环氧树脂/碳纳米管复合涂料性能研究 |
4.1 EEUG与 EUG的 FTIR与 ~1H-NMR分析 |
4.2 EEUG/E-51/CNT复合涂层热性能分析 |
4.3 EEUG/E-51/CNT复合涂层导电性能分析 |
4.4 EEUG/E-51/CNT复合涂层电磁屏蔽性能分析 |
4.5 EEUG/E-51/CNT复合涂层SEM分析 |
4.6 EEUG/E-51/CNT复合涂层附着力分析 |
4.7 EEUG/E-51/CNT复合涂层电化学分析 |
4.8 EEUG/E-51/CNT复合涂层盐雾性能分析 |
4.9 EEUG/E-51/CNT复合涂层盐雾后附着力性能分析 |
4.10 本章小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间学术成果 |
(3)钛酸镍、钛酸钴的制备及其电化学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 锂离子电池概述 |
1.2.1 锂离子电池发展概述 |
1.2.2 锂离子电池基本结构和工作原理 |
1.2.3 锂离子电池的特点及应用 |
1.3 锂离子电池正极材料 |
1.4 锂离子电池负极材料 |
1.5 钛基过渡金属氧化物 |
1.5.1 钛基过渡金属氧化物概述 |
1.5.2 钛基过渡金属氧化物的合成方法 |
1.6 本论文的研究思路及研究内容 |
第二章 实验材料与方法 |
2.1 实验材料与仪器设备 |
2.1.1 实验材料及化学试剂 |
2.1.2 实验仪器设备 |
2.2 扣式电池制备过程 |
2.3 检测方法 |
2.3.1 X射线衍射分析 |
2.3.2 扫描电子显微镜 |
2.3.3 能谱分析技术 |
2.3.4 X射线光电子能谱分析 |
2.3.5 电化学性能测试 |
第三章 纳米花钛酸镍的制备及其电化学性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 NiTiO_3的合成 |
3.2.2 NiTiO_3/CNTs的合成 |
3.2.3 NiTiO_3和NiTiO_3/CNTs电化学性能测试 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 混合溶剂配比对NiTiO_3性能的影响研究 |
3.3.2 溶剂热反应不同时间对NiTiO_3性能的影响研究 |
3.3.3 前驱体不同焙烧温度对NiTiO_3性能的影响研究 |
3.3.4 NiTiO_3/CNTs复合材料的表征和电化学性能分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 絮状钛酸钴的制备及其电化学性能 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 CoTiO_3的合成 |
4.2.2 CoTiO_3/CNTs的合成 |
4.2.3 CoTiO_3和CoTiO_3/CNTs电化学性能测试 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 混合溶剂配比对CoTiO_3性能的影响 |
4.3.2 CoTiO_3/CNTs复合材料的表征和电化学性能分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 球形钛酸镍、钛酸钴的制备及其电化学性能 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 球形NiTiO_3的合成 |
5.2.2 球形NiTiO_3片状石墨复合材料的合成 |
5.2.3 多孔球形CoTiO_3的合成 |
5.2.4 NiTiO_3、NiTiO_3@C和 CoTiO_3电化学性能测试 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 搅拌时间和焙烧温度对NiTiO_3晶体结构、形貌的影响 |
5.3.2 球形NiTiO_3的电化学性能测试 |
5.3.3 NiTiO_3@C的形貌表征和电化学性能测试 |
5.3.4 CoTiO_3的晶体结构、形貌表征和电化学性能测试 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间主要的研究成果 |
致谢 |
(4)铁基氧(硫)化物/碳纳米管复合材料的制备及其电化学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 钠离子电池概述 |
1.2.1 钠离子电池的工作原理 |
1.2.2 钠离子电池的结构组成 |
1.3 钠离子电池正极材料的研究进展 |
1.3.1 过渡金属氧化物 |
1.3.2 聚阴离子化合物 |
1.3.3 其他类型正极材料 |
1.4 钠离子电池负极材料的研究进展 |
1.4.1 炭基材料 |
1.4.2 合金类材料 |
1.4.3 过渡金属氧化物和硫化物 |
1.5 碳纳米管的制备技术简介 |
1.6 选题背景及研究内容 |
第2章 实验部分 |
2.1 实验试剂及仪器 |
2.1.1 实验试剂与气体 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 样品的结构表征与分析 |
2.2.1 X射线衍射分析 |
2.2.2 透射电子显微镜分析 |
2.2.3 拉曼光谱分析 |
2.2.4 X射线光电子能谱 |
2.2.5 热重分析 |
2.3 电化学性能测试 |
2.3.1 极片的制备过程 |
2.3.2 电池的组装过程 |
2.3.3 恒电流充放电性能测试 |
2.3.4 循环伏安测试(CV) |
2.3.5 交流阻抗测试(EIS) |
第3章 火焰法制备Fe_2O_3/CNT复合材料及电化学性能测试 |
3.1 引言 |
3.2 实验内容 |
3.3 结果分析和讨论 |
3.3.1 透射电镜分析 |
3.3.2 X-射线衍射分析 |
3.3.3 拉曼光谱分析 |
3.3.4 热重分析 |
3.3.5 X射线光电子能谱分析 |
3.4 电化学性能分析 |
3.4.1 循环伏安分析 |
3.4.2 循环性能分析 |
3.4.3 倍率性能分析 |
3.4.4 交流阻抗分析 |
3.5 本章小节 |
第4章 水热法制备Fe_2O_3/CNT复合材料及其硫化处理后电化学性能测试 |
4.1 引言 |
4.2 实验内容 |
4.3 结果分析和讨论 |
4.3.1 X-射线衍射分析 |
4.3.2 透射电镜分析 |
4.3.3 拉曼光谱分析 |
4.3.4 比表面积分析 |
4.3.5 X射线光电子能谱分析 |
4.4 电化学性能分析 |
4.4.1 循环伏安分析 |
4.4.2 循环性能分析 |
4.4.3 倍率性能分析 |
4.4.4 交流阻抗分析 |
4.5 本章小节 |
第5章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 论文创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
(5)噻吩功能化聚苯乙烯的合成(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 文献综述 |
1.1 聚苯乙烯的概况 |
1.2 聚苯乙烯导电复合材料 |
1.2.1 导电聚合物复合材料的组成 |
1.2.2 复合材料导电机理 |
1.2.3 导电聚合物的功能特性 |
1.2.4 导电聚合物复合材料的制备 |
1.2.5 导电聚合物复合材料的研究进展 |
1.3 碳纳米管复合导电材料 |
1.4 噻吩基聚合物与Suzuki偶联反应 |
1.5 论文选题意义及研究内容 |
2 实验部分 |
2.1 实验主要试剂及精制方法 |
2.1.1 主要试剂 |
2.1.2 精制方法 |
2.2 分析与测试 |
2.3 功能单体的合成 |
2.3.1 Ts单体的合成 |
2.3.2 BTB单体的合成 |
2.4 自由基共聚合反应 |
2.5 聚合物的溴化反应 |
2.6 聚合物的接枝反应 |
2.6.1 接枝反应I |
2.6.2 接枝反应II |
3 结果与讨论 |
3.1 功能化单体的研究 |
3.1.1 Ts单体的合成 |
3.1.2 BTB单体的合成 |
3.2 聚合物的制备 |
3.3 聚合物的溴化处理 |
3.4 聚合物的接枝反应 |
3.4.1 接枝反应I |
3.4.2 接枝反应II |
3.5 噻吩功能化聚苯乙烯/碳纳米管复合材料 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
(6)镍钴硫化物碳复合电极材料的电化学性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 超级电容器简介 |
1.2.1 超级电容器的结构 |
1.2.2 超级电容器储能机理及分类 |
1.2.3 超级电容器电极材料 |
1.3 镍钴硫化物电极材料的概述 |
1.3.1 镍钴硫化物电极材料的储能机理 |
1.3.2 镍钴硫化物电极材料的研究进展 |
1.3.3 镍钴硫化物复合电极材料的研究进展 |
1.4 研究意义及研究内容 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 研究内容 |
2 蛋黄壳结构镍钴硫化物电极材料的电化学性能 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂与实验仪器 |
2.2.2 材料制备 |
2.2.3 材料表征方法 |
2.2.4 电化学性能测试方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 蛋黄壳结构的形成理论基础 |
2.3.2 蛋黄壳结构镍钴硫化物的结构形貌 |
2.3.3 蛋黄壳结构镍钴硫化物电极材料的电化学性能 |
2.4 本章小结 |
3 蛋黄壳结构镍钴硫化物碳复合电极材料的电化学性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂与实验仪器 |
3.2.2 材料制备 |
3.2.3 材料表征方法 |
3.2.4 电化学性能测试方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 蛋黄壳结构镍钴硫化物碳复合材料的形成理论基础 |
3.3.2 蛋黄壳结构镍钴硫化物碳复合材料的结构形貌 |
3.3.3 蛋黄壳结构镍钴硫化物碳复合电极材料的电化学性能 |
3.3.4 蛋黄壳结构镍钴硫化物碳复合材料在超级电容器中的应用 |
3.4 本章小结 |
4 基于木材衍生碳的槐花状镍钴硫化物碳复合电极 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂与实验仪器 |
4.2.2 材料制备 |
4.2.3 材料表征方法 |
4.2.4 电化学性能测试方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 木材衍生碳电极的结构形貌 |
4.3.2 基于木材衍生碳的片状镍钴硫化物电极的结构形貌 |
4.3.3 基于木材衍生碳的槐花状镍钴硫化物碳复合电极的结构形貌 |
4.3.4 木材衍生碳电极及复合电极的电化学性能 |
4.3.5 槐花状镍钴硫化物碳复合电极在超级电容器中的应用 |
4.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 研究结论 |
5.2 论文创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的主要学术成果 |
致谢 |
(7)稀土金属(M=La,Y,Yb,Sc)酞菁的制备及其电化学储能和非线性光限幅性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 酞菁化合物的发展概述 |
1.1.1 引言 |
1.1.2 酞菁化合物的类型和应用 |
1.2 锂离子电池负极的研究进展 |
1.2.1 无机负极材料的研究进展 |
1.2.2 有机负极材料的分类 |
1.2.3 共轭有机负极的研究进展 |
1.3 酞菁化合物光限幅性能的研究进展 |
1.4 酞菁化合物的电催化性能研究进展 |
1.5 本论文研究的目的、内容及创新性 |
1.5.1 研究目的与意义 |
1.5.2 研究的主要内容 |
1.5.3 论文的创新点 |
第二章 实验试剂、仪器和研究方法 |
2.1 实验试剂及仪器 |
2.1.1 实验试剂 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 材料准备 |
2.2.1 稀土氯化物MCl_3(M= La, Y, Yb,Sc)的制备 |
2.2.2 三明治层状酞菁MPcs(M= La, Y, Yb,Sc)的合成 |
2.2.3 4-硝基稀土酞菁(MPcs,M =La, Y, Yb,Sc)电极的制备及电池的组装 |
2.2.4 MPcs/NCM-811(M= La, Y, Yb,Sc)全电池的电极的制备及电池的组装 |
2.2.5 4-硝基稀土酞菁(MPcs,M =La, Y, Yb,Sc)与碳材料复合 |
2.2.6 稀土酞菁(MPcs,M =La, Y, Yb,Sc)与石墨烯复合的电催化电极的制备 |
2.3 材料结构的表征 |
2.4 材料性能测试 |
2.4.1 电池的电化学性能测试 |
2.4.2 光限幅的性能测试 |
2.4.3 电催化的电化学性能测试 |
第三章 稀土三明治层状酞菁MPcs(M= La, Y, Yb,Sc)作为锂离子负极材料的性能研究 |
3.1 层状稀土酞菁MPcs(M= La, Y, Yb,Sc)的结构表征 |
3.1.1 MPcs(M= La, Y, Yb,Sc)的核磁、MALDI-TOF和 GPC测试分析 |
3.1.2 MPcs(M= La, Y, Yb,Sc)的红外、紫外和TGA/DTA测试分析 |
3.1.3 MPcs(M= La, Y, Yb,Sc)的XRD分析 |
3.1.4 MPcs(M= La, Y, Yb,Sc)的SEM和 TEM图分析 |
3.2 MPcs(M= La, Y, Yb,Sc)的电化学性能 |
3.2.1 MPcs(M= La,Y,Yb,Sc)的CV曲线分析 |
3.2.2 MPcs(M= La, Y, Yb,Sc)的EIS分析 |
3.2.3 MPcs(M= La, Y, Yb,Sc)的循环曲线图及倍率性能图分析 |
3.3 MPcs(M= La, Y, Yb,Sc)的全电池性能 |
3.4 MPcs(M= La, Y, Yb,Sc)的反应机理分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 稀土酞菁(M= La, Y, Yb,Sc)层状结构对光物理和非线性光学性能的影响研究 |
4.1 不同稀土酞菁的AFM图 |
4.2 不同稀土酞菁的光限幅性能 |
4.2.1 不同稀土酞菁的荧光光谱分析 |
4.2.2 不同稀土酞菁的光学极限响应图 |
4.2.3 不同稀土酞菁的Z扫描测试分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 稀土酞菁(M= La, Y, Yb,Sc)/碳复合材料的制备及其电催化性能研究 |
5.1 稀土酞菁与石墨烯/碳纳米管复合的形貌和结构表征 |
5.2 稀土酞菁与碳材料复合后的电催化性能 |
5.3 稀土酞菁与石墨烯复合催化剂的XPS测试 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间的研究成果 |
(8)单层二硫化钨-羧基化多壁碳纳米管电化学传感器构建及其应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 前言 |
1.1 对硝基苯胺的危害 |
1.2 电化学分析方法 |
1.3 纳米材料修饰电化学传感器及其应用 |
1.4 电化学传感器构建及其应用 |
2 单层二硫化钨-羧基化多壁碳纳米管电化学传感器的构建 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 实验仪器 |
2.1.2 材料与试剂 |
2.1.3 实验测试参数及方法 |
2.1.3.1 电化学工作站 |
2.1.3.2 三电极体系 |
2.1.3.3 循环伏安法 |
2.1.4 WS_2/CMWCNTs/GCE电化学传感器构建 |
2.1.4.1 修饰材料的制备 |
2.1.4.2 修饰电极的制备 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 扫描电镜(SEM) |
2.2.2 线性循环伏安曲线(CV) |
2.2.3 电化学阻抗谱(EIS) |
2.3 小结 |
3 单层二硫化钨-羧基化多壁碳纳米管电化学传感器测定水中对硝基苯胺 |
3.1 实验部分 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 PNA在不同修饰电极表面的电化学行为 |
3.2.2 实验条件的优化 |
3.2.2.1 修饰剂的用量 |
3.2.2.2 支持电解液的选择 |
3.2.2.3 电解液p H值对PNA峰电流的影响 |
3.2.2.4 扫描速率的影响 |
3.2.3 线性范围与检出限 |
3.2.4 电极的重复性与重现性 |
3.2.5 干扰试验 |
3.2.6 实际样品及加标回收测定 |
3.3 小结 |
4 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
对硝基苯胺的测定方法及纳米材料修饰电化学传感器研究进展 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
附录2 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
(9)稀土与CNTs对原位生成Mo2NiB2金属陶瓷的协同强韧化(论文提纲范文)
第1章 绪论 |
1.1 研究意义及目的 |
1.2 金属陶瓷概述 |
1.2.1 金属陶瓷的定义 |
1.2.2 金属陶瓷的分类和应用 |
1.3 粉末冶金烧结工艺 |
1.4 Mo_2NiB_2基金属陶瓷的烧结特性、组织、性能及成分对其性能的影响 |
1.4.1 Mo_2NiB_2金属陶瓷的烧结特性 |
1.4.2 Mo_2NiB_2基金属陶瓷的组织 |
1.4.3 Mo_2NiB_2金属陶瓷的性能 |
1.5 主要合金元素对Mo_2NiB_2基金属陶瓷显微组织和性能的影响 |
1.6 金属陶瓷的强韧化研究 |
1.6.1 强度与断裂韧性 |
1.6.2 纳米稀土在增强复合材料中的研究 |
1.6.3 碳纳米管的应用研究进展 |
1.7 试验方案设定及内容分析 |
1.7.1 试验方案制定 |
1.7.2 试验内容 |
1.7.3 研究技术路线 |
第2章 实验材料及研究方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 原材料粉末 |
2.1.2 稀土氧化物 |
2.1.3 多壁碳纳米管 |
2.1.4 成型剂及分散剂的选择 |
2.2 实验方案 |
2.2.1 稀土La_2O_3和CNTs的分散 |
2.2.2 CNTs表面化学镀镍 |
2.2.3 纳米La_2O_3/CNTs掺杂Mo_2NiB_2基金属陶瓷试样制备 |
2.3 材料分析表征与性能测试 |
2.3.1 密度测定 |
2.3.2 硬度测定 |
2.3.3 金相分析 |
2.3.4 扫描电子显微镜观察形貌及EDS分析 |
2.3.5 XRD物相分析 |
2.3.6 压痕法测量断裂韧性 |
2.3.7 抗弯强度 |
第3章 纳米La_2O_3对Mo_2NiB_2基金属陶瓷的组织与性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 实验与表征 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 La_2O_3稀土掺杂Mo_2NiB_2基金属陶瓷的物相分析 |
3.3.2 La_2O_3稀土掺杂Mo_2NiB_2基金属陶瓷的显微组织 |
3.3.3 La_2O_3稀土掺杂Mo_2NiB_2基金属陶瓷的密度和力学性能 |
3.3.4 La_2O_3稀土掺杂Mo_2NiB_2基金属陶瓷的断口形貌 |
3.3.5 La_2O_3稀土掺杂Mo_2NiB_2基金属陶瓷的强韧化机理 |
3.4 小结 |
第4章 添加CNTs对Mo_2NiB_2基金属陶瓷的组织与性能的影响 |
4.1 引言 |
4.2 碳纳米管的化学镀镍 |
4.2.1 预处理工艺 |
4.2.2 碳纳米管的敏化和活化过程 |
4.2.3 镀液配方及工艺 |
4.2.4 碳纳米管镀层形貌及EDS分析 |
4.3 实验与表征 |
4.4 实验结果与讨论 |
4.4.1 CNTs掺杂Mo_2NiB_2基金属陶瓷的物相分析 |
4.4.2 CNTs掺杂Mo_2NiB_2基金属陶瓷的微观结构 |
4.4.3 CNTs掺杂Mo_2NiB_2基金属陶瓷的密度和力学性能 |
4.4.4 CNTs掺杂Mo_2NiB_2基金属陶瓷的断口形貌 |
4.4.5 CNTs掺杂Mo_2NiB_2基金属陶瓷的强韧化机理 |
4.5 小结 |
第5章 La_2O_3-CNTs共掺杂对Mo_2NiB_2基金属陶瓷的组织与性能的影响 |
5.1 引言 |
5.2 实验与表征 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 La_2O_3-CNTs共掺杂Mo_2NiB_2基金属陶瓷物相分析 |
5.3.2 La_2O_3-CNTs共掺杂Mo_2NiB_2基金属陶瓷显微结构 |
5.3.3 La_2O_3-CNTs共掺杂Mo_2NiB_2基金属陶瓷的密度和力学性能 |
5.4 La_2O_3-CNTs共掺杂对Mo_2NiB_2金属陶瓷的作用机理分析 |
5.5 小结 |
第6 章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
附录1 攻读硕士学位期间发表的论文 |
摘要 |
Abstract |
(10)密胺海绵基碳泡沫的制备与吸波性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 电磁波吸收材料的吸波原理及分类 |
1.2.1 电磁波吸收材料的吸波原理 |
1.2.2 电介质型电磁波吸收材料 |
1.2.3 磁介质型电磁波吸收材料 |
1.2.4 电阻型电磁波吸收材料 |
1.3 碳基电磁波吸收材料的研究现状 |
1.3.1 一维碳基电磁波吸收材料的研究现状 |
1.3.2 二维碳基电磁波吸收材料的研究现状 |
1.3.3 三维碳基电磁波吸收材料的研究现状 |
1.4 密胺海绵基碳泡沫电磁波吸收材料的研究现状 |
1.5 本课题研究目的和研究内容 |
第2章 实验原料、设备及测试方法 |
2.1 实验药品及设备 |
2.1.1 实验化学试剂 |
2.1.2 实验仪器及生产厂家 |
2.2 材料表征及电磁波吸收性能测试 |
2.2.1 X射线衍射分析仪 |
2.2.2 拉曼光谱分析仪 |
2.2.3 场发射扫描电镜 |
2.2.4 高分辨透射电镜 |
2.2.5 X射线光电子能谱分析仪 |
2.2.6 振动样品磁强计 |
2.2.7 矢量网络分析仪 |
2.2.8 热重分析仪 |
第3章 CuNi纳米粒子负载碳泡沫材料的制备及其性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验过程 |
3.3 结果与讨论 |
3.4 本章小结 |
第4章 1T/2H MoS_2纳米片负载碳泡沫的制备及其性能 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验过程 |
4.3 结果与讨论 |
4.4 本章小结 |
第5章 NiCo_2O_4纳米针负载碳泡沫材料的制备及其性能 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料 |
5.2.2 实验过程 |
5.3 结果与讨论 |
5.4 本章小结 |
第6章 ZIF-67衍生Co_3O_4纳米片负载碳泡沫的制备及性能 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验原料 |
6.2.2 实验过程 |
6.3 结果与讨论 |
6.4 本章小结 |
第7章 聚苯胺纳米锥负载碳泡沫材料的制备及其性能 |
7.1 引言 |
7.2 实验部分 |
7.2.1 实验原料 |
7.2.2 实验过程 |
7.3 结果与讨论 |
7.4 本章小结 |
第8章 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 论文创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
附件 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
四、碳纳米管复合材料研究进展(论文参考文献)
- [1]基于MOFs的碳纳米管复合材料的制备和应用进展[J]. 乔俊宇,李秀涛. 材料工程, 2021(09)
- [2]杜仲胶/环氧树脂/碳纳米管电磁屏蔽防腐涂料制备与性能研究[D]. 张严. 沈阳化工大学, 2021(02)
- [3]钛酸镍、钛酸钴的制备及其电化学性能研究[D]. 王慧莹. 湖南工业大学, 2021(02)
- [4]铁基氧(硫)化物/碳纳米管复合材料的制备及其电化学性能研究[D]. 薛浪浪. 太原理工大学, 2021(01)
- [5]噻吩功能化聚苯乙烯的合成[D]. 李旭. 大连理工大学, 2021(01)
- [6]镍钴硫化物碳复合电极材料的电化学性能研究[D]. 邓圆圆. 中南林业科技大学, 2021(01)
- [7]稀土金属(M=La,Y,Yb,Sc)酞菁的制备及其电化学储能和非线性光限幅性能研究[D]. 区彩霞. 江西理工大学, 2021(01)
- [8]单层二硫化钨-羧基化多壁碳纳米管电化学传感器构建及其应用[D]. 彭苏娟. 武汉科技大学, 2021(01)
- [9]稀土与CNTs对原位生成Mo2NiB2金属陶瓷的协同强韧化[D]. 潘颖慧. 武汉科技大学, 2021(01)
- [10]密胺海绵基碳泡沫的制备与吸波性能的研究[D]. 吕龙飞. 山东大学, 2021(11)