一、激光冷冻“捕捉”原子的方法(论文文献综述)
田野,周楚亮,付学文,纪少政,冷雨欣,李儒新[1](2021)在《基于光场的超快相干电子源产生及调控研究进展(特邀)》文中指出光与物质之间的相互作用是自然界中最基本的物质相互作用之一,这种动力学的完全可视化需要时间上的阿秒分辨率和空间上的原子级分辨率。超短相干电子源是实现这一目标的重要方法。本文介绍了利用各种光场如射频、太赫兹、可见光来产生、相空间调控甚至表征这种超短相干的高品质电子源的重要进展,并主要总结了其在四维超快电子显微镜方面的技术突破,为"阿秒显微镜"的建立开辟了道路,使对电子运动成像成为可能,最后对超快电子研究的发展进行了展望。
王瑞倩[2](2021)在《碳纳米管太赫兹超材料用于农产品质量安全检测的机理及其排列方式优化》文中研究说明太赫兹波谱技术由于其安全性、透视性与指纹谱性等特点,在农产品质量安全检测中的应用展现出诱人的前景。然而,太赫兹波与样品间的相互作用较弱,使太赫兹波谱技术的检测灵敏度进一步提高受到限制。通过利用超材料激发表面等离激元从而增强太赫兹波与样品间的相互作用,能够有效提升获取信号的能力。碳纳米管具有优异的吸附性能、快速电子转移特性,且产生的等离子体损耗小、可调谐。因此,基于碳纳米管制备的超材料在太赫兹传感应用领域具有巨大潜力。本文以葡萄糖与甲基毒死蜱为检测对象,基于太赫兹时域波谱技术,采用两步法分别制备无序与有序碳纳米管太赫兹超材料(Terahertz Metamaterial,THz-MM)开展检测研究。探索并建立了利用碳纳米管THz-MM应用于农产品质量安全检测的方法,为解决太赫兹传感中的共性问题提供了新方案,也为农产品质量安全快速检测提供了新思路。本文的主要研究内容和研究结果如下:(1)探索了一种采用两步法制备得到无序碳纳米管THz-MM的方法,并用于葡萄糖与甲基毒死蜱的检测。使用实验测试和模拟计算确定了THz-MM在太赫兹反射模式下的谐振频率为0.4 THz。在此基础上,以THz-MM为载体,实现了对最低浓度为30ng/m L葡萄糖和10 ng/m L甲基毒死蜱样品的快速测定,并通过模拟电场分布对检测机理进行了分析。(2)采用慢速抽滤法制备了高取向性、高填充度的有序碳纳米管膜,并探究了制备有序碳纳米管THz-MM时短棒条带结构的方向与碳纳米管排列取向之间的关系。分别沿碳纳米管排列取向的不同方向雕刻短棒条带结构制备了THz-MM,并通过分析发现平行型THz-MM的透射率变化范围近乎0-1,由此确定了平行于碳纳米管的排列取向是制备THz-MM的最佳方向。(3)提出采用层层叠加法获取多层有序碳纳米管膜,探索并建立了一种基于平行型有序THz-MM进行葡萄糖与甲基毒死蜱检测的方法。通过实验测试掌握了THz-MM的透射特性与太赫兹波入射方向的关系,以及在太赫兹透射模式下THz-MM的谐振峰等信息。在此基础上,采用滴样干燥法对不同浓度的葡萄糖与甲基毒死蜱样品进行了透射测试,最低检测限分别为20 ng/m L与10 ng/m L,相较于无序THz-MM检测灵敏度提高了10 ng/m L,并对检测机理进行了模拟分析。(4)探究并比较了无序与有序碳纳米管膜的吸附性能的差异,从而阐述了吸附作用对THz-MM检测灵敏度的影响。通过元素分析、吸附截留、分子动力学仿真与接触角实验,测试并模拟了无序与有序碳纳米管膜对待测物质的吸附能力,发现有序碳纳米管膜的吸附性能为无序碳纳米管膜的2倍,因而更有利于实现对待测物质分子的捕捉与富集,从而实现物质的高灵敏度检测。
冯晓静[3](2021)在《单电子转移活性自由基聚合中的混合配体效应研究》文中进行了进一步梳理以零价铜催化的单电子转移活性自由基聚合(简称SET-LRP)作为一种可控自由基聚合方法,具有常温下反应、聚合速率快、催化剂用量少且容易提纯、合成的聚合物分子量分布窄且端基官能度高等优势,在工业生产聚合物方面存在巨大潜力。该体系中的催化剂配体发挥了重要作用,目前常采用单一配体,成熟的配体选择分别是三(2-二甲氨基乙基)胺(Me6-TREN)和三(2-氨基乙基)胺(TREN),其中Me6-TREN催化效率相对更高效,而价格是TREN的80倍;TREN便宜易得,但需要外加钝化剂调控,增加了提纯工艺,使效率降低。如果可以将Me6-TREN与TREN两种配体结合,研究混合配体效应对聚合反应的影响将有助于在催化效率和反应成本之间找到平衡,推动SET-LRP的工业应用。然而,SET-LRP中混合配体在不同溶剂体系中的最优配比及其对催化效率的影响机制尚不清楚。本论文采用非活化铜丝作为催化剂,分别在三类溶剂体系(1)二甲基亚砜(DMSO)均相、(2)极性非质子溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基乙酰胺(DMAc)与水双相体系、(3)水均相体系中,对单体丙烯酸甲酯(MA)和寡聚氧化乙烯甲基丙烯酸酯(OEOMA)进行SET-LRP催化聚合。通过调控Me6-TREN与TREN两种配体之间的比例,研究混合配体对聚合反应链增长速率常数、聚合物的分子量与分子量分布等指标的影响,进而对混合配体的作用机制展开探讨。得到的主要结论如下:(1)DMSO均相体系中,单体MA的SET-LRP的混合配体效应。设计了五组不同摩尔比的混合配体在DMSO中进行SET-LRP反应,结果表明引入混合配体不但能够提高反应的链增长速率常数(kpapp),提高引发剂引发效率,而且对聚合物的分子量和分子量分布的调控也有一定程度的加强。特别在混合配体摩尔比为1:1时,kpapp从单一配体的0.048min-1(Me6-TREN)和0.037min.1(TREN)提升至0.053 min-1,反应得到了最大的kpapp值。采用混合配体得到的实验结果优于单一配体,表现出明显的混合配体效应。通过对比单一配体与混合配体的1H核磁结果,发现TREN中氨基峰发生了位移,表明混合配体之间存在氢键。因此,推测混合配体效应来自于反应过程中两种配体的快速交换或氢键连接形成的配体新物种。(2)双相中单体MA的SET-LRP的混合配体效应。采用Me6-TREN替换CuBr2(溴化铜)钝化剂以配合TREN配体对双相体系中的SET-LRP反应进行调控。双相体系中的SET-LRP反应分别在NMP、DMF、DMAc与水组成的三种双相体系中进行。结果表明,将钝化剂替换为Me6-TREN能够提升反应的kpapp,混合配体得到的最大kpapp值为0.095 min-1,分别提升了1.3(Me6-TREN)和1.6倍(TREN)。表现出类似于均相体系中的混合配体效应。以DMF-H2O双相体系为例,在不同配体浓度与催化剂用量下对比单一配体与混合配体的SET-LRP反应,发现混合配体通过氢键连接形成的新配体能够有效控制CuⅠX(卤化亚铜)的歧化速率,使反应生成适量的铜颗粒,更加高效地调控SET-LRP反应的进行。(3)水相中单体OEOMA的SET-LR的混合配体效应。为了证明混合配体效应的普适性,在水相中对亲水单体OEOMA进行SET-LRP实验。结果表明,混合配体效应在水相中仍然存在,聚合反应的最大kpapp值0.043 min-1出现在混合配体摩尔比为1:1时。采用动态光散射对水相中引发剂和单体的粒径进行表征,发现引发剂和单体在水溶液中均自组装形成不同尺寸的胶束颗粒,颗粒尺寸从100 nm-400nm。胶束颗粒将具有反应活性的疏水基团包裹在内层核中导致水相中的聚合反应出现了诱导期。同时,改变混合配体的摩尔比可以调控引发剂和单体在水溶液中自组装形成的胶束颗粒的尺寸,并且胶束颗粒尺寸的降低有助于增加有效碰撞概率,从而提升SET-LRP链增长速率。(4)将混合配体应用于手性聚合物的合成。将混合配体效应获得的最佳配体摩尔比(1:1)应用于手性聚合物的SET-LRP合成。两个手性对映体单体(R)-(+)-1-苯乙基丙烯酸酯和(S)-(+)-1-苯乙基丙烯酸酯的聚合反应在动力学上表现出一级反应,合成的聚合物结构规整,端基官能度达到90%以上。圆二色光谱表征表明两种单体通过SET-LRP合成的聚合物具有光学活性,其谱图互为镜像,证明手性聚合物的成功合成,同时证明该混合配体效应可以同样适用于不同类型单体的SET-LRP。
李雪松[4](2021)在《二维晶体MXene(Ti3C2Tx)环境不稳定性的研究》文中指出自石墨烯问世以来,二维晶体材料由于其优异的理化性质引起了人们的广泛关注,探索新型的二维材料已成为一个重要的研究方向。近年来,过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物(MXenes),作为一类新型的二维晶体材料同样备受关注,已被广泛应用于储能、电磁屏蔽、生物医学、海水淡化等诸多领域,成为二维晶体材料领域的新星。结构的可调性和丰富的元素组成赋予其优异的物理化学性质,如优良的导电性,亲水性,生物相容性等。并且,MXene低维的特性完美符合了当前智能化、小型化器件的需求。其中,Ti3C2Tx作为典型的MXene材料,被研究和使用的最为广泛。但是,剥离后的Ti3C2Tx存在环境稳定性差的问题,容易受到水和氧的攻击而氧化降解,从而失去其优良性能。目前,Ti3C2Tx氧化降解机理尚不明确,缺乏有效的解决办法,这严重限制了其优异性能的持久性,阻碍了工业转化和实际应用。并且,作为新型材料,Ti3C2Tx仍有许多潜在特性未被发现,需要展开进一步的探索。基于以上问题,本论文着眼于研究Ti3C2Tx的环境不稳定性问题。一方面,研究并解决Ti3C2Tx的环境不稳定性。通过研究,我们首次提出了 Ti3C2Tx的氧化降解机理,并给予了充分合理的证明。并且,在了解其氧化降解机理的基础上,实现了超稳定Ti3C2Tx的成功制备。这对当前MXene的进一步研究和应用意义重大。另一方面,利用Ti3C2Tx的不稳定性。通过自行设计的“微爆炸”法首次成功制备了无氧化Ti3C2Tx-MXene量子点(NMQDs-Ti3C2Tx),并发现这种处于不稳定状态的量子点具有类芬顿反应特性,可与过氧化氢反应产生强氧化性的羟基自由基(·OH)。它的类芬顿反应活性高于我们熟知的铁基芬顿反应。我们将其应用于肿瘤治疗领域,实现了采用良好生物相容性的钛基材料杀灭癌细胞的新突破。并且,由于其不稳定性,NMQDs-Ti3C2Tx在生物体内发挥功效之后会自行氧化降解,更加安全高效。本论文共分六章,各章内容为:在第一章,系统的介绍了 Ti3C2Tx材料的理化性质、制备方法以及在各领域中的应用,并介绍了 Ti3C2Tx材料目前面临的挑战。充分展现了 Ti3C2Tx材料的应用潜力,指出了当前需要解决的科学问题。据此提出本论文的研究动机与目标。在第二章,系统探究了影响Ti3C2Tx材料稳定性的各个因素,并首次提出了Ti3C2Tx材料的氧化降解机理。我们发现Ti3C2Tx材料的不稳定性主要是材料本征存在的还原性所致。材料的还原性来源于本征存在的Ti3+和Ti2+,其易受到水或氧的攻击。然而,材料表面丰富的官能团能起到一定的保护作用,使得水和氧不易接触到还原性钛原子。因此,通常刻蚀制备的Ti3C2Tx材料处于一种亚稳状态。一旦材料表面存在缺陷或破损,水和氧就会威胁到材料内部的还原性Ti原子。并且,还原性钛原子与水氧的反应是一个酸化的过程,即不断释放氢离子的过程。除此之外,我们还发现了 Ti3C2Tx材料的另外一个特性,即材料表面的氟官能团能在吸附氢离子后从材料表面脱附。脱附之后,会使得材料内部的还原性Ti原子失去官能团保护,在材料表面出现“薄弱点”进而受到水或氧的攻击。综合以上所发现的影响稳定性的因素,我们提出了 Ti3C2Tx的氧化降解连锁反应机理。由于Ti3C2Tx的制备过程包括剧烈的酸性刻蚀和不断的离心清洗,不可避免的会使得材料表面存在缺陷。水或氧就会在缺陷处与还原性钛原子发生氧化还原反应,这就是Ti3C2Tx材料氧化降解的开端。由于所发生的反应会产生氢离子,进而会被材料表面强电负性的氟官能团所吸附。吸附氢离子后的氟官能团会在水分子氢键的作用下脱附于材料,这样就会在材料表面产生新的“缺陷”,露出新的Ti2+和Ti3+,再次成为水氧的攻击点。这样在不断的循环之下,材料发生点状氧化、进而导致材料断裂、更快速度的氧化降解,最后材料全部都被氧化降解为主要含有二氧化钛的混合物。在第三章,基于Ti3C2Tx的氧化降解过程和机理,我们针对影响其稳定性的关键因素,设计了一种制备Ti3C2Tx的新型刻蚀方法,首次成功制备了无氟超稳定的Ti3C2Tx。该制备方法所涉及的化学反应较为温和,避免了之前酸刻蚀的剧烈反应,并且实现了无氟制备。所制备的稳定Ti3C2Tx质量高、缺陷少、二维尺寸大,其表面官能团为-O或-OH。无氟超稳定的Ti3C2Tx环境稳定性大幅度提高,相比之下,之前报道的Ti3C2Tx在水溶液中仅几天内就会被全部氧化降解。而新制备的无氟超稳定Ti3C2Tx可以长期保存在水溶液当中而不被氧化降解。本研究为解决Ti3C2Tx稳定性问题打开了突破口,对其应用具有重要的意义。在第四章,我们设计了一种简单且超快的低温“微爆炸”法,成功制备了NMQDs-Ti3C2Tx。制备该量子点采用的原材料是通过传统的氢氟酸刻蚀法制备的Ti3C2Tx。因为这种刻蚀方法获得的Ti3C2Tx更易具有“手风琴状”的典型微观结构。利用这种微观结构,采用液氮进行插层,然后再加入热的去离子水,造成较大温差和“水封”效果。在层间的液氮会在温差下快速气化,并且由于“水封”的效果会在层间发生微型的爆炸,从而产生量子点。该方法简单方便、绿色、不会引入杂质,也避免了高温,使得所制备的量子点处于完全无氧化状态。我们通过X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜和透射电镜等手段,对获得的无氧化量子点进行了系统且全面的结构表征。该量子点具有规则的圆盘形状,平均横向尺寸约为7.23 nm,厚度约为5 nm。其元素组成和表面的官能团与原材料Ti3C2Tx相同,这与其制备方法只涉及物理变化有关。对于NMQDs-Ti3C2Tx优异性能的表征,首先分别采用电子自旋共振测试法和TMB法对该量子点的类芬顿反应特性进行了双重证明。并通过将其与Fe2+芬顿反应活性进行对比,发现所制备NMQDs-Ti3C2Tx的类芬顿反应活性明显强于Fe2+。其次,NMQDs-Ti3C2Tx因其表面丰富的亲水性官能团,具有良好的分散性和分散稳定性,可以在水中自行分散而不需搅拌和超声处理。最后,我们也对NMQDs-Ti3C2Tx的发光特性进行了表征。制备的NMQDs-Ti3C2Tx具有光致发光特性,其绝对量子产率为9.62%。并且,其光致发光光谱(PL)具有常规二维材料衍生量子点的普遍激发依赖行为。除此之外,NMQDs-Ti3C2Tx具有良好的生物相容性,在与正常细胞培养后,不会引起细胞死亡。结合其超小的尺寸和发光特性,使其适合用于细胞成像。通过标记人体脂肪干细胞,证明了 NMQDs-Ti3C2Tx可以作为细胞成像的探针,表明NMQDs-Ti3C2Tx在生物医学和光学应用中具有巨大潜力。在第五章,系统研究了 NMQD-Ti3C2Tx在肿瘤治疗上的应用。研究发现所制备的量子点NMQDs-Ti3C2Tx具有对肿瘤细胞的特异性杀灭功能,而对正常细胞却保持良好的生物相容性。在将该量子点NMQDs-Ti3C2Tx应用于小鼠体内的肿瘤治疗时,获得了良好的抗肿瘤效果。并且,该材料的不稳定性也使得材料不至于残存于体内,在发挥作用后会在体内自行降解,故不会造成严重的副作用。该研究实现了采用良好生物相容性的钛基材料杀灭癌细胞的新突破。在体外实验中,通过细胞计数试剂盒-8(CCK-8)检测细胞毒性,发现NMQDs-Ti3C2Tx对于多种癌细胞(宫颈癌细胞和乳腺癌细胞)具有普遍的毒性。在细胞活/死实验中,能够直观的观察到NMQDs-Ti3C2Tx对癌细胞的杀灭效果。用150μg/mLNMQDs-Ti3C2Tx培养48 h后,大部分乳腺癌(MCF-7)细胞被杀死,而宫颈癌(HeLa)细胞在治疗后仅24 h就有大量死亡。然而,NMQDs-Ti3C2Tx对具有代表性的正常人体脂肪干细胞(ADSCs)却具有良好的生物相容性,即使在150 μg/mL的浓度下,培养48 h后细胞几乎没有发生死亡。因此,NMQDs-Ti3C2Tx对癌细胞的细胞毒性具有很高的选择性。同时,我们还通过克隆形成实验评价了 NMQDs-Ti3C2Tx在集落形成中的作用。与对照组相比,NMQDs-Ti3C2Tx在浓度为50和100 μg/mL时抑制细胞克隆形成的效果逐渐增强,而在浓度为150 μg/mL时抑制效果最佳。通过统计分析表明,NMQDs-Ti3C2Tx对癌细胞的集落形成具有出色的抑制效果。对于NMQDs-Ti3C2Tx杀灭癌细胞的机理,我们发现NMQDs-Ti3C2Tx在癌细胞中通过发生类芬顿反应能有效地产生大量的·OH。相比正常细胞来说,癌细胞由于代谢旺盛而使得细胞微环境中存在大量的H2O2。NMQDs-Ti3C2Tx中的Ti3+就会与H2O2发生类芬顿反应,所产生的·OH具有强氧化性,可引起线粒体功能障碍、DNA损伤和蛋白质过氧化,最终导致癌细胞凋亡。并且,我们发现NMQDs-Ti3C2Tx进入癌细胞后可定位于线粒体。考虑到线粒体是细胞产生H2O2的主要场所,我们推测NMQDs-Ti3C2Tx可以在癌细胞线粒体中积累,从而放大氧化应激反应。在小鼠体内实验中,NMQDs-Ti3C2Tx对异种移植HeLa肿瘤具有很高的抑制和杀伤效果,而对正常组织或器官几乎没有任何副作用,为肿瘤的有效治疗提供了一种更安全的策略。由于钛基材料具有公认的生物相容性,以及我们发现Ti3+具有选择性杀伤癌细胞的能力,使钛基类芬顿反应为催化治疗肿瘤提供了更安全的新路径,潜力巨大。在第六章,我们对本论文的主要内容、结论、创新点和有待进一步需要开展的工作进行了归纳总结。
杨波[5](2021)在《V2C MXene的光热转换机理及其在激光点火中的应用研究》文中研究表明作为一种高安全和高可靠的点火技术,激光点火技术具有抗电磁干扰能力强、精度高、能量损耗小、容易实现多点同步点火等优点。激光点火技术在航空航天、微型固体推进剂等许多领域均有广泛的应用。MXene作为一种新型二维材料,具有较强的光吸收性能和极高的内光热转换效率,被证明是性能优越的光热材料之一。本论文报道了碳化钒(V2C)MXene在毫秒级脉冲激光照射下优异的光热转换性能。不同于碳纳米颗粒、碳纳米管和氧化石墨烯等光热材料,V2C MXene不仅可以通过物理光热效应将入射激光能量转化为热能,而且当光热效应产生的热能达到一定程度时,将会激发自身的氧化反应,并以热能的形式进一步释放化学能。即通过物理/化学耦合机制使体系释放更多的热量,产生高温脉冲(High temperature pulse,HTP)。利用金纳米棒(Au NRs)表面等离子体共振(Surface plasmon resonance,SPR)效应可以进一步增强V2C MXene在近红外区域的光吸收性能,从而促进其化学能更完全的释放。鉴于其优异的光能-热能转换性能,本论文将自支撑Au NRs/V2C MXene薄膜用于高能量密度含能材料的激光点火研究(本论文以六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)为例)。此外,利用V2C MXene的高比表面积和高温下原位生成VOx/C复合材料的优势,本论文进一步研究了V2C MXene对高氯酸铵(AP)热分解的催化性能及激光点火研究。本论文的主要研究工作如下:(1)制备了自支撑Au NRs/V2C MXene薄膜,利用Au NRs的SPR光吸收增强效应显着提高了Au NRs/V2C MXene薄膜的光吸收性能。时间分辨红外测温结果显示,Au NRs/V2C MXene薄膜在相同激光强度照射下具有最高的温度输出,在79.6 W·cm-2光照下峰值温度高达750℃,显着高于V2C MXene(650℃)和Au NPs/Ti3C2 MXene(600℃)。激光照射前后V2C MXene基薄膜的XPS分析,揭示了V2C MXene基薄膜在激光作用下可快速发生氧化还原反应,生成热力学上更加稳定的VOx和C聚集体等产物的规律。并且V2C MXene相比Ti3C2 MXene化学能释放更加彻底,从而有利于实现更高的峰值温度。将自支撑Au NRs/V2C MXene薄膜作为HTP发生器,研究了CL-20的激光点火性能。点火结果显示其点火延迟时间为29 ms,点火阈值为140 m J,低于Au NPs/Ti3C2 MXene(220 m J)和GO(240 m J)等典型的HTP发生器。(2)为了实现AP和V2C MXene高比表面积接触,本论文采用冷冻干燥法制备了V2C MXene/AP复合材料。TGA/DSC分析表明,相对于原料AP,V2C MXene/AP复合材料的高温分解(High temperature decomposition,HTP)温度从440.10℃降低到214.20℃,降低幅度为51.3%,反应活化能从273.70 k J·mol-1降低到143.20 k J·mol-1,降低了47.7%,放热量从591.7 J·g-1增加到2377.8 J·g-1,增加了3.1倍。进一步研究了V2C MXene/AP复合材料的激光点火性能,发现了V2C MXene对AP的催化点火效应。
张少辉[6](2021)在《绿色环保碳气凝胶在柔性电子领域的应用研究》文中提出可持续发展的结构材料具有重量轻、热尺寸稳定性好、力学性能强等特点,在工程应用中具有极其重要的意义,但一些材料性能(如强度和韧性)之间的内在冲突,使得在广泛的使用条件下同时实现这些性能指标极具挑战性。超轻碳质气凝胶因其诱人的特性而备受关注。受表观密度低、导电性好、表面积大、孔隙率高、化学惰性强等特点,其在电子、生物医学、环境和能源应用方面得到了极其广泛的研究。当前,碳气凝胶在柔性电子领域的应用主要受以下因素制约:(1)制备工艺复杂,成本居高不下,难以批量化生产;(2)生产周期偏长;(3)高迟滞率、长时间测试后机械性能急剧下降;(4)长期运行下的稳定性降低。针对以上问题,本论文主要围绕以下研究路线展开,一是优化传统碳气凝胶的制备工艺,使制备路径绿色环保、成本显着降低;二是选用来源广泛的生物质材料及其衍生物作为绿色环保碳气凝胶制备的基础原料,整个过程仅以水作为溶剂。解决制约碳气凝胶批量化生产和在实际应用中面临的关键问题,最终对其在压力传感、超级电容器和摩擦电纳米发电机(TENG)等柔性电子中的应用进行了实质性探索。具体研究内容如下:1.采用热组装方法制备了 PVDF/PU/MWCNTs(PPMs)多级框架结构气凝胶,并搭建了压力和应变传感平台。优化后的PPMs气凝胶压力传感平台的灵敏度达到62.4kPa-1,响应时间35 ms,可检测3 Pa的微弱静态压力。同时,还实现了对人体活动、医疗健康、人机交互和一些非接触行为(如音乐强度)等的监测。2.设计了水热方法原位制备柔性MXene/生物质/壳聚糖气凝胶(MBC)赝电容电极的策略:一方面,通过利用带正电的浸润盐溶液的萝卜薄片和带负电的MXene纳米片之间进行静电自组装;另一方面,根据MXene纳米片与萝卜细胞之间的浓度差渗透(CDA)原理驱动。在两种驱动力作用下,MXene纳米片被嵌入到萝卜细胞内部。冻干退火得到的掺杂6%MXene的MBC赝电容电极(MBC-6)在扫描速率为2 mV/s时显示出1801.4 mF/cm3的体积比电容。此外,组装的无粘结剂非对称型超级电容器显示出33.4 WhL-1的超高体积能量密度及在10 mA/cm3的高电流密度下具有82%的电容保持率和50000次的长循环寿命。3.采用简单一步水热法(HTC)直接原位制备了荸荠基碳气凝胶(WCA)。WCA作为无粘结剂双电层(EDL)电极具有良好的电化学性能。以3MKOH作为电解液,WCA在0.5 A/g的面积比电容为343.4 F/g。还表现出超高的电容保持率,经20000次循环后接近100%,40000万次循环后仍超过98.3%。此外,绿色可持续WCA还表现出超高灵敏度(42.8 kPa-1)和可恢复性能,在柔性压力传感器中也具有潜在的应用价值。4.基于新型细菌纤维素复合水凝胶(BCP),通过简易的湿压组装策略,获得了具有无限宏观尺度的超弹碳气凝胶CBCP。即拼接、压模有序地将BCP组装在一起,形成冻干后的强组合湿压组装“墙”,实现批量化生产。基于CBCP构筑的TENG能量采集器具有高电压输出(>40V)、高摩擦耐久性等特点,可应用于多种能量采集和自供电传感系统。5.构筑了一种基于羟丙基甲基纤维素复合碳气凝胶(C-HCC)的新型压力传感器,并将其用于可穿戴人机界面。多级分层结构C-HCC使该压力传感器具有较高的灵敏度(15.78 kPa-1)和超宽的检测范围(10 Pa-900 kPa),对压缩和弯曲形变也展现出极高的稳定性。得益于其优异的传感特性,基于C-HCC的阵列式压力传感器和信号处理系统的人机界面可以有效控制LED阵列的亮度,并有效捕捉手指运动,控制无人飞行器在多个方向的运动。
陈涛[7](2021)在《纯有机磷光团源长余辉碳点的制备及应用研究》文中研究说明众所周知,室温磷光碳点作为现如今火热的碳基材料被广泛地应用于各行各业。但是如何开发具有低毒性和环境友好性的室温磷光碳点,一直困扰着研究人员们。为了能够更加有效地触发纯有机室温磷光,在碳点制备过程中往往需要创造极其严格的条件,这极大地限制了纯有机室温磷光材料的开发和应用。在第二章中,将纯有机化合物以无定型策略制备成碳点,来触发碳点的无基质室温磷光。以柠檬酸(CA)和2,4,6-三肼基-1,3,5-三嗪(THT)为前驱体,获得了在内部保留有类似于THT的单晶化有序结构的碳点。三嗪的过量掺杂对于磷光的产生来说至关重要,它不仅提供了n-π*跃迁中心,而且还有效促进了三重激发态粒子的系统间窜越。在THT分子之间的氢键作用、π…π键的堆积作用、碳点内部官能团之间形如氢键等弱相互作用力以及聚合物状碳质结构所形成的位阻效应的共同作用下,表现为嵌入和固定的发射中心,产生的余辉寿命为66.4毫秒。该碳点材料已被成功的应用于数字编码、图像加密和抗菌等方面。最为重要的是,无定形策略的普遍性可以为触发无基质磷光提供一种简单便捷的方法。在第三章中,我们进一步提出了一种新的观点,通过横向对比不同取代基对碳点磷光的影响,以此来得到需要验证的磷光机理。首先是对苯硼酸及其氟取代、甲氧基取代化合物的合成,然后对这些碳点进行了系统的表征和检测。由于类苯硼酸碳点的无定型结构,我们合成的碳点往往都具有一定的磷光性能。对于碳点的应用部分,做了关于图像加密、数字编码和葡萄糖检测方面的探索。和大部分拥有磷光特性的碳点一样,这种类苯硼酸碳点也具有广阔的应用前景。
张帆[8](2021)在《可喷涂超疏水纳米复合防护涂层的制备与性能研究》文中研究指明超疏水涂层在自清洁、防冰、防污、减阻和防腐蚀等诸多领域有着巨大的应用潜力。然而,超疏水表面的微观结构脆弱,受到摩擦、挤压等物理破坏后极难恢复,使超疏水性能丧失,限制了超疏水表面的实际应用。此外,目前超疏水涂层的制备工艺复杂,多局限于小样品的制备,工程实施困难。因此,亟需开发新型涂料体系和制备方法,实现超疏水涂层的简便、大规模制备与施工。本文以环氧树脂为涂层基体,将纳米二氧化硅(SiO2)、碳纳米管(CNT)、SiO2-CNT杂化体、负载缓蚀剂的碳纳米管/层状双金属氢氧化物(CNT/LDH/VO3-)纳米颗粒等作为填料,利用简单的一步喷涂法制备超疏水表面,制备了可喷涂的具有优异耐磨性能、化学稳定性、防腐性能、自清洁性能、防冰融冰性能的系列化新型超疏水纳米复合涂层。首先将硅烷偶联剂KH560改性的纳米SiO2加入环氧树脂中,使用一步喷涂法制备复合纳米涂层。当SiO2添加量为30 wt.%时,涂层实现超疏水效果,水接触角达到152.4°。涂层在80次胶带粘揭实验后,保持了良好的超疏水性能,机械耐久性良好;SiO2/环氧复合涂层在不同pH的酸碱溶液中,表现出良好的化学稳定性;超疏水结构还使涂层具有良好的防覆冰效果。为了提高涂层的耐磨性能,制备了 CNT/环氧树脂复合涂层。当CNT含量为30 wt.%时,涂层满足超疏水性能。由于CNT在树脂中发生缠绕团聚形成微/纳米结构,涂层在经过100次粘揭实验后,仍保持了超疏水性能,机械耐久性优异。电化学阻抗测试结果表明,30 wt.%CNT含量的超疏水复合涂层具有良好的防腐性能,这是因为其表面微纳结构及其滞留的空气隔绝了腐蚀介质与涂层表面接触。进一步优化填料结构,采用化学键合的方法制备SiO2-CNT杂化体颗粒。当SiO2尺寸为30 nm、SiO2与CNT比例为3:1时,SiO2-CNT/环氧树脂涂层的超疏水性能最佳。由于SiO2-CNT杂化体的缠绕互锁结构,超疏水复合涂层在经过300次胶带粘揭实验、100次橡皮摩擦实验后均可保持超疏水性能,表明涂层具有非常优异的机械耐久性。涂层的超疏水粗糙结构降低了水珠与涂层之间的传热效率,水珠的结冰时间相较于纯环氧涂层延长了 11倍。由于CNT具有优异的光热转换性能,复合涂层可以在光照条件下快速融化表面覆冰,实现了防冰、融冰应用。为了实现超疏水涂层的自修复性能,将SiO2-CNT杂化体加入形状记忆环氧涂层中,通过调控树脂体系中柔性链段和刚性链段的比例,实现基于涂层形状记忆效应的自修复能力。当环氧树脂和固化剂的比例为1:0.6时,涂层中柔性链段的含量较低,玻璃化转变温度(Tg)达到40℃;当环氧树脂和固化剂的比例为1:1.0时,涂层中柔性链段较多,Tg为25℃。通过加热两种涂层至Tg以上或利用SiO2-CNT杂化体内CNT的电热效应,触发涂层的形状记忆效应,可以恢复涂层的微观形貌、超疏水性能和腐蚀屏蔽性能。最后,利用羧基化碳纳米管与LDH的静电吸附作用,制备了 CNT/LDH纳米颗粒并负载NaVO3缓蚀剂,将CNT/LDH/VO3-加入涂层中,制备了负载缓蚀剂的超疏水自修复涂层。纳米颗粒中缓蚀剂的载药率达到22.9%。电化学测试结果表明,负载缓蚀剂的涂层具有最佳的防腐性能,这是由于当腐蚀介质渗入涂层时,Cl-离子与LDH中的缓蚀剂进行交换,促进VO3-释放并在金属基体表面钝化成膜,提升了涂层对金属基体的保护作用。
安东[9](2020)在《天然橡胶基热界面复合材料的制备与性能研究》文中研究说明随着电子器件向小型化、高度集成化和多功能化方向快速发展,它的热量消散问题正面临着严峻的挑战。如何对其产生的热量进行有效的热管理,对电子器件运行的可靠性和使用寿命有着重要的影响。因此,寻求和制备新型高导热绝缘聚合物基复合材料已经成为电子封装材料领域最为迫切的任务之一。其中,热界面材料作为热管理学科的一个重要分支,在电子元器件热量耗散问题上扮演着越来越重要的角色。天然橡胶(NR)以其优异的机械性能、电绝缘性能和高弹性性能在热界面复合材料的应用中受到了独特的青睐,其良好的柔韧性能够适应不同形状的界面导热需求,从而在散热器和热源之间形成更为紧密的接触,并有效的向外界周围环境传递热量。然而,由于受到大分子链段的无规则缠结、大分子量、多分散性等的影响,天然橡胶本身的导热率仅约为0.2 Wm-1 K-1。因此,需要添加高导热填料来提升其作为热界面复合材料时的导热性能。影响热界面复合材料导热性能的因素有很多,既包括导热填料本身的尺寸大小、含量、结构等因素,还包括不同导热填料间以及导热填料与聚合物基体间的声子散射和界面热阻。因此,如何最大限度的降低上述因素对导热性能的影响,制备出高导热聚合物基热界面复合材料成为最新的研究热点。针对上述问题,本论文对如何降低不同导热填料间及导热填料与聚合物基体间声子散射和界面热阻进行了研究和分析,具体内容包括:(1)采用与蔗糖球磨以及硅烷偶联剂KH590共同化学表面改性的方法成功制备了巯基功能化氮化硼(BN),即BN-SH。运用冰模板法成功制备了具有三维导热网络结构的BN/NR热界面复合材料。BN边缘或表面的-SH官能团不仅可以促进天然橡胶的硫化,同时还有助于BN导热填料与NR基体的连接,可有效降低热界面复合材料内部的界面热阻。此外,BN导热填料的三维导热网络结构亦对其热界面复合材料导热性能的提升发挥着关键作用。实验结果表明:当BN-SH导热填料的含量为25 wt%时,具有三维导热网络结构的BN/NR热界面复合材料拥有最大的垂直面外导热率0.79 Wm-1 K-1。(2)采用化学表面改性法、化学反应法和冰模板法成功制备了具有共价键连接的三维BN/rGO(还原氧化石墨烯)导热网络骨架,配合真空浸渍法成功制备了 BN/rGO/NR热界面复合材料。通过共价键连接的BN和rGO复合导热填料,可有效降低填料间的声子散射和界面热阻;而构建的三维导热网络结构也可促进连续有效热传递途径的形成,其对减小复合导热填料与聚合物基体间的界面热阻有着重要的作用。实验结果表明:当BN和rGO的质量比为4:1同时BN/rGO复合导热填料的含量为4.9 vol%时,化学共价键连接且含有三维导热网络结构的BN/rGO/NR热界面复合材料具有最大的垂直面外导热率1.28Wm-1K-1。(3)采用化学表面改性法和化学反应的方法成功制备了具有共价键连接的BN/CNTs(碳纳米管)复合导热填料,配合真空辅助抽滤法成功制备了具有三维“砖瓦式”层状结构的BN/CNTs/NR热界面复合材料。通过构建化学共价键的连接方式将两种不同维度的BN和CNTs导热材料进行有效连接,极大的降低了导热填料间的声子散射和界面热阻。而BN/CNTs复合导热填料的三维“砖瓦式”层状结构也有效改善了其与NR基体间的界面,进而在热界面复合材料内部形成了连续有效的热传导途径。实验结果表明:当BN和CNTs的质量比为8:1且BN/CNTs复合导热填料的含量为12 wt%时,化学共价键连接且具有三维“砖瓦式”层状结构的BN/CNTs/NR热界面复合材料拥有最大的垂直面外导热率,其值为1.34Wm-1K-1。(4)采用化学表面改性法以及碳化工艺成功制备了具有C-N化学共价键连接的BN/Lignosulfonate复合导热填料,配合真空辅助抽滤法成功制备了具有三维层状结构的BN/Lignosulfonate/NR热界面复合材料。碳化工艺不仅可以使无定型结构的Lignosulfonate转变为具有一定石墨化程度的碳,同时还有助于减小复合导热填料间的声子散射和界面热阻。与此同时,BN/Lignosulfonate复合导热填料的三维层状结构可以降低其与NR基体间的界面热阻,为制备高导热BN/Lignosulfonate/NR热界面复合材料创造了有利的条件。实验结果表明:当BN和Lignosulfonate的质量比为4:1且填料含量为25 wt%时,碳化后的BN/Lignosulfonate/NR热界面复合材料的垂直面外导热率可以达到最大值1.17Wm-1 K-1。
李佳佳[10](2020)在《二硫代酯类化合物在可见光引发可控聚合中的应用 ——从自由基到阳离子》文中提出聚合物材料的使用为社会发展带来了巨大变革。这些材料的性能与其结构密切相关,因此制备结构可控的聚合物材料一直是科学家们的研究重点。“活性”/可控聚合技术的出现和发展极大推动了具有可控结构聚合物的合成。另一方面,利用可见光作为外部刺激产生初级活性种引发聚合反应由于条件温和,可以在时间和空间两个维度实现对聚合过程的控制,在近年来受到了高度关注,已被广泛应用于多种“活性”/可控聚合技术中。乙烯基单体根据其双键所连基团不同可分为高活性单体与低活性单体,开发同时可调控高活性单体与低活性单体的聚合方法一直是研究难点。本论文基于可见光引发的可逆加成断裂链转移(RAFT)聚合技术,从拓展单体范围、提高聚合速率、简化聚合操作和聚合机理等方面开展研究。RAFT试剂通常是一些二硫代酯类化合物,本文通过对RAFT试剂中Z基团的设计,构建了温和高效、适用单体面广的可见光引发自由基聚合体系。同时,基于十羰基锰与卤代烃的卤素抽提反应,开发出一种对属于低活性单体的乙烯基醚类单体的新型可见光引发可控阳离子聚合方法。进一步将该方法与RAFT聚合技术结合,通过对RAFT试剂中R基团的转变,成功实现了自由基聚合与阳离子聚合的相互转变,为制备同时含有高活性单体与低活性单体的共聚物材料提供了新的策略。具体的研究内容如下:(1)设计合成了两种具有不同Z基团结构的黄原酸酯,并作为引发调控双功能试剂,实现了多种单体的光引发可控聚合,既适用于高活性单体如丙烯酸甲酯,丙烯酸正丁酯及N-异丙基丙烯酰胺,同时也适用于低活性单体如醋酸乙烯酯。聚合体系显示出典型的“活性”/可控聚合特征,即聚合动力学对单体呈现一级动力学关系,聚合物分子量随单体转化率的增加线性增长,所得聚合物分子量分布窄(D<1.30)。同时,考察了该聚合体系在不除氧条件下的聚合行为,结果显示RAFT试剂的光解可消耗体系中的少量溶解氧,随后聚合可正常进行。在进行丙烯酸酯类单体聚合时,仅需十分钟左右单体转化率可达95%以上,显示出超快的聚合速率。另外,通过黄原酸酯Z基团结构优化,实现了使用同一种RAFT试剂同时调控高活性单体与低活性单体的目的。利用该方法所制备聚丙烯酸甲酯为大分子调控试剂,成功实现了醋酸乙烯酯的可控聚合,得到了丙烯酸酯与醋酸乙烯酯嵌段共聚物。(2)利用三硫代酯作为引发调控双功能试剂开展了丙烯腈的可见光引发RAFT聚合研究。该聚合体系在室温蓝光的温和条件下进行,聚合组分简单,极大减少了传统热引发丙烯腈的RAFT聚合中不可逆转移和终止等副反应,制备得到了分子量分布窄的高分子量聚丙烯腈。光开关实验证明该体系是一个很好的光控制聚合反应。所得聚合物通过核磁,尺寸排阻色谱及大分子质谱进行了表征,结果显示该法所制备聚丙烯腈具有较高端基功能度,并进一步通过扩链实验证明了这一结果。最终在优化的条件下成功制备出分子量高达286300 g mol-1的聚丙烯腈。(3)结合电子自旋光谱方法及电子自旋捕捉技术开展了可见光引发的RAFT聚合机理研究。实验结果证明了 RAFT试剂的可见光裂解产生自由基的反应。电子自旋光谱中的超精细耦合信号显示成功捕捉到了硫中心自由基与碳中心自由基。通过醋酸乙烯酯的光聚合验证了光源波长对该聚合的影响。通过光引发RAFT聚合制备的聚丙烯酸正丁酯与聚醋酸乙烯酯的可见光裂解反应研究了RAFT试剂中R基团结构对光裂解反应的影响。定量实验显示在440 nm以上波长照射下的RAFT试剂中的黄原酸酯光解效率约为0.023%。(4)利用十羰基锰和卤代烃作为起始试剂,开展了乙烯基醚类单体的可见光引发可控阳离子聚合研究。十羰基锰与卤代烃通过卤素抽提反应,生成五羰基溴化锰,进而氧化体系中产生的乙烯基醚型碳自由基形成阳离子引发种,成功实现了乙烯基醚类单体的阳离子聚合。对聚合过程中的聚合行为及温度、单体与溶剂种类等因素对聚合的影响进行了研究。进一步利用原子转移自由基聚合所制备聚苯乙烯作为大分子卤代烃成功合成了聚苯乙烯与聚异丁基乙烯基醚嵌段共聚物。同时,利用带有羧基的RAFT试剂终止阳离子增长端基进行改性,并结合可见光引发RAFT聚合技术成功合成了聚异丁基乙烯基醚与聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物。(5)通过系统研究不同结构的RAFT试剂存在下的十羰基锰可见光引发阳离子聚合,构建了新型阳离子RAFT聚合方法。该方法通过可见光诱导十羰基锰与卤代烃的卤素抽提反应产生初级自由基与五羰基溴化锰,初级自由基引发乙烯基醚与RAFT试剂加成,原位产生阳离子RAFT试剂,五羰基溴化锰氧化自由基加成产物产生引发聚合的阳离子活性种,成功实现了乙烯基醚的可控阳离子聚合。其中以二硫代氨基甲酸酯制备出的聚异丁基乙烯基醚分子量分布窄(<1.20)。以该方法所合成的聚乙烯基醚为大分子RAFT试剂,结合RAFT自由基聚合,分别合成得到了异丁基乙烯基醚与醋酸乙烯酯和丙烯酸甲酯的嵌段共聚物。另外利用光引发RAFT聚合所制备聚丙烯酸正丁酯为大分子RAFT试剂成功合成其与乙烯基醚的嵌段共聚物,实现了阳离子聚合与自由基聚合的可逆转变,为制备高活性单体与低活性单体的嵌段共聚物提供了一种新的策略。进一步利用五羰基溴化锰为光热双响应催化剂开发了一种无需除氧及精制试剂的阳离子RAFT聚合体系,成功合成了端基功能度高的聚异丁基乙烯基醚。
二、激光冷冻“捕捉”原子的方法(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、激光冷冻“捕捉”原子的方法(论文提纲范文)
(1)基于光场的超快相干电子源产生及调控研究进展(特邀)(论文提纲范文)
0 引言 |
1 超短电子束的产生及应用 |
1.1 平面光阴极光电发射电子源 |
1.1.1 高电荷密度电子脉冲源 |
1.1.2 高重频少电子脉冲源 |
1.2 基于激光等离子体超短电子源 |
1.2.1 激光-低密度等离子体超短电子脉冲 |
1.2.2 激光-稠密等离子体超短电子脉冲 |
1.3 纳米尖端光电发射源 |
1.4 冷原子电子源 |
2 超短电子束的调控 |
2.1 射频场纵向调制 |
2.2 太赫兹场纵向调制 |
2.3 近红外激光场纵向调制 |
2.4 利用光场表征超短电子脉冲 |
3 在四维超快电子显微镜方面的应用 |
3.1 超快电子衍射 |
3.2 四维超快透射电子显微镜 |
3.3 在超快扫描电子显微镜方面的应用 |
3.4 在超快阴极荧光方面的应用 |
4 结论与展望 |
(2)碳纳米管太赫兹超材料用于农产品质量安全检测的机理及其排列方式优化(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
英文缩略表 |
第一章 绪论 |
1.1 太赫兹波 |
1.1.1 太赫兹波谱简介 |
1.1.2 太赫兹时域波谱技术 |
1.1.3 表面等离激元 |
1.2 基于太赫兹超材料检测的研究进展 |
1.2.1 超材料及检测原理 |
1.2.2 基于超材料的化学分子检测研究进展 |
1.2.3 基于超材料的生物大分子检测与生物传感研究进展 |
1.2.4 基于超材料的溶液检测研究进展 |
1.3 基于碳纳米管太赫兹超材料的研究进展 |
1.3.1 碳纳米管概述 |
1.3.2 碳纳米管在太赫兹波段的研究进展 |
1.4 本文选题依据 |
1.5 研究目的、内容和技术路线 |
1.5.1 研究目的和内容 |
1.5.2 技术路线图 |
1.6 本章小结 |
第二章 无序碳纳米管太赫兹超材料的构建与应用 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 材料与试剂 |
2.2.2 仪器设备 |
2.2.3 样品制备 |
2.2.4 太赫兹波谱信号采集 |
2.2.5 太赫兹波谱信号处理 |
2.2.6 无序碳纳米管太赫兹超材料的模拟分析 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 无序碳纳米管太赫兹超材料的表征 |
2.3.2 无序碳纳米管太赫兹超材料的波谱特性研究 |
2.3.3 基于无序碳纳米管太赫兹超材料的物质检测研究 |
2.3.4 无序碳纳米管太赫兹超材料检测灵敏度增强的原因分析 |
2.3.5 无序碳纳米管太赫兹超材料的可重复使用性测试 |
2.3.6 基底对无序碳纳米管太赫兹超材料的影响 |
2.4 本章小结 |
第三章 探究超材料条带结构方向与有序碳纳米管取向之间的关系 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 材料与试剂 |
3.2.2 仪器设备 |
3.2.3 样品制备 |
3.2.4 太赫兹波谱信号采集 |
3.2.5 太赫兹波谱信号处理 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 有序碳纳米管膜的表征 |
3.3.2 有序碳纳米管膜的各向异性 |
3.3.3 垂直型有序碳纳米管太赫兹超材料 |
3.3.4 30°有序碳纳米管太赫兹超材料 |
3.3.5 60°有序碳纳米管太赫兹超材料 |
3.3.6 平行型有序碳纳米管太赫兹超材料 |
3.4 本章小结 |
第四章 平行型有序碳纳米管太赫兹超材料的构建与应用 |
4.1 引言 |
4.2 材料与方法 |
4.2.1 材料与试剂 |
4.2.2 仪器设备 |
4.2.3 样品制备 |
4.2.4 太赫兹波谱信号采集与处理 |
4.2.5 平行型有序碳纳米管太赫兹超材料的结构单元的模拟分析 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 多层有序碳纳米管制备 |
4.3.2 平行型有序碳纳米管太赫兹超材料的波谱特性研究 |
4.3.3 基于平行型有序碳纳米管太赫兹超材料的物质检测研究 |
4.3.4 平行型有序碳纳米管太赫兹超材料的电场分布模拟 |
4.4 本章小结 |
第五章 无序与有序碳纳米管的吸附机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 材料与方法 |
5.2.1 材料与试剂 |
5.2.2 仪器设备 |
5.2.3 无序与有序碳纳米管膜的制备 |
5.2.4 微流通道的制作与吸附测试实验 |
5.2.5 碳纳米管膜的水接触角测试 |
5.2.6 碳纳米管膜的吸附模拟分析 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 无序碳纳米管太赫兹超材料的吸附研究 |
5.3.2 有序碳纳米管太赫兹超材料的吸附研究 |
5.3.3 碳纳米管膜对甲基橙吸附截留性能的研究 |
5.3.4 碳纳米管膜对氯化钠的吸附截留性能的研究 |
5.3.5 碳纳米管膜的表面亲疏水特性 |
5.4 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 主要研究结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 进一步研究展望 |
参考文献 |
作者简历 |
(3)单电子转移活性自由基聚合中的混合配体效应研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
缩写清单 |
术语表 |
1 引言 |
1.1 聚合以及可逆失活自由基聚合 |
1.1.1 氮氧稳定自由基聚合 |
1.1.2 原子转移自由基聚合 |
1.1.3 可逆加成-断裂链转移聚合 |
1.1.4 单电子转移活性自由基聚合 |
1.2 SET-LRP中溶剂的选择 |
1.2.1 水溶液 |
1.2.2 有机溶剂 |
1.2.3 双组分和三组分溶剂体系 |
1.3 过渡金属与配体在SET-LRP中的研究 |
1.3.1 过渡金属和配体 |
1.3.2 过渡金属铜和氮配体 |
1.3.3 TREN和外加钝化剂 |
1.4 过渡金属的混合配体效应 |
1.4.1 有机合成中的混合配体效应研究 |
1.4.2 聚合反应中的混合配体效应研究 |
1.5 目前存在的问题及本论文研究思路 |
2 均相SET-LRP中的混合配体效应 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 试剂 |
2.1.2 均相SET-LRP的实验步骤 |
2.1.3 端基修饰的反应步骤 |
2.1.4 结构表征和测试 |
2.2 均相DMSO中的SET-LRP结果 |
2.3 聚合物端基官能度 |
2.3.1 ~1H核磁谱端基官能度 |
2.3.2 MALDI-TOF端基官能度 |
2.4 混合配体效应的机制研究 |
2.5 本章小结 |
3 双相SET-LRP中的混合配体效应 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 试剂 |
3.1.2 实验步骤 |
3.1.3 端基修饰的反应步骤 |
3.1.4 结构表征和测试 |
3.2 NMP-H_2O双相体系中的混合配体效应 |
3.2.1 动力学结果与分析 |
3.2.2 聚合物端基官能度测试 |
3.3 DMF-H_2O双相体系中的混合配体效应 |
3.3.1 单一配体对照实验结果与分析 |
3.3.2 不同铜丝长度对照实验结果与分析 |
3.3.3 聚合物端基官能度 |
3.4 DMAc-H_2O双相体系中的混合配体效应 |
3.4.1 反应动力学结果与分析 |
3.4.2 聚合物端基官能度测试 |
3.5 双相体系中混合配体效应的总结与机制讨论 |
3.6 本章小结 |
4 水相SET-LRP中的混合配体效应 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 试剂 |
4.1.2 双功能引发剂BrPEGBr的合成 |
4.1.3 水相中SET-LRP的实验步骤 |
4.1.4 端基修饰反应步骤 |
4.1.5 结构表征和测试 |
4.2 动力学结果与分析 |
4.3 引发剂和单体在水相中自组装对实验的影响 |
4.4 单独配体对照实验 |
4.5 聚合物形态与反应条件的关系 |
4.6 本章小结 |
5 混合配体合成手性聚合物 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 试剂 |
5.2.2 SET-LRP合成手性聚合物的实验步骤 |
5.2.3 端基修饰反应步骤 |
5.2.4 结构表征和测试 |
5.3 合成手性单体 |
5.4 动力学结果与分析 |
5.5 PPEA端基官能度测试 |
5.6 合成大分子量PPEA |
5.7 聚合物手性测试 |
5.8 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
附录A 端基官能度补充图 |
附录B SET-LRP中常见的仪器介绍 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(4)二维晶体MXene(Ti3C2Tx)环境不稳定性的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
§1.1 引言 |
§1.2 MXenes材料介绍 |
§1.3 Ti_3C_2T_x-MXene材料 |
§1.3.1 Ti_3C_2T_x-MXene的简介及特性 |
§1.3.2 Ti_3C_2T_x-MXene的制备方法 |
§1.3.3 Ti_3C_2T_x-MXene的应用 |
§1.4 Ti_3C_2T_x-MXenes材料目前面临的挑战和问题 |
§1.5 本论文的研究动机与目标 |
参考文献 |
第二章 Ti_3C_2T_x-MXene材料的氧化降解机理 |
§2.1 引言 |
§2.2 Ti_3C_2T_x-MXene的制备与表征 |
§2.2.1 LiF/HCl反应液刻蚀制备Ti_3C_2T_x-MXene |
§2.2.2 单层或少层Ti_3C_2T_x的结构表征 |
§2.3 Ti_3C_2T_x-MXene氧化降解过程的研究 |
§2.3.1 Ti_3C_2T_x水分散体在氧化降解过程中的PH值变化 |
§2.3.2 Ti_3C_2T_x在氧化降解过程中的尺寸变化 |
§2.3.3 Ti_3C_2T_x在氧化降解过程中的F基团脱附 |
§2.3.4 Ti_3C_2T_x在氧化降解过程中的化学变化 |
§2.3.5 Ti_3C_2T_x水分散体的氧化降解机理 |
§2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 超稳定Ti_3C_2T_x-MXene的制备 |
§3.1 引言 |
§3.2 无氟MXene-Ti_3C_2T_x的制备 |
§3.2.1 无氟Ti_3C_2T_x的制备方法 |
§3.2.2 无氟Ti_3C_2T_x的表征 |
§3.3 无氟Ti_3C_2T_x的稳定性 |
§3.3.1 无氟Ti_3C_2T_x的稳定性表现 |
§3.3.2 无氟Ti_3C_2T_x的稳定性分析 |
§3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 无氧化Ti_3C_2T_x量子点的制备及性能表征 |
§4.1 引言 |
§4.2 “微爆炸”法制备NMQDs-Ti_3C_2T_x |
§4.2.1 MXene-Ti_3C_2T_x的制备与表征 |
§4.2.2 NMQDs-Ti_3C_2T_x的制备 |
§4.2.3 “微爆炸”法分析 |
§4.3 NMQDs-Ti_3C_2T_x的结构表征 |
§4.4 NMQD-Ti_3C_2T_x量子点的性能表征 |
§4.4.1 NMQD-Ti_3C_2T_x的光致发光特性 |
§4.4.2 NMQD-Ti_3C_2T_x的分散稳定性 |
§4.4.3 NMQD-Ti_3C_2T_x的类芬顿反应特性 |
§4.5本章小结 |
参考文献 |
第五章 NMQD-Ti_3C_2T_x在肿瘤治疗上的应用 |
§5.1 引言 |
§5.2 NMQDs-Ti_3C_2T_x杀灭癌细胞的体外实验 |
§5.2.1 NMQDs-Ti_3C_2T_x的细胞毒性 |
§5.2.2 NMQDs-Ti_3C_2T_x在癌细胞中产生·OH的证明 |
§5.2.3 NMQDs-Ti_3C_2T_x在癌细胞中的共定位 |
§5.3 NMQD-Ti_3C_2T_x的生物相容性、药代动力学和生物分布 |
§5.4 NMQDs-Ti_3C_2T_x抗击肿瘤的体内实验 |
§5.5 本章小结 |
参考文献 |
第六章 总结与展望 |
§6.1 主要工作 |
§6.2 主要创新点 |
§6.3 有待进一步开展的工作 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表论文情况 |
攻读博士学位期间所获奖励情况 |
附件 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(5)V2C MXene的光热转换机理及其在激光点火中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 激光点火技术简介 |
1.2 光热转换材料的研究现状 |
1.2.1 碳纳米材料 |
1.2.2 金属纳米颗粒 |
1.3 .光热转换机理 |
1.3.1 物理光热效应 |
1.3.2 物理/化学效应耦合转换机制 |
1.4 MXene基材料 |
1.4.1 MXene的简介 |
1.4.2 MXene的光热转换应用 |
1.4.3 MXene的激光-高温脉冲转换研究及存在的问题 |
1.5 论文选题目的意义及主要内容 |
1.5.1 论文选题目的意义 |
1.5.2 论文主要内容 |
1.6 论文创新点 |
2 V_2C MXene的光热转换机理及其激光点火性能 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂及仪器 |
2.2.2 V_2C MXene及V_2C MXene/Au NRs薄膜的制备方法 |
2.2.3 V_2C MXene及V_2C MXene/Au NRs薄膜的表征方法 |
2.2.4 激光诱导瞬态高温测试系统及方法 |
2.2.5 激光点火性能测试方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 V_2C MXene及V_2C MXene/Au NRs薄膜的形貌 |
2.3.2 V_2C MXene及V_2C MXene/Au NRs薄膜的热分解性能 |
2.3.3 V_2C MXene及V_2C MXene/Au NRs薄膜的吸光性能 |
2.3.4 V_2C MXene及V_2C MXene/Au NRs薄膜的激光-高温脉冲转换性能 |
2.3.5 Au NRs/V_2C MXene薄膜激光照射后产物形貌及结构分析 |
2.3.6 V_2C MXene及V_2C MXene/Au NRs薄膜/CL-20 的界面加热型激光点火性能 |
2.4 本章小结 |
3 V_2C MXene对高氯酸铵(AP)热分解的催化及激光点火性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 V_2C MXene/AP复合材料的制备方法 |
3.2.3 V_2C MXene/AP复合材料的形貌及结构分析 |
3.2.4 V_2C MXene/AP复合材料的热分解性能表征方法 |
3.2.5 V_2C MXene/AP复合材料的分解产物表征方法 |
3.2.6 V_2C MXene/AP复合材料激光点火性能表征方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 V_2C MXene/AP复合材料的形貌及结构分析 |
3.3.2 V_2C MXene/AP复合材料的热分解性能 |
3.3.3 V_2C MXene对 AP热分解的催化机理 |
3.3.4 V_2C MXene/AP复合材料的激光点火性能 |
3.4 本章小结 |
4 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(6)绿色环保碳气凝胶在柔性电子领域的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 碳气凝胶用于可穿戴应变/压力传感器 |
1.2.1 碳气凝胶用于可穿戴应变传感器 |
1.2.2 碳气凝胶用于可穿戴压力传感器 |
1.2.3 可穿戴式应变/压力传感器的潜在应用 |
1.3 碳气凝胶用于柔性电源系统 |
1.3.1 柔性超级电容器 |
1.3.2 柔性金属-空气电池 |
1.3.3 纳米发电机 |
1.4 集成式的可穿戴电子体系 |
1.4.1 可穿戴式生理传感器的集成 |
1.4.2 可穿戴生理传感器和生化传感器的集成 |
1.4.3 可穿戴传感设备和柔性供电系统的集成 |
1.5 论文的研究意义及其主要内容 |
参考文献 |
第2章 溶胶凝胶法碳气凝胶制备工艺的优化及在压力/应变传感中的应用 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 PPMs的制备 |
2.2.2 材料表征 |
2.2.3 压力传感器的构筑及性能测试 |
2.2.4 应变传感器的构筑及性能测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 PPMs气凝胶的制备及表征 |
2.3.1.1 PPMs气凝胶的制备及形貌 |
2.3.1.2 PPMs气凝胶的表征 |
2.3.2 基于PPMs传感器的构筑 |
2.3.2.1 基于PPMs压力传感器的构筑 |
2.3.2.2 基于PPMs应变传感器的构筑 |
2.3.3 人体活动的监测 |
2.3.3.1 动态跟踪 |
2.3.3.2 接触式和非接触式微小干扰的监测 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第3章 MXene/生物质/壳聚糖碳气凝胶(MBC)在非对称超级电容器中的应用 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验药品 |
3.2.2 分层Ti_3C_2T_x MXene溶液的制备 |
3.2.3 柔性自支撑3D MBC电极的制备 |
3.2.4 材料表征 |
3.2.5 电化学性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 柔性自支撑3D MBC复合薄膜的功能化制备及表征 |
3.3.2 柔性自支撑3D MBC电双层电极(EDL)的电化学性能研究 |
3.3.3 柔性自支撑3D MBC-6赝电容电极的电化学性能研究 |
3.3.4 非对称型超级电容器的组装与性能评估 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第4章 荸荠基碳气凝胶(WCA)用于双功能超级电容器和压力传感 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 荸荠基碳气凝胶的制备 |
4.2.2 电化学性能测试 |
4.2.3 基于WCA的应力传感器的组装 |
4.2.4 表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 荸荠基碳气凝胶的形貌和结构表征 |
4.3.2 荸荠基碳气凝胶的原位电化学性能测试 |
4.3.3 荸荠基碳气凝胶的压力传感性能测试 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第5章 细菌纤维素复合碳气凝胶基TENG构筑及批量制备 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 材料与药品 |
5.2.2 热解化学研究 |
5.2.3 CBCP的制备 |
5.2.4 机械性能评估 |
5.2.5 表征 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 CBCP的制备与表征 |
5.3.2 CBCP的机械性能评估 |
5.3.3 基于CBCP的TENG的结构、机理及表征 |
5.3.4 基于CBCP的化学和物理增强效应 |
5.3.5 WBCPBs的批量化制备 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第6章 阵列式羟丙甲纤维素复合碳气凝胶基压力传感器用于可穿戴人机界面 |
6.1 前言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验药品 |
6.2.2 C-C2、C-HC和C-HCC碳气凝胶的制备 |
6.2.3 耐疲劳性和压缩响应测试 |
6.2.4 可压缩传感器的组装和性能试验 |
6.2.5 表征 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 C-HCC的制备与形貌、结构表征 |
6.3.2 C-HCC基传感器的压敏性能评估 |
6.3.3 基于传感器阵列的可穿戴人机界面 |
6.3.3.1 基于压力传感器阵列的多功能阵列式LED开关 |
6.3.3.2 用于控制无人驾驶飞行器(UAV)的人机界面 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
致谢 |
在读期间发表的学术论文 |
(7)纯有机磷光团源长余辉碳点的制备及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
1.1 研究背景 |
1.2 碳量子点(CDs)的传统制备方法 |
1.2.1 电化学氧化 |
1.2.2 激光销蚀法 |
1.2.3 微波法 |
1.2.4 水热法 |
1.3 荧光碳点 |
1.3.1 荧光定义 |
1.3.2 荧光发光机理 |
1.3.3 荧光碳点的研究进展 |
1.4 磷光碳点 |
1.4.1 磷光定义 |
1.4.2 磷光发光机理 |
1.4.3 磷光碳点的研究进展 |
1.5 碳点的应用 |
1.6 课题的意义 |
第二章 纯有机无定型磷光碳点的制备及应用 |
2.1 背景介绍 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 主要实验药品与仪器设备 |
2.2.2 掺杂三嗪的碳点合成 |
2.2.3 蓝色发射波长的碳点合成 |
2.2.4 5-碘、溴水杨酸和间、对苯二甲酸的碳点合成 |
2.2.5 抗菌实验 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 碳点粉末的发射 |
2.3.2 碳点的表征 |
2.3.3 碳点的光物理与化学性质 |
2.4 碳点的可能磷光机理 |
2.5 碳点在数字编码、图像加密和抗菌中的应用 |
2.6 验证性实验 |
2.7 小结 |
第三章 氟苯硼酸源磷光碳点的制备及应用 |
3.1 背景介绍 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 主要实验药品与仪器设备 |
3.2.2 合成磷光碳点的前期探究 |
3.2.3 苯硼酸及其卤代化合物的制备 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 碳点的表征 |
3.3.2 碳点的光物理与化学性质 |
3.4 磷光机理探究 |
3.5 碳点在图像加密、葡萄糖检测和数字编码中的应用 |
3.5.1 图像加密 |
3.5.2 葡萄糖检测 |
3.5.3 数字编码 |
3.6 小结 |
第四章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
作者简介及读研期间主要科研成果 |
(8)可喷涂超疏水纳米复合防护涂层的制备与性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 超疏水表面理论及研究 |
2.1.1 超疏水在光滑表面的润湿性研究 |
2.1.2 超疏水在粗糙表面的润湿性研究 |
2.2 超疏水表面的应用 |
2.2.1 自清洁的应用 |
2.2.2 抗生物污损的应用 |
2.2.3 防覆冰的应用 |
2.2.4 防腐蚀的应用 |
2.3 超疏水表面的相关制备方法 |
2.3.1 化学转化膜反应法 |
2.3.2 刻蚀法 |
2.3.3 水热法 |
2.3.4 阳极氧化法 |
2.3.5 电沉积法 |
2.3.6 溶胶-凝胶法 |
2.3.7 模板法 |
2.4 具有长效耐蚀性的超疏水表面的发展趋势 |
2.4.1 机械稳定性的提升 |
2.4.2 自修复性能研究 |
2.4.3 缓蚀剂添加与控制 |
2.5 论文研究思路 |
3 改性纳米SiO_2/环氧树脂超疏水涂层制备与评价 |
3.1 实验方法 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 纳米SiO_2的改性 |
3.1.3 改性SiO_2结构分析 |
3.1.4 改性纳米SiO_2/环氧树脂复合涂层的制备 |
3.1.5 改性纳米SiO_2/环氧树脂复合涂层的表面形貌 |
3.1.6 改性纳米SiO_2/环氧树脂复合涂层的疏水性能 |
3.1.7 涂层机械耐久性和稳定性分析 |
3.1.8 防覆冰性能测试 |
3.1.9 自清洁性能测试 |
3.1.10 户外应用试验 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 改性纳米SiO_2特性 |
3.2.2 纳米SiO_2/环氧树脂复合涂层结构形貌 |
3.2.3 纳米SiO_2/环氧树脂复合涂层机械耐久性 |
3.2.4 纳米SiO_2/环氧树脂复合涂层的防冰性能 |
3.2.5 纳米SiO_2/环氧树脂复合涂层的自清洁性能 |
3.2.6 纳米SiO_2/环氧树脂复合涂层户外应用试验 |
3.3 本章小结 |
4 CNT/环氧树脂超疏水涂层的制备 |
4.1 实验方法 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 CNT/环氧树脂复合涂层的制备 |
4.1.3 CNT/环氧树脂复合涂层的表面表征 |
4.1.4 防冰性能 |
4.1.5 机械耐久性测试 |
4.1.6 电化学分析 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 CNT/环氧树脂复合涂层表面形态 |
4.2.2 不同CNT含量的CNT/环氧树脂复合涂层表面疏水性 |
4.2.3 CNT/环氧树脂复合涂层的防冰性能 |
4.2.4 CNT/环氧树脂复合涂层的机械耐久性 |
4.2.5 CNT/环氧树脂复合涂层的电化学测试 |
4.3 本章小结 |
5 纳米SiO_2-CNT杂化体/环氧树脂超疏水涂层的制备 |
5.1 实验方法 |
5.1.1 实验材料 |
5.1.2 纳米SiO_2-CNT杂化体的制备 |
5.1.3 纳米SiO_2-CNT杂化体/环氧树脂涂层的制备 |
5.1.4 表面分析 |
5.1.5 接触角/滚动角测试 |
5.1.6 表面机械耐久性和稳定性分析 |
5.1.7 防覆冰性能测试 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 纳米SiO_2-CNT杂化体的表征 |
5.2.2 不同尺寸的纳米SiO_2-CNT杂化体/环氧树脂涂层的表征 |
5.2.3 不同比例的纳米SiO_2-CNT杂化体/环氧树脂涂层 |
5.2.4 不同比例的SiO_2-CNT杂化体/环氧树脂涂层表面疏水性 |
5.2.5 不同比例的SiO_2-CNT杂化体/环氧树脂涂层机械耐久性 |
5.2.6 SiO_2-CNT杂化体/环氧树脂涂层的化学稳定性 |
5.2.7 SiO_2-CNT杂化体/环氧树脂涂层的防覆冰性能 |
5.3 本章小结 |
6 SiO_2-CNT杂化体/环氧树脂形状记忆自修复超疏水涂层 |
6.1 实验方法 |
6.1.1 实验材料杂化体/环氧树脂形状记忆涂层的制备 |
6.1.2 SiO_2-CNT杂化体/环氧树脂形状记忆涂层的制备 |
6.1.3 SiO_2-CNT杂化体/环氧树脂玻璃化转变温度测试 |
6.1.4 表面分析 |
6.1.5 接触角/滚动角测试 |
6.1.6 电热性能测试 |
6.1.7 表面机械耐久性 |
6.1.8 电化学分析 |
6.2 结果与讨论 |
6.2.1 SiO_2-CNT杂化体/环氧树脂体系Tg测定 |
6.2.2 SiO_2-CNT杂化体/环氧树脂涂层表征 |
6.2.3 SiO_2-CNT杂化体/环氧树脂涂层表面疏水性 |
6.2.4 SiO_2-CNT杂化体/环氧树脂涂层的电热性能 |
6.2.5 SiO_2-CNT杂化体/环氧树脂涂层的机械耐久性 |
6.2.6 SiO_2-CNT杂化体/环氧树脂涂层电化学测试 |
6.3 本章小结 |
7 基于CNT/LDH负载缓蚀剂的超疏水自修复涂层 |
7.1 实验方法 |
7.1.1 实验材料 |
7.1.2 CNT/LDH的制备 |
7.1.3 CNT/LDH/环氧树脂涂层的制备 |
7.1.4 CNT/LDH/环氧树脂涂层的测试 |
7.1.5 水接触角测试 |
7.1.6 紫外-可见分光光度计 |
7.1.7 电化学测试 |
7.2 结果与讨论 |
7.2.1 CNT/LDH的表征 |
7.2.2 CNT/LDH/环氧树脂涂层疏水性能 |
7.2.3 CNT/LDH/环氧树脂涂层电化学性能 |
7.2.4 涂层腐蚀防护机理 |
7.3 本章小结 |
8 结论 |
参考文献 |
作者简历及在校研究成果 |
学位论文数据集 |
(9)天然橡胶基热界面复合材料的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 热界面材料概述 |
1.2.1 基本概况 |
1.2.2 导热机理 |
1.2.3 影响导热性能的因素 |
1.2.4 提升导热性能的方法 |
1.3 聚合物基热界面复合材料研究进展 |
1.3.1 基本概况 |
1.3.2 材料选取 |
1.3.3 制备方法 |
1.3.4 导热率的测试 |
1.3.5 理论模拟分析 |
1.4 立题依据和研究内容 |
1.4.1 立题依据 |
1.4.2 研究内容 |
第二章 BN/NR热界面复合材料制备及性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料及仪器设备 |
2.2.2 制备工艺 |
2.2.3 结构表征及性能测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 BN-SH和BN/NR的硫化反应机理 |
2.3.2 BN-SH的组成和形貌表征 |
2.3.3 BN/NR热界面复合材料的组成和形貌表征 |
2.3.4 BN/NR热界面复合材料的导热性能 |
2.3.5 BN/NR热界面复合导热材料的机械性能和导电性能 |
2.3.6 BN/NR热界面复合材料界面热阻的计算 |
2.4 本章小结 |
第三章 BN/CNTs/NR热界面复合材料制备及性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料及仪器设备 |
3.2.2 制备工艺 |
3.2.3 结构表征及性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 BN和rGO共价键连接的化学反应机理 |
3.3.2 BN-NH_2的组成和形貌表征 |
3.3.3 原材料GO的组成和形貌表征 |
3.3.4 共价键连接的BN/rGO复合导热填料的表征 |
3.3.5 三维共价键连接的BN/rGO复合导热填料的表征 |
3.3.6 BN/rGO/NR热界面复合导热材料的表征 |
3.3.7 BN/rGO/NR热界面复合导热材料的导热性能 |
3.3.8 BN/rGO/NR热界面复合导热材料的机械性能及导电性能 |
3.3.9 BN/rGO/NR热界面复合材料界面热阻的计算 |
3.4 本章小结 |
第四章 BN/CNTs/NR热界面材料制备及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料及仪器设备 |
4.2.2 制备工艺 |
4.2.3 结构表征及性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 BN和CNTs共价键连接的化学反应机理 |
4.3.2 BN-NH2的组成结构表征 |
4.3.3 原料CNTs的组成结构表征 |
4.3.4 共价键连接的BN/CNTs复合导热填料的组成结构表征 |
4.3.5 BN/CNTs/NR热界面复合材料的组成结构表征 |
4.3.6 BN/CNTs/NR热界面复合导热材料的导热性能 |
4.3.7 BN/CNTs/NR热界面复合导热材料的机械性能及导电性能 |
4.3.8 BN/CNTs/NR热界面复合材料界面热阻的计算 |
4.4 本章小结 |
第五章 BN/Lignosulfonate/NR热界面材料制备及性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料及仪器设备 |
5.2.2 制备工艺 |
5.2.3 结构表征及性能测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 BN-OH的组成结构表征 |
5.3.2 原料Lignosulfonate的组成结构表征 |
5.3.3 BN/Lignosulfonate复合导热填料的组成结构表征 |
5.3.4 BN/Lignosulfonate/NR热界面复合材料的组成结构表征 |
5.3.5 BN/Lignosulfonate/NR热界面复合材料的导热性能 |
5.3.6 BN/ignosulfonate/NR热界面复合导热材料的机械性能和导电性能 |
5.3.7 BN/Lignosulfonate/NR热界面复合材料界面热阻的计算 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 全文结论 |
6.2 创新点 |
6.3 不足之处 |
6.4 展望 |
参考文献 |
攻读博士(硕士)期间发表的学术论文和其它的研究成果 |
致谢 |
(10)二硫代酯类化合物在可见光引发可控聚合中的应用 ——从自由基到阳离子(论文提纲范文)
中文摘要 |
Abstract |
第一章 文献综述 |
引言 |
1.1 光引发RAFT聚合 |
1.1.1 外加光引发剂的RAFT聚合 |
1.1.2 PET-RAFT聚合 |
1.1.3 无催化剂的光引发RAFT聚合 |
1.1.4 光引发RAFT聚合的应用 |
1.2 可控阳离子聚合 |
1.2.1 阳离子RAFT聚合 |
1.2.2 光引发可控阳离子聚合 |
1.2.3 单一组分引发的可控阳离子聚合 |
1.3 十羰基锰在聚合中的应用 |
1.3.1 十羰基锰在传统自由基聚合中的应用 |
1.3.2 十羰基锰在可控自由基聚合中的应用 |
1.3.3 十羰基锰在阳离子聚合中的应用 |
1.4 本论文的设计目的与意义 |
第二章 黄原酸酯调控的可见光引发超快聚合体系 |
引言 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 试剂原料 |
2.1.2 测试与表征 |
2.1.3 O-(苯基)-S-(2-丙酸乙酯基)黄原酸酯(PXEP)的合成 |
2.1.4 O-(4-氟代苯基)-S-(2-丙酸乙酯基)黄原酸酯(FPXEP)的合成 |
2.1.5 光引发RAFT聚合行为研究 |
2.1.6 扩链实验 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 基于PXEP的聚合条件探索 |
2.2.2 基于PXEP的聚合行为与聚合物结构表征 |
2.2.3 基于PXEP的耐氧性探索 |
2.2.4 基于FPXEP的聚合条件探索 |
2.2.5 基于FPXEP的聚合行为与聚合物结构表征 |
2.2.6 基于FPXEP的扩链实验 |
2.3 结论 |
第三章 室温可见光引发丙烯腈RAFT聚合:一种制备高分子量聚丙烯腈的简便方法 |
引言 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 试剂原料 |
3.1.2 测试与表征 |
3.1.3 光引发RAFT聚合行为研究 |
3.1.4 扩链实验 |
3.2 结果与讨论 |
3.3 结论 |
第四章 利用ESR自旋捕捉技术对光引发RAFT聚合中直接光裂解过程的研究 |
引言 |
4.1 实验部分 |
4.1.1 试剂原料 |
4.1.2 测试与表征 |
4.1.3 O-(乙基)-S-(2-丙酸乙酯基)黄原酸酯(EXEP)的合成 |
4.1.4 RAFT试剂的光裂解行为研究 |
4.1.5 光引发RAFT聚合行为研究 |
4.2 结果与讨论 |
4.3 结论 |
第五章 可见光下十羰基锰原位生成催化剂引发的可控阳离子聚合 |
引言 |
5.1 实验部分 |
5.1.1 试剂原料 |
5.1.2 测试与表征 |
5.1.3 光引发阳离子聚合 |
5.1.4 端基终止实验 |
5.1.5 扩链实验 |
5.2 结果与讨论 |
5.2.1 聚合条件探索 |
5.2.2 聚合行为与聚合物结构表征 |
5.2.3 聚合机理 |
5.2.4 聚合单体拓展 |
5.2.5 光开关实验 |
5.2.6 扩链实验 |
5.3 结论 |
第六章 可见光条件下含锰化合物引发的阳离子RAFT聚合 |
引言 |
6.1 实验部分 |
6.1.1 试剂原料 |
6.1.2 测试与表征 |
6.1.3 O-(乙基)-S-(2-丙酸乙酯基)黄原酸酯(2a)的合成 |
6.1.4 S-(乙基)-S-(2-丙酸乙酯基)三硫代酯(2b)的合成 |
6.1.5 N,N'-(二乙基)-S-(2-丙酸乙酯基)二硫代氨基甲酸酯(2c)的合成 |
6.1.6 N,N'-(二乙基)-S-(2-乙基异丁基醚)二硫代氨基甲酸酯(1c)的合成 |
6.1.7 十羰基锰引发的阳离子RAFT聚合 |
6.1.8 五羰基溴化锰引发的阳离子RAFT聚合 |
6.1.9 扩链实验 |
6.2 结果与讨论 |
6.2.1 聚合条件探索 |
6.2.2 聚合行为研究 |
6.2.3 RAFT试剂种类拓展 |
6.2.4 单体种类拓展 |
6.2.5 聚合物结构表征与聚合机理研究 |
6.2.6 扩链实验 |
6.2.7 水含量对聚合的影响 |
6.2.8 五羰基溴化锰引发的C-RAFT聚合 |
6.3 结论 |
第七章 全文总结 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 问题与展望 |
参考文献 |
在读期间科研成果情况 |
附录 英文缩写词表 |
附图 |
致谢 |
四、激光冷冻“捕捉”原子的方法(论文参考文献)
- [1]基于光场的超快相干电子源产生及调控研究进展(特邀)[J]. 田野,周楚亮,付学文,纪少政,冷雨欣,李儒新. 光子学报, 2021(08)
- [2]碳纳米管太赫兹超材料用于农产品质量安全检测的机理及其排列方式优化[D]. 王瑞倩. 浙江大学, 2021(01)
- [3]单电子转移活性自由基聚合中的混合配体效应研究[D]. 冯晓静. 北京科技大学, 2021(08)
- [4]二维晶体MXene(Ti3C2Tx)环境不稳定性的研究[D]. 李雪松. 山东大学, 2021(11)
- [5]V2C MXene的光热转换机理及其在激光点火中的应用研究[D]. 杨波. 西南科技大学, 2021(08)
- [6]绿色环保碳气凝胶在柔性电子领域的应用研究[D]. 张少辉. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [7]纯有机磷光团源长余辉碳点的制备及应用研究[D]. 陈涛. 安徽建筑大学, 2021(08)
- [8]可喷涂超疏水纳米复合防护涂层的制备与性能研究[D]. 张帆. 北京科技大学, 2021(08)
- [9]天然橡胶基热界面复合材料的制备与性能研究[D]. 安东. 中北大学, 2020(03)
- [10]二硫代酯类化合物在可见光引发可控聚合中的应用 ——从自由基到阳离子[D]. 李佳佳. 苏州大学, 2020