一、激光CVD法合成SiC-Si_3N_4复合纳米颗粒(论文文献综述)
张震,赵爽,陈国兵,李昆锋,费志方,杨自春[1](2021)在《碳化硅块状气凝胶的制备及应用》文中提出碳化硅气凝胶具有高温稳定性、低热膨胀系数、良好的抗热震性以及抗氧化和耐腐蚀等优异的性质,在高温和高腐蚀性环境下的隔热、电磁吸波、过滤和吸附等领域具有较大的应用潜力。然而,块状碳化硅气凝胶的可控制备一直是一项较大的挑战。本文综述了块状碳化硅气凝胶在制备工艺和应用两个方面的研究进展,首先分析总结了各种制备工艺及其优缺点,包括有机/SiO2复合气凝胶碳热还原法、预陶瓷化聚合物裂解法、化学气相沉积法、高温气相渗硅法和碳化硅纳米线组装法;然后,详细介绍了碳化硅气凝胶在高温隔热和电磁吸波两个领域的应用研究进展;最后,展望了碳化硅气凝胶未来的若干发展方向。
刘呈祥[2](2021)在《多孔BCN材料的设计合成及其在储能、催化和吸附中的应用》文中研究指明硼碳氮(BCN)材料由于具有丰富的孔道、可调控的表面、独特的电子结构等特点在能源、环境及化工领域得到了广泛的关注。为充分挖掘利用BCN优异的特性,深入理解BCN的“结构-性能-应用”构效关系,本论文通过复合材料构筑、表面改性、孔结构调控等策略,实现了BCN材料在储能、催化和污染物吸附等领域的高效利用。本论文具体工作主要分为以下三部分:(1)、多孔BCN限域生长氮化钨量子点的设计合成及其作为锂离子电池负极材料的性能研究。此工作通过前驱体热解法一步将氮化钨量子点限域生长在多孔BCN骨架上,设计合成的WN@BCN-900材料作为锂离子电池负极表现出了卓越的倍率性能和循环稳定性。该负极材料在电流密度为0.1和4 A g-1的条件下,可逆容量分别为683.4和366.9 m Ah g-1。同时,在1 A g-1的电流密度下循环500圈后仅损失了2.7%的容量。这种优异的性能可以归因于高度分散的氮化钨量子点,它为锂离子提供了一个高活性的表面,并显着缩短了电荷传递的路径。此外,多孔的BCN骨架促进了电解质的转移,并与氮化钨量子点提供了强的结合作用,以缓解体积膨胀和粒子团聚的问题。(2)、BCN作为Knoevenagel缩合反应高效非金属催化剂的研究。此工作通过简单溶剂热法合成了BCN纳米片材料,在温和的反应条件下,该BCN纳米片对苯甲醛与丙二腈的Knoevenagel缩合反应具有较高的催化活性。BCN的催化转化率为81.9%,是六方氮化硼(h-BN)的1.8倍,是C3N4的27倍。此外,BCN催化剂具有易于分离和循环使用的特点,且在循环使用过程中无明显失活现象。实验结果结合第一性原理计算表明,材料边缘的O是活性位点,反应遵循解离吸附机理,C原子的掺杂对中间体的脱附起着至关重要的促进作用。(3)、通过前驱体热解法制备了高比表面积的BCN材料,并通过C含量、表面官能团的调变实现其高性能污染物吸附应用。研究发现相对于BN材料,含碳的BCN具有更为丰富的微孔结构及更多的表面氧含量,从而展现出更为优异的甲苯吸附性能。同时我们采用氨气刻蚀,可以实现BCN中C含量的可控选择去除。适宜的C含量可以有效减小BCN的禁带宽度,从而赋予BCN光催化特性,由此我们成功将BCN同时作为吸附材料及光催化材料应用于水污染治理,实现四环素的高效去除。
付前刚,石慧伦[3](2021)在《C/C复合材料表面耐高温抗氧化硅基陶瓷涂层研究进展》文中指出碳/碳(C/C)复合材料因在高温下能够保持独有的性能优势而在航空、航天等领域具有广阔的应用前景,但高温下的氧化敏感性成为其应用的最大瓶颈。表面涂层技术是国际公认的解决该难题的最有效途径。C/C复合材料表面抗氧化涂层体系中目前研究最为成熟的是硅基陶瓷涂层,按照SiC涂层、MoSi2基涂层和超高温陶瓷改性硅基陶瓷涂层三种最具代表性体系,分别针对其涂层制备方法、组分设计以及抗氧化机理等国内外研究进展进行综述。讨论了当前C/C复合材料表面硅基陶瓷涂层尚存的问题,对未来该研究方向的发展趋势提出了展望。
朱炜军[4](2021)在《铝灰资源化制备β-Sialon及其磨损特性研究》文中认为在农业机械中,磨损失效占机械零部件失效的70%以上,造成了巨大的经济损失。为提高农机关键零部件的耐磨性,研发高性能耐磨新材料及在零件表面应用耐磨涂层技术是两个重要解决途径。Sialon是一种典型的氮氧化物陶瓷,因其具有优越的力学性能、热学性能与化学稳定性,被认为是最具潜力的高温结构陶瓷之一。目前,合成Sialon技术要求高,多采用纯原料制备,成本高,难以实现大规模工业生产,制约了其在工程中实际应用。本研究利用铝灰制备Sialon粉体,系统研究了原料组成和工艺参数对合成Sialon物相组成与微观形貌的影响规律,进一步地,研究了放电等离子烧结(SPS)与激光熔覆技术对Sialon致密体形成及涂层结构和性能的影响规律。探讨β-Sialon粉体分层现象与生长机理,为探索单相β-Sialon粉体的制备提供理论依据。研究Sialon陶瓷体与涂层成型机理,确定宏观形貌、截面形貌、物相组成、微观组织对磨损性能的影响规律。主要结论如下:(1)铝灰金属还原反应合成β-Sialon粉体。当合成温度为1450℃,保温时间为4 h,硅铝比为2.5时,合成β-Sialon纯度最高。随着硅铝比的增加,β-Sialon晶粒的长径比迅速增大,当硅铝比为2.5时形成晶须状组织。产物中有棒状和绒毛状两种晶须,生长机制分别遵循基体气-液-固机制和尖端气-固机制。产物分为两层,下层为纤维状,主要相为β-Sialon,上层为层状结构和晶须穿插,主要由β-Sialon、Al2O3和尖晶石组成。相分层现象的主要原因是金属氧化物在重力作用下从液态硅中分离。(2)β-Sialon致密化烧结及其摩擦磨损性能研究。烧结体物相为β-Sialon,平均密度为3.12 g/cm3,相对密度为0.975,显微硬度为1252 HV1,抗压强度为2869 MPa。β-Sialon陶瓷纵向断口形式为层状断口,断裂机理是穿晶断裂和沿晶断裂的复合模式,晶粒呈柱状形式存在,相互交织形成互锁结构,定向生长。β-Sialon陶瓷摩擦系数的范围在0.45~0.65之间,磨损量为0.0008~0.0072 mm3,磨损机理主要是剥落、粘结磨损及磨粒磨损。(3)激光熔覆制备Ni基β-Sialon复合涂层及其摩擦磨损性能研究。确定了β-Sialon陶瓷粉末的配比为:10%β-Sialon+90%Ni62合金粉末。工艺参数为:激光功率为3 k W,采用方形激光光斑,光斑宽度为5 mm,熔覆速度6~10 mm/s,搭接率为30%。涂层主要分为基体、结合区与熔覆层。由于熔覆材料整体性不能自由收缩与高温蒸发分解,涂层内存在明显的裂纹和气孔,表层出现凹坑。β-Sialon异质相颗粒存在改变晶粒生长形态,由平面晶向等轴晶转变,表层形貌为连续的网状组织与雪花状,形成Cr-Fe-Ni、Al-B-Ni、Al-Fe-Si及Al-Ni等强化相,实现涂层强化。熔覆层显微硬度显着提高,是母材的4倍左右,平均摩擦系数降低了约1/4,磨损量减少了50%以上,磨损机理主要为磨粒磨损与粘着磨损,具有良好的耐磨损性能。研究结果将为Sialon低成本、高效率应用在农业机械提供理论和试验基础。
张万年[5](2021)在《对ReS2光催化分解水产氢性质的研究》文中提出随着人类工业化进程的加快,能源短缺和环境污染已经是摆在人类面前的两个重要的问题。化石能源的储量有限,在未来百余年内会资源枯竭,因此寻找一种清洁的可再生能源是人类在能源和环境问题上研究的重点。采用半导体材料进行光催化分解水产氢是一种有效的解决办法,光催化的原料是水,生成物有氢气和氧气,氢气燃烧后又生成了水,水又可以作为光催化的原料。通过光催化分解水产氢不仅可以解决能源问题,而且还可以解决环境污染问题。过渡金属硫化物(TMDCs)由于其独特的二维(2D)层状结构和较好的光学、电学性质引起了人们的广泛关注。二硫化铼(ReS2)是一种不同于传统过渡金属硫化物的材料,具有扭曲的1T相结构,由于动态层间解耦,ReS2从单层到体相始终表现出直接带隙半导体的属性,而且带隙大小不随层数的变化而变化(约1.5 eV)。同时具有各向异性,高的载流子迁移率和较好的稳定性等优点。由此被认作是理想的光催化剂,但是由于其导带底(CBM)未能跨过水产氢的还原电位,限制了其光解水产氢的应用。本文中采用了不同的方法来调节ReS2的能带结构,以实现其光催化分解水产氢,以下是具体工作内容:1.采用密度泛函理论计算,通过表面极性分子修饰来调节二维1T’-ReS2的能带结构。其带边位置的变化是由分子的内在电偶极矩和在molecule/ReS2界面处产生的诱导电偶极矩引起的。通过选择合适的极性分子、控制极性分子的吸附浓度、对极性分子进行掺杂以及构建p-n型半导体异质结构,在很大范围内调节ReS2 的带边位置。最后发现,C6H5CN/ReS2/MoS2 和 C6H5CH2NH2/ReS2/MoS2 范德华异质结构由于具有较强的可见光吸收、合适的带边位置、较少的电子-空穴对复合和良好的稳定性,是理想的水分解光催化剂的候选材料。2.为了实现二维1T’-ReS2光催化分解水产氢,我们从理论上提出了一种可行的策略,即通过施加应力和垂直电场来调节其能带结构。密度泛函理论计算表明,应力对ReS2的带隙大小和带边位置有很大的调节作用,其原因主要来自于晶体结构的改变,影响了表面电荷的分布。而垂直电场对ReS2带隙影响不大,但对带边位置有明显影响,其原因是面内感应电偶极矩起主导作用。最后发现,当施加4%双轴压缩应力或者-0.1 V/A的垂直电场时,ReS2是理想的光催化剂。因为它具有与水的氧化还原电位相匹配的带边位置,较强的可见光吸收,较高的载流子迁移率,较少的电子-空穴复合和良好的稳定性。
昝文宇,马北越[6](2021)在《高纯SiC微粉制备进展》文中认为综述了高纯SiC微粉主要制备工艺,介绍了近些年SiC微粉除杂提纯工艺新进展,提出未来高纯SiC微粉制备工艺应不断更新升级,产业化生产技术和装备也需要不断完善。
刘萍,徐恩霞,谢宏旭,曹雨后[7](2020)在《氮化硅粉体制备方法研究进展》文中认为综述了氮化硅粉体的制备方法和国内外研究现状,并对目前大规模采用的硅粉直接氮化法和碳热还原二氧化硅法存在的问题进行了分析。
张富宝[8](2020)在《基于石墨烯量子点掺杂的TiO2复合纤维的制备及其在光催化方面的应用》文中进行了进一步梳理随着经济的快速发展和人们生活水平的提高,环境污染和能源问题成为人类社会继续发展所面临的最主要问题。太阳每年会给地球输送大量的能量,且太阳能具有绿色清洁、无污染和储量丰富等特点。巨大的太阳能源为解决当今社会日益增长的能源损耗和环境污染等问题提供了选择。充分的利用太阳能,可以有效解决当下化石能源所带来的能源危机和环境污染等问题。1972年光催化降解水产氢技术的发现,吸引了广大研究者的关注。此后,越来越多的研究者们投入到光催化技术的研究中。本论文简单介绍了光催化技术及其应用领域,对光催化剂进行了细致的分类,通过回顾近年来光催化技术的发展,总结了光催化剂的常用制备方法和改性方法等。并在此基础上,通过静电纺丝法和水热法制备了一种在可见光下具有高光催化效率的催化剂。这种光催化剂是以PVDF和PVP纤维膜为基底,并将传统的二氧化钛(Ti O2)光催化剂和石墨烯量子点(GQDs)附着在上面,成功将光催化剂的光谱响应范围拓展到可见光区,并抑制了电子空穴的复合,扩大了比表面积,从而达到提高光催化效率的目的。
穆阳阳,涂建勇,薛继梅,叶昉,成来飞[9](2019)在《化学气相沉积法制备吸波型SiCN陶瓷的研究进展》文中研究表明化学气相沉积法(chemical vapor deposition,CVD)是近几十年发展起来的制备无机材料的新技术,具有制备温度低、所得材料均匀致密、可实现近尺寸成型等优点,是制备功能材料的常用方法之一。本文综述了几种常见的CVD方法,如常压化学气相沉积(atmospheric pressure chemical vapor deposition,APCVD)、低压化学气相沉积(low pressurechemicalvapordeposition, LPCVD)、等离子体增强化学气相沉积(plasmaenhancedchemicalvapor deposition,PECVD)以及激光辅助化学气相沉积(laser assisted chemical vapor deposition,LACVD);重点阐述了采用LPCVD在较低温度下制备SiCN陶瓷吸波剂的工艺参数,提出了LPCVD是制备新型吸波陶瓷的主要方法。
陈洋[10](2018)在《碳化硅和氮化硅纳米纤维的制备及其性能研究》文中提出SiC、Si3N4纳米纤维不仅具有材料本身的高强度、耐腐蚀性、耐高温、抗氧化等优异性能,同时结合了一维纳米材料独特的几何结构和特殊性能,因而在基础研究以及纳米器件、纳米复合材料、能源材料、生物医药等领域有着重要的应用前景。本文以SiO2及PAN作为原料,来制备SiC、Si3N4纳米纤维,并对产物的组成、结构、生长机理进行了详细的表征。借助气流纺丝法制备连续三维卷曲SiO2/PAN杂化纳米纤维,并进行预氧化处理。得到的预氧化SiO2/PAN杂化纳米纤维具有大的长径比、高比表面积、良好的分散性及稳定纤维结构等特点,为高温下Si基纳米纤维的生长提供足够的生长空间。预氧化SiO2/PAN杂化纳米纤维在Ar气氛下,经过700℃、1400℃高温碳化及碳热自组装得到以PAN基碳纳米纤维为支撑体的SiC/SiO2-C复合纳米纤维毡,其中碳纳米纤维提供了一个强有力的支撑作用。预氧化Si02/PAN杂化纳米纤维在N2气氛1400℃高温下,纤维中的Si02与碳化后的PAN基的碳在N2的氮化作用下得到大量白色Si3N4/SiO2核壳纳米纤维。通过研究表明,Ar条件下得到的SiC/SiO2纳米纤维直径在80-200 nm之间,长度可达几百微米。在1400℃下,随着反应时间的增加,SiC纳米纤维逐渐趋于取向化,结晶效果更佳,产量也随之增加。SiC/SiO2纳米纤维表现出高效的光催化降解能力,紫外光催化降解甲基橙溶液去除率达到92.7%,循环使用5次后降解能力仍在90%以上。碳纳米纤维不仅为其提供了高强度的支撑体,还解决了 SiC纳米纤维在溶液中易聚集及难回收的问题。在N2条件下得到的超长Si3N4/SiO2核壳纳米纤维直径在50-300 nm之间,长度可达到厘米级。Si3N4/SiO2纳米纤维表现出较强的蓝绿色发光性能,作为环氧树脂增强体,并表现出较好的力学性能。本文通过对Si基纳米纤维生长过程的研究,提出了固-液(VS)机制来解释SiC/SiO2、Si3N4/SiO2核壳纳米纤维的生长。
二、激光CVD法合成SiC-Si_3N_4复合纳米颗粒(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、激光CVD法合成SiC-Si_3N_4复合纳米颗粒(论文提纲范文)
(1)碳化硅块状气凝胶的制备及应用(论文提纲范文)
Contents |
1 引言 |
2 SiC气凝胶的制备工艺 |
2.1 有机/SiO2复合气凝胶碳热还原法 |
2.1.1 前驱体对SiC气凝胶性质的影响 |
2.1.2 碳热还原工艺对SiC气凝胶性质的影响 |
2.2 预陶瓷化聚合物裂解法 |
2.2.1 交联成型法 |
2.2.2 纳米浇筑成型法 |
2.3 化学气相沉积法 |
2.4 高温气相渗硅法 |
2.5 SiC纳米线组装法 |
3 SiC气凝胶的应用 |
3.1 高温隔热 |
3.2 电磁吸波 |
3.3 其他应用 |
4 结论及展望 |
(2)多孔BCN材料的设计合成及其在储能、催化和吸附中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
第一章 绪论 |
1.1 BCN材料的结构和制备方法 |
1.1.1 化学气相沉积法(CVD)制备BCN |
1.1.2 磁控溅射法(MS)制备BCN |
1.1.3 热解法制备BCN |
1.1.4 掺杂法制备BCN |
1.2 BCN材料应用的研究进展 |
1.2.1 BCN材料应用于储能领域的研究进展 |
1.2.2 BCN材料应用于催化领域的研究进展 |
1.2.3 BCN材料应用于吸附领域的研究进展 |
1.3 本论文的选题思路和研究内容 |
第二章 主要的化学试剂及仪器 |
2.1 主要的化学试剂及气体 |
2.2 主要的实验仪器 |
2.3 样品表征设备方法 |
2.3.1 粉末X-射线衍射(XRD)表征 |
2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)表征 |
2.3.3 透射电子显微镜(TEM)表征 |
2.3.4 N2 物理吸脱附表征 |
2.3.5 X-射线光电子能谱(XPS)表征 |
第三章 多孔BCN限域WN量子点的设计合成及其作为锂离子电池负极材料的应用研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 材料制备方法及步骤 |
3.2.2 电化学测试仪器和方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 材料结构表征及分析 |
3.3.2 锂离子电池性能测试及分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 BCN作为Knoevenagel缩合反应的高效非金属催化剂 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 材料制备方法及步骤 |
4.2.2 催化活性测试方法及步骤 |
4.2.3 DFT理论计算方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 材料结构表征及分析 |
4.3.2 催化性能测试及分析 |
4.3.3 催化机理研究和理论计算 |
4.3.4 催化剂的多功能性测试 |
4.4 本章小结 |
第五章 多孔BCN体系的构筑及其在污染物吸附中的应用研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 甲苯吸附的材料制备方法及步骤 |
5.2.2 四环素吸附的材料制备方法及步骤 |
5.2.3 样品性能测试方法及步骤 |
5.3 结果与讨论:甲苯吸附应用研究 |
5.3.1 材料结构表征及分析 |
5.3.2 甲苯吸附性能测试及分析 |
5.4 结果与讨论:四环素吸附应用研究 |
5.4.1 材料结构表征及分析 |
5.4.2 四环素吸附性能测试与分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
致谢 |
(4)铝灰资源化制备β-Sialon及其磨损特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 农业机械触土部件摩擦磨损研究进展 |
1.3 耐磨陶瓷材料概述 |
1.4 Sialon陶瓷材料概述 |
1.4.1 Sialon陶瓷结构及性能 |
1.4.2 Sialon的制备方法 |
1.4.3 利用工业固废制备Sialon材料的研究现状 |
1.5 陶瓷涂层概况 |
1.5.1 陶瓷涂层的性能 |
1.5.2 陶瓷涂层的制备方法 |
1.6 激光熔覆制备陶瓷涂层研究现状 |
1.7 主要研究内容及技术路线 |
1.7.1 研究内容 |
1.7.2 技术路线 |
第二章 铝灰金属还原反应合成Sialon粉体 |
2.1 试验原料 |
2.2 试验仪器 |
2.3 铝灰成分分析 |
2.4 试验方案 |
2.5 材料性能表征方法 |
2.5.1 样品增重率(WR) |
2.5.2 X射线衍射物相(XRD)分析 |
2.5.3 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
2.5.4 X射线荧光光谱分析(XRF)分析 |
2.6 试验结果及讨论 |
2.6.1 样品外观和增重率的变化 |
2.6.2 合成温度对合成Sialon的影响 |
2.6.3 保温时间对合成Sialon的影响 |
2.6.4 原料配比对合成Sialon的影响 |
2.6.5 β-Sialon的显微结构 |
2.6.6 物相分层及其形成机理 |
2.7 小结 |
第三章 β-Sialon致密化烧结及其摩擦磨损性能研究 |
3.1 试验原料 |
3.2 试验仪器 |
3.3 SPS烧结原理与特点 |
3.4 试验过程 |
3.5 材料性能测试及表征方法 |
3.5.1 密度测试 |
3.5.2 硬度测试 |
3.5.3 抗压强度测试 |
3.6 摩擦磨损试验 |
3.6.1 试验准备与实验参数 |
3.6.2 摩擦系数与磨损量测定方法 |
3.6.3 磨损表面形貌观测方法 |
3.7 实验结果与讨论 |
3.7.1 试样成分分析 |
3.7.2 试样性能测试 |
3.7.3 试样显微结构分析 |
3.7.4 SPS烧结β-Sialon致密体原理 |
3.8 摩擦磨损试验结果与讨论 |
3.8.1 摩擦系数结果与分析 |
3.8.2 摩擦量结果与分析 |
3.8.3 磨损形貌及机理分析 |
3.9 小结 |
第四章 激光熔覆制备Ni基β-Sialon复合涂层及其摩擦磨损性能研究 |
4.1 试验材料及处理 |
4.1.1 65Mn钢 |
4.1.2 熔覆材料 |
4.2 试验过程 |
4.3 涂层组织观察与性能测试 |
4.4 摩擦磨损试验 |
4.5 实验结果与讨论 |
4.5.1 试样宏观形貌分析 |
4.5.2 试样成分分析 |
4.5.3 试样性能测试 |
4.5.4 试样显微结构分析 |
4.6 摩擦磨损试验结果与讨论 |
4.6.1 摩擦系数结果与分析 |
4.6.2 磨损量结果与分析 |
4.6.3 磨损形貌及机理分析 |
4.7 小结 |
第五章 结论 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历 |
(5)对ReS2光催化分解水产氢性质的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 半导体光催化分解水的原理 |
1.2 半导体光催化分解水的反应过程 |
1.3 常见的半导体光催化剂 |
1.4 提高半导体光催化反应效率的方法 |
1.4.1 半导体尺寸和形貌控制 |
1.4.2 掺杂 |
1.4.3 半导体复合 |
1.4.4 贵金属沉积 |
1.4.5 发展可见光响应型半导体催化剂 |
1.5 半导体材料ReS_2的介绍 |
1.6 选题意义和工作内容 |
第2章 理论基础与计算方法 |
2.1 多粒子体系的薛定谔方程 |
2.1.1 绝热近似 |
2.1.2 Hartree-Fock近似 |
2.2 密度泛函理论 |
2.2.1 Hobenberg-Kohn定理 |
2.2.2 Kohn-Sham方程 |
2.2.3 局域密度近似(LDA) |
2.2.4 广义梯度近似(GGA) |
2.3 本论文使用的主要计算软件 |
2.3.1 VASP |
2.3.2 vaspkit |
第3章 表面修饰调节单层ReS_2的能带结构以实现其光催化分解水产氢 |
3.1 引言 |
3.2 计算模型和方法 |
3.3 结果和讨论 |
3.3.1 不同分子修饰的ReS_2的能带结构 |
3.3.2 极性分子的吸附浓度对ReS_2能带结构的影响 |
3.3.3 F掺杂的极性分子对ReS_2能带结构的影响 |
3.3.4 极性分子表面修饰ReS_2/MoS_2范德华异质结的能带结构 |
3.4 小结 |
第4章 施加应力和垂直电场调节单层ReS_2的能带结构以实现其光催化分解水产氢 |
4.1 引言 |
4.2 计算模型和方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 未施加应力和垂直电场的ReS_2结构 |
4.3.2 施加应力调节ReS_2的能带结构以实现其光催化分解水产氢 |
4.3.2.1 稳定性分析 |
4.3.2.2 施加应力的ReS_2的电子结构 |
4.3.2.3 应力作用下的ReS_2的带边位置 |
4.3.3 施加垂直电场调节ReS_2的能带结构以实现其光催化分解水产氢 |
4.4 小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢与感悟 |
(6)高纯SiC微粉制备进展(论文提纲范文)
1 不同方法制备高纯Si C微粉 |
1.1 固相法 |
1.1.1 碳热还原法 |
1.1.2 机械粉碎法 |
1.1.3 自蔓延高温合成法 |
1.2 液相法 |
1.2.1 聚合物分解法 |
1.2.2 溶胶-凝胶法 |
1.3 气相法 |
1.3.1 化学气相沉积法 |
1.3.2 等离子气相合成法 |
1.3.3 激光诱导气相沉积法 |
1.4 其他新工艺 |
2 选用高纯原料制备高纯Si C微粉 |
3 选用非高纯Si C微粉提纯除杂制备高纯Si C微粉 |
3.1 化学除碳工艺 |
3.1.1 加热氧化法 |
3.1.2 化学氧化法 |
3.2 物理除碳工艺 |
3.2.1 浮选法 |
3.2.2 重液分离法 |
3.2.3 水力旋流法 |
3.2.4 气流分选法 |
3.3 化学除铁工艺 |
3.4 物理除铁工艺 |
4 结语 |
(7)氮化硅粉体制备方法研究进展(论文提纲范文)
1 固相反应法 |
1.1 硅粉直接氮化法 |
1.2 碳热还原二氧化硅法 |
1.3 自蔓延法(SHS法) |
2 液相反应法 |
2.1 热分解法 |
2.2 溶胶-凝胶法 |
3 气相反应法 |
3.1 高温气相反应法(CVD法) |
3.2 激光气相反应法(LICVD法) |
3.3 等离子体气相反应法(PCVD法) |
4 结语 |
(8)基于石墨烯量子点掺杂的TiO2复合纤维的制备及其在光催化方面的应用(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
第一章 绪论 |
1.1 光催化技术简介 |
1.2 光催化剂的分类 |
1.2.1 氧化物光催化剂 |
1.2.1.1 TiO_2基光催化剂 |
1.2.1.2 Bi_2O_3基光催化剂 |
1.2.1.3 其他氧化物基光催化剂 |
1.2.2 非氧化物光催化剂 |
1.2.2.1 CdS系列光催化剂 |
1.2.2.2 CuS系列光催化剂 |
1.2.2.3 ZnS系列光催化剂 |
1.2.2.4 氮化物系列光催化剂 |
1.3 光催化技术的应用 |
1.3.1 光催化降解水产氢 |
1.3.2 光催化处理水污染 |
1.3.3 光催化消毒灭菌 |
1.3.4 光催化净化空气 |
第二章 光催化剂的制备方法及常用仪器 |
2.1 光催化剂的常见制备方法 |
2.1.1 静电纺丝法 |
2.1.2 固相法 |
2.1.3 气相法 |
2.1.3.1 化学气相沉积法(CVD) |
2.1.3.2 物理气相沉积法(PVD) |
2.1.3.3 分子束外延法(MBE) |
2.1.4 液相法 |
2.1.4.1 溶胶凝胶法 |
2.1.4.2 沉淀法 |
2.1.4.3 液相沉积法 |
2.1.4.4 水热法 |
2.2 光催化剂的常见改性方法 |
2.2.1 贵金属沉积 |
2.2.2 半导体复合 |
2.2.3 金属或非金属离子掺杂 |
2.2.3.1 金属离子掺杂 |
2.2.3.2 非金属离子掺杂 |
2.2.3.3 混合掺杂 |
2.2.4 表面染料光敏化 |
2.3 实验用品 |
2.3.1 光催化剂制备用品 |
2.3.2 光催化剂制备及表征设备 |
第三章 石墨烯量子点掺杂的PVDF(TBT)/PVP(TBT)光催化剂的光催化性能研究 |
3.1 背景介绍 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 PVDF(TBT)/PVP(TBT)纳米纤维膜的制备 |
3.2.2 石墨烯量子点的制备 |
3.2.3 PVDF(TBT)/PVP(TBT)-GQDs复合膜的制备 |
3.3 PVDF(TBT)/PVP(TBT)-GQDs光催化剂的性能分析 |
3.3.1 石墨烯量子点的性能分析 |
3.3.2 PVDF(TBT)/PVP(TBT)-GQDs光催化剂的表征 |
3.3.2.1 扫描电子显微镜(SEM) |
3.3.2.2 X射线衍射仪(XRD) |
3.3.2.3 X射线光电子能谱分析(XPS) |
3.3.2.4 紫外-可见吸收光谱 |
3.3.2.5 比表面分析及孔径综合分析(BET) |
3.3.3 光催化实验 |
3.4 本章小结 |
第四章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读学位期间的研究成果 |
致谢 |
(10)碳化硅和氮化硅纳米纤维的制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 纳米科技及纳米材料概述 |
1.1.1 纳米材料的分类及基本效应 |
1.1.2 一维纳米材料的制备方法 |
1.1.3 纳米材料应用前景 |
1.2 碳化硅材料 |
1.2.1 碳化硅的结构 |
1.2.2 碳化硅的性能与应用 |
1.3 氮化硅材料 |
1.3.1 氮化硅的结构 |
1.3.2 氮化硅的性能与应用 |
1.4 SiC和Si_3N_4纳米纤维的性能及应用 |
1.4.1 一维SiC纳米纤维(线)的性能及应用 |
1.4.2 一维Si_3N_4纳米纤维(线)的性能及应用 |
1.5 SiC/Si_3N_4一维纳米材料的制备方法 |
1.6 气流纺丝技术制备纳米纤维 |
1.7 论文的研究目的及研究内容 |
1.7.1 论文选题意义及研究目的 |
1.7.2 论文研究内容 |
第二章 气流纺丝法制备预氧化SiO_2/PAN杂化纳米纤维 |
2.1 实验原料及设备 |
2.2 预氧化SiP_2/PAN杂化纳米纤维的制备 |
2.2.1 初生连续三维卷曲SiO_2/PAN杂化纳米纤维毡的制备 |
2.2.2 三维卷曲预氧化SiO_2/PAN杂化纳米纤维的制备 |
2.3 表征方法及性能测试 |
2.3.1 冷场场发射扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.2 热重分析(TG) |
2.3.3 X射线衍射分析(XRD) |
2.3.4 傅里叶变换红外分析光谱(FTIR) |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 SiO_2/PAN杂化纳米纤维微观形貌分析(SEM)及直径分布 |
2.4.2 热重分析(TG) |
2.4.3 X射线衍射分析(XRD) |
2.4.4 傅里叶变换红外分析(FTIR) |
2.5 本章小结 |
第三章 自组装SiC/SiO_2纳米纤维的制备及光催化性能研究 |
3.1 实验试剂及设备 |
3.2 自组装SiC/SiO_2核壳纳米纤维的制备 |
3.3 表征方法及性能测试 |
3.3.1 冷场场发射扫描电子显微镜(SEM) |
3.3.2 X射线衍射分析(XRD) |
3.3.3 傅里叶变换红外分析光谱(FTIR) |
3.3.4 高分辨率透射电子显微镜(TEM) |
3.3.5 热重分析(TG) |
3.3.6 光催化性能测试 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 Si基纳米纤维的微观形貌分析(SEM) |
3.4.2 X射线衍射分析(XRD) |
3.4.3 傅里叶变换红外分析(FTIR) |
3.4.4 透射电镜分析(TEM) |
3.4.5 特殊形貌SiC/SiO_2纳米纤维 |
3.4.6 热重分析(TG) |
3.5 自组装SiC/SiO_2核壳纳米纤维的光催化降解性能 |
3.5.1 接触时间对光降解性能的影响 |
3.5.2 初始浓度对光降解性能的影响 |
3.5.3 催化剂质量对光降解性能的影响 |
3.5.4 温度对光降解性能的影响 |
3.5.5 SiC/SiO_2-C复合纳米纤维的重复回收降解实验 |
3.6 自组装SiC/SiO_2核壳纳米纤维的生长机理 |
3.7 本章小结 |
第四章 超长Si_3N_4/SiO_2核壳纳米纤维的自组装及性能研究 |
4.1 实验原料与设备 |
4.2 自组装超长Si_3N_4/SiO_2核壳纳米纤维的制备 |
4.3 表征方法及性能测试 |
4.3.1 冷场场发射扫描电子显微镜(SEM) |
4.3.2 高分辨率透射电子显微镜(TEM) |
4.3.3 X射线衍射分析(XRD) |
4.3.4 傅里叶变换红外分析光谱(FTIR) |
4.3.5 X射线电子能谱(XPS) |
4.3.6 光致发光(PL) |
4.3.7 超长Si_3N_4/SiO_2核壳纳米纤维增强环氧树脂复合材料 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 Si基纳米纤维的微观形貌分析(SEM)及直径分布 |
4.4.2 高分辨透射电镜分析(TEM) |
4.4.3 X射线衍射分析(XRD) |
4.4.4 傅里叶变换红外分析(FTIR) |
4.4.5 X射线电子能谱分析(XPS) |
4.4.6 反应时间对超长Si3_N_4/SiO_2核壳纳米纤维的直径影响 |
4.5 超长Si_3N_4/SiO_2核壳纳米纤维的生长机理 |
4.6 超长Si_3N_4/SiO_2核壳纳米纤维的光学性能研究 |
4.7 超长Si_3N_4/SiO_2核壳纳米纤维增强环氧树脂复合材料 |
4.8 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和专利情况 |
致谢 |
四、激光CVD法合成SiC-Si_3N_4复合纳米颗粒(论文参考文献)
- [1]碳化硅块状气凝胶的制备及应用[J]. 张震,赵爽,陈国兵,李昆锋,费志方,杨自春. 化学进展, 2021(09)
- [2]多孔BCN材料的设计合成及其在储能、催化和吸附中的应用[D]. 刘呈祥. 青岛大学, 2021
- [3]C/C复合材料表面耐高温抗氧化硅基陶瓷涂层研究进展[J]. 付前刚,石慧伦. 航空材料学报, 2021(03)
- [4]铝灰资源化制备β-Sialon及其磨损特性研究[D]. 朱炜军. 西北农林科技大学, 2021
- [5]对ReS2光催化分解水产氢性质的研究[D]. 张万年. 扬州大学, 2021
- [6]高纯SiC微粉制备进展[J]. 昝文宇,马北越. 耐火材料, 2021(02)
- [7]氮化硅粉体制备方法研究进展[J]. 刘萍,徐恩霞,谢宏旭,曹雨后. 耐火材料, 2020(05)
- [8]基于石墨烯量子点掺杂的TiO2复合纤维的制备及其在光催化方面的应用[D]. 张富宝. 青岛大学, 2020(01)
- [9]化学气相沉积法制备吸波型SiCN陶瓷的研究进展[J]. 穆阳阳,涂建勇,薛继梅,叶昉,成来飞. 航空材料学报, 2019(03)
- [10]碳化硅和氮化硅纳米纤维的制备及其性能研究[D]. 陈洋. 天津工业大学, 2018(11)