一、Cu元素纳米材料的研究进展(论文文献综述)
李欣[1](2021)在《Cu@Gr@陶瓷多层核壳结构的制备及增强铜基复合材料》文中研究指明石墨烯作为一种二维的层片状材料,具有优异的物理性能和力学性能,并作为增强相在复合材料中具有广阔的应用前景。目前,国内外关于石墨烯作为增强相增强铜基复合材料的研究很多,然而石墨烯的比表面积大,在金属材料中容易发生团聚,并不能充分发挥石墨烯的性能优势。当前发展的核壳结构因其特殊的包覆结构,同时兼具核心和外壳两者的性能特点,被广泛应用于催化、光子晶体、药物医疗、电化学储能等领域,成为近年来研究的热点,而且作为增强相已被应用于增强铜基复合材料中。但目前关于含石墨烯的核壳结构增强铜基复合材料的研究报道较少。基于此,本文采用化学气相沉积法(CVD)和热化学镀法制备多层核壳结构颗粒,将石墨烯包覆在陶瓷核心表面,再包覆一层铜外壳。然后采用粉末冶金法制备出了 Cu@Gr@陶瓷增强铜基复合材料,对Cu@Gr@SiO2和Cu@Gr@Al2O3增强铜基复合材料分别进行显微组织的观察分析以及力学性能的检测分析,探究不同Cu@Gr@陶瓷含量对铜基体力学性能的影响规律,主要结论如下:(1)以平均粒径为1~5 μm的球形氧化铝和二氧化硅作为核壳结构的核心,采用化学气相沉积法成功地制备出石墨烯包覆二氧化硅和氧化铝(Gr@陶瓷)的双层核壳结构。石墨烯均匀地包覆在陶瓷颗粒的表面,没有出现石墨烯褶皱的现象。再用热化学镀的方法成功制备出铜包覆Gr@陶瓷的多层核壳结构。致密的铜壳将双层核壳结构包覆的很完整,颗粒表面的粗糙度明显增加。多层核壳结构界面之间没有空隙,呈致密的球形状,石墨烯的层数为8~15层,铜壳层的厚度大约为0.1 μm~0.3 μm。(2)将Cu@Gr@陶瓷颗粒与铜粉混合后,采用粉末冶金法于300 MPa的压力下压制成坯,850℃烧结制备核多层核壳结构增强铜基复合材料。核壳在基体中分布均匀,当核壳结构的含量为5wt.%时,局部区域出现核壳颗粒的团聚,且随核壳颗粒含量的增加,铜基复合材料的性能先增加后下降。(3)当Cu@Gr@SiO2的含量为2%时,增强颗粒在铜基体中的分散较为理想,复合材料的致密度达到94.65%,电导率为83.1%IACS,维氏硬度为56.8 HV,压缩强度为395 MPa,抗拉强度为140.11 MPa,综合性能最佳。当Cu@Gr@Al2O3的含量为1%时,增强颗粒在铜基体中的分散较为理想,复合材料的致密度达到91.79%,电导率为73.7%IACS,维氏硬度为47.5 HV,压缩强度为398 MPa,综合性能最佳。(4)核壳颗粒增强铜基复合材料的增强机制是位错强化,SiO2和Al2O3是高熔点硬质相,与石墨烯和金属铜基体之间的热膨胀系数差异引起位错增量,从而提高材料的力学性能;断裂机制是韧性断裂,核壳结构的存在,提供了微孔的成核源,在应力作用下便与基体脱离开裂形成微孔。
田宁[2](2021)在《氧化石墨烯-金属耦合强化钛基复合材料组织与性能研究》文中进行了进一步梳理具备低密度、高强度、耐腐蚀、耐高温等优异性能的钛及钛合金成为军事行业、航空航天、医疗卫生、石油化工等各个领域的理想材料。近年来,随着航天航空技术的不断发展,对钛及钛合金的机械性能和物理性能有了更高的要求。传统钛合金已经无法满足,新兴的石墨烯增强钛基复合材料为其性能进一步的提高提供了可能,但是研究发现通过不同方法调控石墨烯在钛基复合材料中的分布,对钛合金的机械性能提高有限,因此我们设想通过引入多个增强相来协同强化钛基体,从而获得强塑性匹配的钛基复合材料。本文利用铜粉和氧化石墨烯通过球磨的方式对钛基体粉末进行表面改性,随后利用放电等离子烧结制备GONs-Cu/TC4复合材料。通过SEM扫描电镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、透射电子显微镜、X射线光电子能谱分析等手段分析表征GONs-Cu/TC4复合材料;同时利用拉伸试验机、摩擦磨损试验机和维氏硬度计对复合材料的静态力学性能进行测试。研究铜含量、氧化石墨烯含量、热处理、轧制温度、轧制变形量及退火温度等对复合材料显微组织和力学性能的影响。最后对氧化石墨烯和铜协同强化复合材料的力学性能增强机理进行分析研究。主要得到以下几点结论:1.在经过球磨后的TC4粉体表面和烧结过后的样坯中均能检测到氧化石墨烯的存在。通过物相表征分析得到,部分氧化石墨烯在烧结过程中与钛基体自发反应生成Ti C,同时铜和钛基体在烧结过程中反应生成Ti2Cu颗粒且大多数集中在β-Ti上;此外显微组织形貌表明氧化石墨烯和铜的添加可以起到细化晶粒的作用。2.烧结态GONs-Cu/TC4复合材料室温拉伸强度随着铜含量的增加而呈现线性增加趋势的同时延伸率呈线性下降趋势,抗拉强度和屈服强度最高分别可达1230MPa和1168Mpa,相较于TC4(UTS=930Mpa,0.2%YS=850MPa)分别提高了33%和37.4%。其主要增强机理为:碳原子和铜的固溶强化;细晶强化;弥散强化;载荷传递(GONs)。3.对烧结态GONs-Cu/TC4复合材料磨损行为进行了系统的测定及表征,并对其磨损机理进行了探讨,当铜含量达到5wt%时,复合材料的硬度最高达到411 HV,比TC4合金(330 HV)高约25%;此外,复合材料的摩擦系数最低0.12,磨损体积损失最低0.155mm3仅为TC4的一半。其主要摩擦增强机理为:通过析出相Ti2Cu、Ti C强化硬度;具备脆性Ti C@GONs结构;摩擦过程中拉拔出GONs的自润滑作用及未反应的Cu和GONs良好的导热性。4.对GONs-Cu/TC4复合材料进行热轧制温度及变形量研究发现,当轧制温度为900℃时同时变形量为90%时,强塑性最好,抗拉强度达到1520MPa同时延伸率为3.2%。轧制温度较低时塑性提升较为明显,轧制温度过高时,呈现脆性较大的特征。5.同时研究GONs含量对GONs-Cu/TC4复合材料力学性能影响中发现,不管是烧结态还是轧制态,含有0.3wt%的GONs复合材料力学性能都达到最优,GONs含量过高容易导致团聚进行使得样品性能下降。
王诗雨[3](2021)在《生物质复合催化剂的制备及其光催化性能研究》文中指出开发与利用生物质资源,可有效解决能源危机和环境问题。本文以微晶纤维素(MCC)为原料,采用硫酸水解法制备了纳米微晶纤维素(NCC),以得率、粒径分布、电位值为评价目标优化了酸解过程的反应条件。得出硫酸法制备NCC的最佳制备工艺为:MCC:H2SO4=1:15,硫酸浓度为58 wt%,反应时间为90 min,反应温度为50℃,此条件下NCC得率为64.97%,电位绝对值为14.84 m V,平均粒径为334.52 nm。NCC的结晶结构为纤维素Ⅰ型。采用Hummers法制备氧化石墨烯(GO),制备NCC-GO和NCC-r GO复合材料。此外,以NCC为基材,采用一步水热法及冷冻干燥手段,逐步进行了Ti O2/NCC、N-Ti O2/NCC、N-Ti O2/NCC-r GO复合材料的制备,并以苯酚为目标污染物进行光催化性能考察。在筛选苯酚溶液降解反应条件的基础上,进行了复合材料的结构表征及性能研究,结果表明:降解过程中的温度、光照强度、灯带功率等均会对反应结果产生较大影响,在蓝光光照180 min,0.1 g催化剂加量,0.025 g/L苯酚初始浓度的反应条件下可达到最佳的反应性能;生物质复合材料的制备对Ti O2的晶型结构未产生影响,仍以结晶度较高的锐钛矿型存在,且较Ti O2的可见光催化性能有较大提高;Ti O2/NCC 0.5可达到37.82%的苯酚降解率;N 0.6-Ti O2/NCC可达到55.43%的降解率;N-Ti O2/NCC-r GO0.05可达到77.3%的降解率;N-Ti O2/NCC-r GO的禁带宽度为2.91e V,吸收边带为444nm。为了进一步研究Cu2+的负载对催化剂结构及性能的影响,采用浸渍法和水热法两种负载方法制备了Cu(1)/N-Ti O2/NCC-r GO和Cu(2)/N-Ti O2/NCC-r GO,XRD表征前者为离子型负载,后者有单质铜及Cu2O的生成。Cu(1)/N-Ti O2/NCC-r GO和Cu(2)/N-Ti O2/NCC-r GO的禁带宽度分别为2.80 e V和2.89 e V,吸收边带分别为482 nm和459nm。考察了负载量对催化剂结构和性能的影响,10%Cu(1)/N-Ti O2/NCC-r GO的比表面积为87.42 m2·g-1,孔容为0.37 cm3·g-1,平均孔径为13.83 nm;Cu(1)/N-Ti O2/NCC-r GO的降解率最高可达78.91%,Cu(2)/N-Ti O2/NCC-r GO的降解率最高可达75.08%,降解率与负载前相差不大,但Cu2+的负载大大缩短了反应时间。
张昊[4](2021)在《小分子高效产氢导向的金属基纳米光催化材料的设计及其性能研究》文中研究说明硼烷氨(NH3BH3)和甲酸(HCOOH)是两种有应用价值的化学储氢材料,它们的氢含量高,分别达到19.6 wt%和4.4 wt%,而且它们的来源广,方便储存运输。但硼烷氨和甲酸在催化产氢过程(NH3BH3+2H2O→NH4BO2+3H2;HCOOH→H2+CO2)中,贵金属是主要的催化活性组分,价格昂贵且不易获得,而含廉价过渡金属的催化剂活性较低,且产氢机理尚不明确。本论文基于上述问题,针对硼烷氨和甲酸催化体系各自的特点,设计合成了一系列Mott-Schottky型单/双/多金属纳米催化剂,并系统研究了它们在室温下的光催化产氢性能、构效关系与产氢机制。主要结果如下:(1)针对传统催化体系下催化剂中非贵金属纳米粒子表面电子密度低的问题,通过调控金属纳米粒子的组成、形貌与结构,并负载到可见光响应的半导体氮化碳(C3N4)上,构筑了一系列催化硼烷氨产氢的Mott-Schottky型催化剂。结果表明,以可见光为驱动力,催化剂中活性金属纳米粒子上的电子密度显着提高。同时,通过调控金属纳米粒子的组成、形貌和结构,进一步改变了其电子特性,达到了调控其催化产氢活性的目的。其中,以含有无定形双金属Cu Co纳米粒子的催化剂在可见光下的活性最高,TOF值达75.1 min-1。(2)针对负载型金属催化剂中半导体载体的光吸收能力弱和电子-空穴分离效率低的问题,采用三种不同的策略(二次热处理、构筑无定形结构、同时引入B掺杂和N缺陷)对氮化碳载体的能带结构、电子结构和纳米结构进行调控,得到了一系列物化性质不同的氮化碳。在负载Co或Ni纳米粒子形成催化剂后,研究了它们的光催化硼烷氨产氢性能。结果表明,所得的氮化碳具有强光吸收能力,光生载流子分离效率也得到了提升,最终催化剂的光催化产氢活性大幅提高,其中同时引入B掺杂和N缺陷的Co基催化剂催化性能最好,其TOF值提升到了301.1 min-1,超过大多数贵金属催化剂的活性。(3)针对如何最大程度利用太阳能的问题,以光响应的Cu-Cr层状双氢氧化物(简称Cu Cr-LDH)为前驱体,构筑了具有超宽光谱响应范围的两种复合载体材料,即Cu O与Cu Cr-LDH的异质结构和Cu-Cr氧化物,并引入Co和Ni形成负载型光催化剂,研究了它们的光催化硼烷氨产氢性能。结果表明,通过大幅提升复合载体的光响应范围,催化剂的产氢活性显着提高,其中Co基催化剂的TOF值达到了276.9 min-1。(4)针对如何调控催化剂中活性金属组分周围的化学环境、增强催化剂对底物分子吸附和活化能力的问题,采用功能化且结构可调的氮化碳为电子助剂,构筑含非贵过渡金属Co和Ni的Pd基多金属纳米催化剂,用于可见光室温催化甲酸产氢。通过改变氮化碳的基本结构单元(如七嗪环或三嗪环)以及连接它们之间的中间基团(如氮原子或酰亚胺基团-NH),合成了三种分子结构不同的氮化碳,并通过羟基缩合路径将含有给电子基团的氨基硅烷嫁接到了氮化碳表面。催化结果表明,在光生电子和给电子氨基的共同作用下,Au Pd Co和Au Pd Ni合金纳米粒子显示出不同的化学环境与电子特性,最终实现催化剂在具有100%H2选择性的同时,也具有超高的甲酸产氢活性,其中Au Pd Ni催化剂的TOF值达到了1214.6 h-1。
李祯[5](2021)在《生物医用可降解Zn-Li合金强塑化机理和降解行为研究》文中研究指明锌是人体必须元素,作为可降解医用金属材料具有巨大前景。但是纯锌的强度低、塑性差,无法在人体组织重建过程中提供足够的力学支撑。前人研究发现,添加Li元素可显着提高锌的强度。在本文完成前,关于Zn-Li合金的研究存在以下几个关键问题:(Ⅰ)尚无关于Zn-Li合金中固态相变类型及其产物特征的报道,导致对该系列合金的组织特征和强塑化机理缺乏清晰认识;(Ⅱ)Li元素提升强度,但降低塑性,尤其是热轧态过共晶Zn-Li合金表现出高强度和极脆性,极大限制了其潜在的工程化应用;(Ⅲ)过共晶Zn-Li合金的在模拟体液中的降解行为、降解产物及其形成机理不明确。上述问题阻碍了可降解医用Zn-Li合金的组织性能优化。本文针对上述问题开展研究,采用球差校正透射电镜(TEM)、三维原子探针(3DAP)和扫描开尔文探针显微镜(SKPFM)等先进的表征测试方法,通过系统分析得到以下结果:(1)揭示了β-LiZn4(β)中析出Zn以及Zn中析出β-LiZn4的固态相变特征。Li含量高于共晶成分(0.44 wt.%)时,合金由粗大的β初生相枝晶和Zn+β共晶组织构成。研究发现,在铸态合金的β初生相中形成了细密的针状Zn析出相,构成了显着区别于Zn+β共晶的β/Zn层片状组织。在这种组织中,相邻Zn片层的间距<lμm,典型的值为800nm;β基体与Zn析出相之间存在可重复的位向关系(OR),即[1213]β//[2110]Zn,(1010)β与(0002)Zn偏离4.5°(记为OR1)。β/Zn层片状组织形成的热力学原因是Zn在β相中的固溶度随温度降低而显着下降,从共晶温度的92%下降至100℃的88%,导致铸锭在冷至室温的过程中发生了β-LiZn4→Zn的固态相变,使得硬脆的β相转变为硬度高且具有塑性的β/Zn层片状组织。而在β初生相之间的Zn晶粒内,从共晶温度到室温,Li的固溶度下降了 1 at.%,为Zn→β-LiZn4相变提供了热力学条件。研究发现了 Zn晶粒中的纳米β析出相网络,其中的β相为细长条状,宽度<10nm,两相的 OR 为[1213]β//[2110]Zn,(1010)β//(0002)Zn(记为OR2)。OR2存在3个变体,它们之间的夹角为123.26°或113.49°,相互连接形成了网络。通过相变晶体学计算揭示了β相与Zn相的晶格匹配特征,解释了位向关系形成的原因。(2)研发了显着提升过共晶Zn-Li合金塑性的热-温轧制新方法。前期研究表明过共晶Zn-Li合金存在强度高、塑性低的力学性能不平衡的问题。因此,根据己掌握的Zn-Li合金相变机理和组织特性,设计了适用于过共晶合金的热-温轧工艺,其中高温轧制是在350℃下进行4道次轧制后水淬,总变形量为75%,低温轧制是在100℃下进行1道次轧制,总变形量为90%。其中热轧确保合金中硬脆β相塑性变形,细化粗大铸态组织。温轧过程通过低温降低了不同相中溶质原子的固溶度,进而实现双向析出强化,即硬脆β相转变为高强高塑的β/Zn片层组织,同时低强度的Zn晶粒中析出β相网格状组织或高密度的纳米α-Li2Zn3析出相。因此,该工艺在强化Zn相的同时对β相增韧,最终制备出屈服强度(YS)>240 MPa,抗拉强度(UTS)>390 MPa,延伸率(EL)>45%的高强高塑的近共晶和过共晶Zn-Li合金。同时,Zn-Li合金在温轧过程中发生了动态再结晶过程,在细化晶粒的同时降低了合金的位错密度和内应力。故热-温轧Zn-Li合金在析出强化、细晶强化和动态再结晶软化的协同作用下实现了增强增塑。(3)通过对Zn-Li合金在模拟体液(SBF)中随时间变化的腐蚀行为进行研究,发现了 Zn-Li合金2阶段的腐蚀过程,揭示了 Li元素通过改变腐蚀层显微结构和化学成分进而实现对点蚀的抑制作用。SKPFM试验首次证实了Zn-Li合金中β相的表面电势低于Zn相,为两相电偶中的阳极,故其优先降解,这表明由Zn-Li合金制备的医用植入器件在人体中可完全降解。β相的优先降解导致Li+离子在合金表面溶液中过饱和,同时形成的化学势梯度导致合金中Li原子向表面富集。因此在浸泡前中期,合金表面腐蚀产物以致密颗粒状富Li腐蚀产物(Li2CO3)为主,该腐蚀层可有效抑制合金表面的点蚀形核与扩张。由计算可知,浸泡30天后合金的平均腐蚀速率为9.8 μm/y,仅为纯Zn的1/7。通过TEM和XPS揭示浸泡初期合金表面富Li腐蚀层由两个亚层组成,其中由Li2CO3多晶组成的外层厚度为55 nm,内部致密无缺陷且化学稳定性高,可在25 nm内阻止SBF中Cl-离子的渗透和侵蚀,进而有效抑制点蚀。内层为合金表面自然氧化层,可为外层Li2CO3多晶提供异质形核位点,促进Li2CO3多晶层的形成。综上所述,本论文通过揭示Zn-Li合金中固态相变特征,开发了适用于过共晶Zn-Li合金的热-温轧制工艺,解决了热轧过共晶合金塑性低的问题。制备出适用于可降解植入物的高强高塑且腐蚀均匀的Zn-Li合金,并揭示了其强塑化和早期均匀腐蚀的机理,为含Li锌合金设计优化提供了基础。
于少雪[6](2021)在《近红外光/肿瘤微环境触发下的多模式协同治疗体系的构建》文中进行了进一步梳理随着纳米技术的飞速发展,“纳米递送药物医疗”在抗肿瘤应用的治疗上开拓了新道路。为了实现被主动靶向肿瘤,同时触发药物释放达到协同治疗肿瘤效果,本论文利用肿瘤的微环境特性—pH呈酸性、高谷胱甘肽浓度,耐热性差和消耗大量的葡萄糖等,针对性地设计了以下四种功能性纳米载体平台:1.利用肿瘤微酸环境下,具有较高的谷胱甘肽浓度和耐热性差的特点,设计出具有谷胱甘肽和酸双响应的光热/化疗协同治疗体系(Au@SiO2@MnO2/5-Fu@PDA)。该体系由Au纳米粒子,SiO2壳层,MnO2包覆层,聚多巴胺(PDA)以及化疗药物(5-Fu)构成。其中Au纳米粒子和PDA的作用是利用近红外(NIR)激光照射将光能量转化为热量从而引发肿瘤热消融。包覆MnO2不仅可以增大载体比表面积而且也可以克服乏氧的问题。实验结果表明该体系具有良好的光热转换率(?=34.4%)和光热稳定性。细胞毒性实验表明,该体系具有良好的生物相容性和良好的抗肿瘤功效,并且化学疗法和光热疗法相结合优于单一疗法。2.依据肿瘤微环境下的耐热性差和微酸环境的特点,设计出具有酸响应的光热/化疗研究体系Au@Pt@PEI/5-Fu@PDA。该体系采用一锅模板法合成Au@Pt纳米粒子作核,然后用聚乙烯亚胺(PEI)修饰以提高其生物相容性和生理稳定性。并负载5-Fu作为化疗药物,再用PDA以“看门人”的作用包封在外层。通过药物捕获率、药物缓释、光热性能和MTS毒性实验来验证纳米复合物Au@Pt@PEI/5-Fu@PDA的性能。实验结果表明,该体系具有较高的载药率(29.4%),在酸性环境下药物释放率(ΔY=0.35)较高和较高的光热转换能力(47.9%)以及多模式协同治疗具有良好的抗肿瘤效果(81%)。3.根据肿瘤微酸环境以及耐热差和高谷胱甘肽浓度的特点,而设计出以MnO2为基质的酸和谷胱甘肽双响应下的光热/化疗研究体系MnO2/CuS/5-Fu@PDA。该体系以具有独特形貌蜂窝状MnO2为药物载体,其多孔结构可以为药物的装载提供了一个物理的三维空间。此外,CuS和PDA包覆层可以在近红外区表现出很强的吸收能力,CuS和PDA双重的光热治疗(PTT)能极大的提高光热治疗效果有效抑制肿瘤生长。PTT与抗癌药物5-Fu联合使用可进一步抑制体内肿瘤细胞的生长。实验结果表明,该体系具有较高的载药率(61.8%),在酸性环境下药物释放率(ΔY=0.3599)较高和较高的光热转换能力(32.4%)以及协同治疗具有较好的致死率(85.44%)。4.利用肿瘤微酸环境中高谷胱甘肽浓度以及消耗大量葡萄糖和耐热性差等特点,设计出以中空CuS纳米结构为载体的光热/化疗/饥饿治疗的体系CuS@MnO2/5-Fu@PDA/GOD。本文采用层层包覆的方法合成此纳米复合治疗体系,中空CuS纳米粒子作为核,可以对近红外辐射具有快速的响应能力和光热转换能力,外部MnO2包覆层可以提供较大比表面积,为后期化疗药物5-Fu的负载提供更多的空间。再用PDA以“看门人”的作用包封在外层,最后用葡萄糖氧化酶(GOD)作为最外层的被动靶向剂,进行饥饿治疗。实验结果表明,该体系具有较高的载药率(46.2%)和较高的光热转换能力(48.9%)以及协同治疗具有良好的抗肿瘤性能(78.5%)。
朱建华[7](2021)在《ZIFs衍生碳骨架材料活化过硫酸盐降解有机污染物的研究》文中指出近年来,国内外对水质安全的研究越来越重视,实际含有机污染物水体是一种成分异常复杂的废水污染物,将有可能严重威胁着我国城市水环境安全。其中四环素类抗生素在我国医药行业和养殖业中的大量使用,水体中四环素的含量较高,且因其易溶解性、稳定性及难降解性,将通过饮用水和生物链对人体健康造成危害。因此,开发低成本、高效率降解有机物的技术迫在眉睫。本文在制备材料的同时溶解进入一种以过渡金属为金属节点且富含N元素的MOFs材料(M-ZIFs),通过碳化技术在高压的作用下形成碳材料,随后在N2保护下煅烧的过程中实现碳材料的N元素掺杂,最终生成一种含过渡金属的N掺杂的碳催化材料(M-N-C),通过一系列表征手段来分析催化剂的微观结构和宏观特性,并利用M-N-C活化过硫酸盐降解有机物,研究不同材料对有机物的降解效果,得到以下结果和结论:1.Fe-N-C活化过硫酸盐降解有机物污染物的研究采用简单的水热法与共沉淀法制备了一种Fe、N共掺杂的介孔材料Fe-N-C,表征结果表明Fe、N杂原子成功掺杂在碳材料之中,具有较高的结晶度,呈规则形状的十二面体形状,Fe、N和C三种元素含量分别为21.6%、3.9%和75.5%;材料的催化性能良好,在催化剂投加量为0.4 g/L,四环素初始浓度为40 mg/L,PS浓度为0.04 g/L,p H为7时四环素降解率高达88.8%,C2O42-和CO32-的存在降解效果干扰较大;通过自由基猝灭实验可知,在整个降解体系中起主导作用的活性氧化物质为O2-·自由基,且存在着少量的SO4-·和OH·自由基;同时,Fe-N-C表现出良好的稳定性,经过4次循环后四环素降解率依然有72.8%;对盐酸环丙沙星、亚甲基蓝和磷酸氯喹等有机物仍有较好的降解效果,分别为65%、99%和70%。2.Fe Cu-N-C活化过硫酸盐降解有机污染物的研究在Fe-N-C材料的基础上,通过引入适量的铜离子来获取Fe、Cu双金属掺杂N的介孔催化材料Fe Cu-N-C,表征结果表明材料呈规则排列的多面体结构,具有较高的结晶度,Fe、Cu、N和C四种元素在材料表面均匀分布,且各元素含量分别为0.1%、0.2%、1.6%和98.1%;材料的催化性能较强,在催化剂投加量为0.4 g/L,四环素初始浓度为40 mg/L,PS浓度为0.08g/L,p H为8时四环素的降解率高达90.5%,C2O42-和CO32-对降解效果有更大程度的抑制作用;在催化降解四环素的过程中,整个体系起主导作用的活性氧化物质为O2-·自由基;同时,Fe Cu-N-C经过4次循环后四环素降解率依然有70.5%,表现出良好的稳定性;对盐酸环丙沙星、亚甲基蓝和磷酸氯喹等有机物仍有较好的降解效果,分别为67%、98%和75%。3.FeCuCo-N-C活化过硫酸盐降解有机污染物的研究在制备材料的同时引入适量的多种过渡金属离子,制备了一种Fe、Cu、Co多金属掺杂N的介孔催化材料FeCuCo-N-C,表征结果表明材料呈簇状排列的扁球形结构,Fe、Cu、Co、N和C五种元素含量分别为0.1%、0.3%、0.2%、1.4%和97.8%;降解前后XRD特征峰减少,可能是由于反应是残留物或中间产物占据了活性位点;材料的催化性能极佳,在催化剂投加量为0.4 g/L,四环素初始浓度为40 mg/L,PS浓度为0.08g/L,p H为9时四环素的降解率高达97.1%,C2O42-和CO32-的存在对四环素的降解有更大程度的抑制作用;通过自由基猝灭实验可知,在整个降解体系中起主导作用的活性氧化物质为O2-·自由基,且存在着少量的SO4-·和OH·自由基;同时,FeCuCo-N-C表现出良好的稳定性,经过4次循环后四环素降解率依然有75.3%;对盐酸环丙沙星、亚甲基蓝和磷酸氯喹等有机物仍有较好的降解效果,分别为70%、99%和80%。ZIFs衍生碳骨架材料Fe-N-C、Fe Cu-N-C和FeCuCo-N-C在活化过硫酸盐降解有机污染物的实验中均展现出了良好的催化活性,其中Fe Cu-N-C和FeCuCo-N-C对有机污染物的降解效果要强于Fe-N-C,由此可见多金属掺杂的催化剂可高效地提高催化活性。
李强[8](2021)在《微纳米陶瓷颗粒对亚共晶铝硅合金凝固组织和力学性能的影响机制》文中提出通过向铝合金熔体中引入陶瓷颗粒对其凝固组织构型和析出动力学进行调控,可以显着提高铝合金的宏观力学性能。陶瓷颗粒的尺寸、种类以及添加方法是影响铝合金性能的关键因素。近年来,在传统的单一颗粒基础上,研究人员提出了混杂颗粒的概念(双尺度颗粒和双相颗粒),研究表明混杂颗粒作为铝合金调控剂具有超越传统单一颗粒的晶粒细化效率和强韧化效果。另外,亚共晶铝硅合金是铝合金中最常用的一种铸造铝合金,然而传统的孕育颗粒或者增强颗粒容易引发严重的“毒化”问题,新型颗粒的设计与开发已经成为进一步提高铝硅系合金综合性能空间的关键因素。本文通过燃烧合成法在Al-Ti-B4C-BN体系以及Al-Ti-B体系中成功制备了双相微纳米TiCN-TiB2颗粒以及双尺度TiB2颗粒。以商业纯铝为模型,采用中间合金重熔稀释+超声辅助搅拌铸造技术对比分析了不同颗粒类型、尺寸等对商业纯铝凝固行为、微观组织和力学性能的影响;对比研究了内生微米、双尺度TiB2颗粒强化处理亚共晶Al-7Si-4Cu合金晶粒细化和强韧化的影响规律;研究了双相TiCN-TiB2颗粒对热处理态Al-10Si-0.7Mg合金以及铸态Al-10Si-2.0Mg合金微观组织和室温力学行为的影响规律。揭示了双相TiCN-TiB2颗粒、双尺度TiB2颗粒对铝硅系合金凝固行为、微观组织以及力学性能的影响规律及其机制。本文主要创新点如下:1)首次采用燃烧合成法在Al-Ti-B4C-BN体系中成功制备了内生双相微纳米TiCN-TiB2颗粒,并对比分析了不同颗粒类型、尺寸以及凝固条件对商业纯铝模型组织和室温力学性能的影响及其机制。i)揭示出微纳米颗粒可以显着降低α-Al的形核过冷度,再辉平台特征明显减缓,微纳米颗粒在凝固过程中可以作为α-Al的异质形核核心,提高形核率。在较高温度梯度下双相TiCN-TiB2颗粒仍然可以实现柱状晶向等轴晶的转变,形核潜力高于微米TiCN颗粒。ii)揭示出微纳米颗粒可以显着细化α-Al晶粒,并且随着陶瓷含量的增加,晶粒尺寸不断细化。发现微/纳米颗粒细化商业纯铝效率:内生颗粒强于外加颗粒,双相强于单相,纳米强于微米。揭示出微纳米颗粒的细化机制:微米颗粒比纳米颗粒形核潜力大,而纳米颗粒既可以作为α-Al的异质形核核心,又可以阻碍晶粒的生长;对于双相TiCN-TiB2颗粒则兼具微/纳米的优势,表现出了更高的晶粒细化效率。iii)揭示出外加纳米SiC和内生TiCn-Al3Tim颗粒可以显着提高商业纯铝的室温和高温强度,且随着颗粒含量的增加,强度不断提高,但同时塑性也不断降低;而外加微/纳米TiCN颗粒和内生TiCN-TiB2颗粒可以同时显着提高商业纯铝的室温强塑性。发现高含量微/纳米颗粒显着强化商业纯铝的室温和高温拉伸性能,外加纳米SiC颗粒<内生TiCn-Al3Tim颗粒;发现微含量微/纳米颗粒显着强化商业纯铝的室温拉伸性能,外加微米TiCN颗粒<外加纳米TiCN颗粒<内生TiCN-TiB2颗粒。iv)揭示出微纳米颗粒强化商业纯铝的机制:室温强化机制为热错配强化、纳米颗粒的奥罗万强化以及细晶强化;高温强化机制为纳米颗粒对晶界的钉扎以及对位错攀移的阻碍。2)采用燃烧合成中间合金+超声辅助搅拌铸造法技术制备了内生微米TiB2颗粒和微纳米TiB2颗粒强化处理亚共晶Al-7Si-4Cu合金。研究并揭示了不同尺度TiB2颗粒对亚共晶Al-7Si-4Cu晶粒细化和强韧化的影响规律及其机制。i)发现调整Al-Ti-B体系中Al的含量可以成功制备出微米尺度和微纳米双尺度的内生TiB2颗粒。当Al为50 wt.%时,TiB2为微米颗粒(0.73μm);Al为20wt.%时,TiB2为微纳米双尺度颗粒(20 nm~350 nm)。ii)揭示出内生双尺度TiB2颗粒可以同时显着提高Al-7Si-4Cu合金的强塑性,且比微米尺寸TiB2颗粒强韧化效率高。强化机制贡献强弱为:θ′析出强化、热错配强化、奥罗万强化以及细晶强化。塑性提高机制包括:初生α-Al晶粒和共晶Si颗粒的细化以及较小的TiB2颗粒尺寸。iii)发现与微米尺度颗粒相比,微纳米双尺度TiB2颗粒更显着细化初生α-Al枝晶和共晶Si。初生α-Al细化机制:亚微米TiB2颗粒促进α-Al的异质形核,而纳米TiB2颗粒可以有效抑制α-Al晶粒生长。共晶Si细化机制:α-Al晶粒细化使形成弥散分布枝晶间液相微区,对共晶Si生长的限制作用导致共晶Si细化;θ′析出相细化机制:TiB2颗粒在淬火过程中诱发几何必须位错的产生,促进θ’析出相的形核和弥散分布。3)揭示了纳米TiCN、内生双相TiCN-TiB2颗粒对T6热处理态Al-10Si-0.7Mg合金的微观组织和力学性能的影响规律及其机制。i)揭示出燃烧合成法制备的纯净双相TiCN-TiB2颗粒在Al-10Si-0.7Mg合金中具有优异的高温稳定性和化学稳定性,而外加纳米TiCN颗粒和Al-Ti-B4C-BN体系熔体内反应法形成了大量针状或块状Al3Ti相。ii)揭示燃烧合成法制备的双相TiCN-TiB2颗粒可以显着细化Al-10Si-0.7Mg合金的初生α-Al和共晶Si结构。凝固过程中亚微米TiB2颗粒可以作为初生α-Al的异质形核核心,而纳米TiCN颗粒吸附在固/液界面前沿阻碍晶粒的生长,双重作用导致α-Al晶粒显着细化。另外,纳米TiCN颗粒可以作为共晶Si的异质形核核心,另外,初生α-Al的细化改变了空间构型,促进了共晶Si的细化。iii)揭示出燃烧合成法制备的双相TiCN-TiB2颗粒可以显着提高Al-10Si-0.7Mg合金的综合力学性能。晶粒的显着细化和共晶Si的长径比显着降低促进合金的塑性明显提高。在0.5 wt.%添加量下,强塑积从3354.7 MPa%显着提高到5433.4MPa%,增加了62.0%。4)成功设计出高强韧铸态Al-10Si-2.0Mg合金,研究并揭示了双相TiCN-TiB2颗粒以及低温稳定化处理对铸态Al-10Si-2.0Mg合金的微观组织和室温力学行为的影响规律及其机制。i)揭示出随着Mg含量增加,α-Al二次枝晶臂间距、共晶Si以及Mg2Si化合物显着细化,且强塑性同时提高。强度提高机制:固溶强化、溶质团簇、α-Al的细化。塑性提高机制:α-Al细化、共晶Si和Mg2Si的细化。ii)揭示出双相TiCN-TiB2颗粒显着细化铸态Al-10Si-2.0Mg合金的微观组织。α-Al显着细化77.4%,双相TiCN-TiB2颗粒诱导共晶Si颗粒表面形成高密度孪晶,促进了共晶Si的各向同性生长,导致共晶Si细化。iii)揭示出双相TiCN-TiB2颗粒可以同时提高铸态Al-10Si-2.0Mg合金强塑性,且低温稳定化处理可以进一步提高强度。TiCN-TiB2颗粒不仅提高了溶质原子的固溶度,而且加速了析出动力学。屈服强度和抗拉强度分别为184.3 MPa和296.2 MPa,且断裂应变仍然高达11.8%。强度提高机制:细晶强化、双相TiCN-TiB2颗粒引起的热错配强化和奥罗万强化以及GP区和pre-β’’纳米析出相强化;塑性提高机制:初生α-Al以及共晶Si颗粒的细化。
曹峻鸣[9](2021)在《MXene仿生异质结构的可控制备及其钠/钾存储性能研究》文中指出随着能源消费时代的快速推进与化石能源的日益短缺,践行人类命运共同体的理念,全世界的科学家都致力于实现储能技术的新突破,而二次钠/钾离子电池由于其碱金属具有与锂相似的物理化学性质以及更丰富的储量,是未来大规模储能的理想选择。因此,探索具有独特结构的高性能电极材料有助于推进钠/钾离子电池的商业化发展。过渡金属碳化物(MXene)是一类新型的二维(2D)纳米功能材料,其金属性的导电性与表面丰富的官能团,为高倍率性能的MXene基复合结构电极的组装提供了更多的可能性。尽管如此,MXene固有的2D形貌特征与碳化物的本质,在长期电池充放电循环过程中会导致多层MXene的自堆叠与容量的快速衰减等现象。与此同时,具有高度可逆性与较高理论容量的过渡金属硫族化物(Transition metal chalcogenides,TMC)是一类非常有潜力的电极材料。然而,钠/钾离子持续的嵌入与脱嵌过程会使电极材料的体积发生较大变化进而破坏电极结构,因此,较差的循环稳定性无法满足实际应用中的需求。为了解决上述MXene基与TMC基电极材料所面对的科学问题,本论文以对MXene基复合材料组装技术的探索为出发点,通过对电极微观结构的优化设计与可控制备,利用微生物衍生碳基质作为结构单元,TMC作为修饰材料制备独特的多元异质结构电极。多元异质结构所具有的大量离子存储活性位点与丰富的离子扩散通道,促进大尺寸的钠/钾离子稳定的嵌入/脱嵌速率,改善离子扩散的动力学性质,提升循环稳定性的同时进一步提升可逆的离子存储容量。1.首先,我们提出以微生物真菌作为吸附载体,利用微生物辅助吸附组装策略,实现2D/1D异质结构的MXene基原位氮掺杂碳复合电极用于高性能钠/钾离子电池负极材料。真菌细胞壁中几丁质末端的羟基和氨基,与少层MXene纳米片末端的羟基以氢键的形式相结合,具有优异的结构稳定性。与多层Ti3C2Tx MXene相比,异质结构开放的多孔结构与离子通道可以输出更高的可逆储钠/钾容量。离子扩散动力学分析与理论计算结果表明,这种多孔复合结构可以充分发挥2D材料的固有优势,促进钠/钾离子的吸附与传输。2.其次,我们提出“Janus”界面组装技术的概念,利用MXene纳米片表面不同的物理化学特性,实现过渡金属硫族化物(MSe:Cu1.75Se、Ni Se2和Co Se2)修饰的生物衍生碳基MXene三元异质结构电极材料。MXene纳米片以在官能团之间形成氢键的方式均匀地包覆在微生物真菌纤维的表面,进一步利用MXene纳米片的负电性,与正电性的过渡金属离子以静电力的方式结合,实现复合基底表面的静电自组装,再通过气相硒化转化得到MSe@MXene@CNRib三元复合材料。系统的动力学分析与理论计算证明,三元异质结构的界面离子传输能力比纯MXene材料高出几个数量级,具有杰出的长期循环稳定性。3.然后,我们提出以MXene纳米片作为高导电层,利用分步组装的方式实现MXene支撑的碳基Fex-1Sex异质结复合电极材料。没有MXene作为导电层,过渡金属离子以生物浸取的方式进入到微生物真菌内部,形成真菌衍生碳包覆的Fex-1Sex异质结复合材料。与之相比,MXene作为高导电层的三元异质结构中的Fex-1Sex异质结具有更高的暴露程度,因此,高理论容量的过渡金属硒化物可以被充分利用,有助于实现钠/钾离子电池应用中的高倍率性能,基于复合电极组装的钠/钾离子全电池器件具有优异的循环稳定性。4.基于前期工作,我们提出以钒基MXene作为前驱体,利用上述组装策略,实现碳基Cu0.87Se修饰的高导电V2CTx MXene衍生物V2O3三元复合结构电极材料。钒基氧化物中,钒元素的多价态所产生的高电化学反应活性,有利于进一步提升电化学性能。与纯V2CTx MXene包覆的碳基纤维相比,Cu0.87Se修饰的碳基V2O3复合电极具有更多的电化学活性位点,过渡金属硒化物/氧化物异质结的存在与杂化的离子储存行为,赋予复合电极较高的导电性与储能容量。总之,我们以低成本、高生物安全性的微生物真菌作为吸附剂与结构单元,实现了MXene基多元异质结构的设计与可控制备,改善了MXene材料在钠/钾离子电池应用中的容量衰减以及自堆叠问题,同时提升了TMC材料的循环稳定性。
周远平[10](2021)在《金属硫化物和铋基复合材料对亚硝酸盐和对氯苯酚降解性能研究》文中研究指明伴随着现代工业和农业的快速发展,大量的含氮的废水排入水体中,导致亚硝酸盐氮广泛存在于自然水体和饮用水中,亚硝酸盐的存在被证明对生物存在严重危害。此外,废水中的污染物并不仅仅局限于单一的一种,氯酚类化合物便是其中之一,它的存在为水环境带来了潜在的生态风险。因此,探索多种污染物混合处理的研究已经迫在眉睫。半导体光催化技术由于可以利用自然光成为去除污染物中较为环保的方法之一。但是,半导体光催化剂存在可见光响应能力差、光生电子空穴极易复合等缺点,如何增强可见光响应能力、抑制电子和空穴的复合成为光催化技术的关键。本文使用简单的水热法和沉淀沉积法制备了三元光催化剂Cdln2S4/Cd S/PTC-3用于亚硝酸盐的降解。在本实验中着重于提升Cdln2S4和Cd S材料的可见光响应能力和调节合适的氧化还原能力,并以此来提升整个体系的氮气选择性。通过反射光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、能量色散X射线光谱、X射线衍射、X射线光电子光谱、光致发光、傅里叶变换红外光谱、N2吸附-解吸等温线、瞬态光电流响应等手段表征了光催化材料。实验结果表明Cdln2S4/Cd S/PTC-3的光捕获和光电荷转移能力得到提升,进而提升了光催化性能。在150 W的LED可见光照射下,Cdln2S4/Cd S/PTC-3光催化剂可以在120 min内可以降解98%的亚硝酸盐。为解决光催化降解过程中固体粉末难以回收的问题,本文将固体材料固定于静电纺丝形成静电纺丝膜,通过电子扫描电镜得知静电纺丝的形貌没有受到影响。通过降解实验结果表明Cdln2S4/Cd S/PTC-3静电纺丝膜材料在120 min内可以降解97%以上的亚硝酸盐,并且整个体系的氮气选择性为63%。此外,机理探究实验表明光催化过程中的主要活性物质为光生电子和空穴。此外,本文采用一步水热法合成了Cu/BiOBr光催化材料用于亚硝酸盐和对氯苯酚双污染物体系的光催化降解。通过TEM、XRD、BET、UV-Vis DRS、SEM和PL完整地表征了制备的光催化材料。在单一体系中3%Cu/BiOBr对亚硝酸盐的去除率为54%,对氯苯酚的去除率为44%,在双污染物体系中,亚硝酸盐的去除率提升至78%,对氯苯酚的去除率提升至98%以上,实验结果表明,在双污染物体系中两者存在协同降解的现象。通过对活性物种捕捉实验得知在光催化降解亚硝酸盐的过程中空穴起着决定性作用,在光催化降解对氯苯酚的过程中超氧自由基和空穴起着主要作用,从而得出双污染物协同降解的可能机理。此研究可以为多种污染物混合研究提供一定的基础。
二、Cu元素纳米材料的研究进展(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、Cu元素纳米材料的研究进展(论文提纲范文)
(1)Cu@Gr@陶瓷多层核壳结构的制备及增强铜基复合材料(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 核壳结构 |
1.1.1 核壳结构的概述 |
1.1.2 常见的核壳结构及分类 |
1.1.3 核壳结构的制备技术 |
1.1.4 核壳结构的表征方法 |
1.1.5 核壳结构的应用 |
1.2 石墨烯及其包覆的研究 |
1.2.1 石墨烯的简介 |
1.2.2 石墨烯包覆颗粒的制备 |
1.2.3 石墨烯包覆颗粒的应用 |
1.3 本论文的主要研究内容 |
2 实验方案及方法 |
2.1 实验方案及技术路线 |
2.2 实验原料及设备 |
2.3 多层核壳颗粒的制备 |
2.3.1 化学气相沉积法制备石墨烯包覆陶瓷 |
2.3.2 热化学镀法制备Cu@Gr@陶瓷 |
2.4 核壳颗粒增强铜复合材料的制备 |
2.4.1 机械球磨混粉 |
2.4.2 压制成型 |
2.4.3 烧结 |
2.5 多层核壳结构的表征 |
2.5.1 宏观形貌观察 |
2.5.2 X射线衍射(XRD) |
2.5.3 激光粒度仪 |
2.5.4 场发射扫描电镜(SEM)及X射线能谱(EDS) |
2.5.5 红外光谱仪(FT-IR) |
2.5.6 X射线光电子能谱仪(XPS) |
2.5.7 拉曼光谱仪(Raman) |
2.5.8 透射电子显微镜(TEM)及聚焦离子束(FIB) |
2.6 核壳颗粒增强铜基复合材料的表征 |
2.6.1 显微组织观察 |
2.6.2 XRD分析 |
2.6.3 致密度检测 |
2.6.4 硬度检测 |
2.6.5 电导率检测 |
2.6.6 压缩强度检测 |
2.6.7 拉伸强度检测 |
3 多层核壳结构颗粒的组织结构观察与分析 |
3.1 核心粉末的微观组织 |
3.1.1 X射线粉末衍射分析 |
3.1.2 核心粉末的微观形貌 |
3.1.3 核心粉末的粒径分布 |
3.2 石墨烯包覆陶瓷的组织结构观察与分析 |
3.2.1 不同流速下石墨烯包覆颗粒的宏观形貌 |
3.2.2 石墨烯包覆陶瓷粉末的形貌组织 |
3.2.3 石墨烯包覆陶瓷粉末的红外光谱分析 |
3.2.4 石墨烯包覆陶瓷粉末的XRD图 |
3.2.5 石墨烯包覆陶瓷粉末的拉曼分析 |
3.2.6 石墨烯包覆陶瓷粉末的XPS分析 |
3.3 多层核壳结构的组织结构观察与分析 |
3.3.1 Cu@Gr@陶瓷的宏观分析 |
3.3.2 Cu@Gr@陶瓷的粒径分析 |
3.3.3 Cu@Gr@陶瓷的XRD分析 |
3.3.4 Cu@Gr@陶瓷的SEM分析 |
3.3.5 多层核壳Cu@Gr@SiO_2的TEM分析 |
3.4 多层核壳结构的形成机理 |
3.5 本章小结 |
4 多层核壳结构增强铜基复合材料组织与性能研究 |
4.1 复合材料的显微组织观察与分析 |
4.1.1 复合材料的XRD分析 |
4.1.2 显微组织观察与分析 |
4.2 导电性分析 |
4.2.1 Cu@Gr@SiO_2增强铜基复合材料的导电性能分析 |
4.2.2 Cu@Gr@SiO_2增强铜基复合材料导电性能分析 |
4.3 密度与致密度检测结果与分析 |
4.3.1 Cu@Gr@SiO_2增强铜基复合材料的密度及致密度 |
4.3.2 Cu@Gr@Al2O_3增强铜基复合材料的密度及致密度 |
4.4 硬度检测结果与分析 |
4.4.1 Cu@Gr@SiO_2增强铜基复合材料的硬度 |
4.4.2 Cu@Gr@Al_2O_3增强铜基复合材料的维氏硬度 |
4.5 压缩试验结果分析 |
4.6 拉伸试验结果分析 |
4.7 拉伸断口形貌分析 |
4.8 本章小结 |
5 结论 |
6 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(2)氧化石墨烯-金属耦合强化钛基复合材料组织与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景的提出 |
1.2 石墨烯简介及应用 |
1.2.1 石墨烯增强铝基复合材料 |
1.2.2 石墨烯增强铜基复合材料 |
1.2.3 石墨烯增强镁基复合材料 |
1.2.4 石墨烯增强镍基复合材料 |
1.3 钛基复合材料研究进展 |
1.4 石墨烯-钛复合材料研究现状 |
1.5 主要研究内容及意义 |
第二章 实验制备方法及表征 |
2.1 实验原材料及设备 |
2.1.1 基体材料及增强相的选择 |
2.1.2 设备选择 |
2.2 复合材料制备及实验方案 |
2.2.1 两步球磨法 |
2.2.2 放电等离子烧结 |
2.2.3 实验方案 |
2.3 显微组织及物相表征 |
2.3.1 金相显微镜分析 |
2.3.2 扫描电子显微镜分析 |
2.3.3 透射电子显微镜分析 |
2.3.4 X射线光电子能谱分析 |
2.3.5 拉曼光谱分析 |
2.3.6 X射线衍射分析 |
2.4 力学性能测试 |
2.4.1 室温拉伸性能测试 |
2.4.2 摩擦磨损测试 |
2.4.3 显微硬度测试 |
2.5 密度及致密度测试 |
第三章 GONs-Cu/TC4 复合材料烧结态显微组织及力学性能 |
3.1 引言 |
3.2 GONs-Cu/TC4 复合材料混合粉末微观组织表征分析 |
3.3 烧结态GONs-Cu/TC4 复合材料微观组织表征 |
3.4 烧结态GONs-Cu/TC4 复合材料物相表征 |
3.4.1 复合材料XRD分析 |
3.4.2 复合材料Raman分析 |
3.4.3 复合材料的XPS分析 |
3.5 烧结态GONs-Cu/TC4 复合材料室温机械性能测试及分析 |
3.5.1 室温拉伸性能测试及断口分析 |
3.5.2 室温显微硬度测试及测定 |
3.5.3 室温摩擦性能测试及分析 |
3.6 热处理对烧结态GONs-Cu/TC4 复合材料显微组织和力学性能影响 |
3.6.1 热处理对烧结态GONs-Cu/TC4 复合材料微观组织的影响 |
3.6.2 热处理对烧结态GONs-Cu/TC4 复合材料力学性能影响 |
3.7 氧化石墨烯含量对烧结态GONs-Cu/TC4 复合材料力学性能影响 |
3.7.1 密度及致密度变化 |
3.7.2 室温拉伸力学性能变化 |
3.7.3 显微硬度的变化 |
3.8 本章小结 |
第四章 GONs-Cu/TC4 复合材料轧制态显微组织及力学性能 |
4.1 轧制温度对GONs-Cu/TC4 复合材料显微组织和力学性能的影响 |
4.1.1 轧制温度对GONs-Cu/TC4 复合材料微观组织性能影响 |
4.1.2 轧制温度对GONs-Cu/TC4 复合材料室温拉伸性能影响 |
4.1.3 轧制温度对GONs-Cu/TC4 复合材料显微硬度性能影响 |
4.2 退火温度对轧制态(900℃)复合材料力学性能及微观组织的影响 |
4.2.1 退火温度对复合材料轧制态微观组织影响 |
4.2.2 退火温度对轧制态复合材料室温拉伸性能影响 |
4.3 轧制变形量对GONs-Cu/TC4 复合材料显微组织和力学性能的影响 |
4.3.1 轧制变形量对GONs-Cu/TC4 复合材料显微组织影响 |
4.3.2 轧制变形量对GONs-Cu/TC4 复合材料室温拉伸性能影响 |
4.3.3 轧制变形量对GONs-Cu/TC4 复合材料显微硬度影响 |
4.4 氧化石墨烯含量对GONs-Cu/TC4 复合材料轧制态力学性能影响 |
4.4.1 氧化石墨烯含量对GONs-Cu/TC4 复合材料轧制态室温拉伸的影响 |
4.4.2 氧化石墨烯含量对GONs-Cu/TC4 复合材料轧制态显微硬度的影响 |
4.5 本章小结 |
4.6 展望 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(3)生物质复合催化剂的制备及其光催化性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 生物质简介 |
1.2.1 生物质 |
1.2.2 纳米微晶纤维素 |
1.3 二氧化钛光催化剂简介 |
1.3.1 二氧化钛的结构及光催化机理 |
1.3.2 二氧化钛光催化剂特性 |
1.3.3 二氧化钛光催化剂的改性 |
1.4 含酚废水概述 |
1.4.1 含酚废水污染现状及危害 |
1.4.2 含酚废水的治理 |
1.5 研究内容及目的 |
1.5.1 研究目的 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 纳米微晶纤维素和氧化石墨烯的制备及表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂及仪器 |
2.2.2 实验方法 |
2.2.3 表征方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 纳米微晶纤维素制备条件优化 |
2.3.2 纳米微晶纤维素和氧化石墨烯的表观特征 |
2.3.3 X-射线粉末衍射表征 |
2.3.4 红外吸收光谱表征 |
2.3.5 热稳定性表征 |
2.4 本章小结 |
第三章 纤维素基复合催化材料的制备、表征及其光催化性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂及仪器 |
3.2.2 实验方法 |
3.2.3 表征方法 |
3.2.4 光催化降解苯酚溶液 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 反应条件对光催化性能的影响 |
3.3.2 NCC 对催化剂结构及光催化性能的影响 |
3.3.3 氮掺杂对催化剂结构及光催化性能的影响 |
3.3.4 石墨烯掺杂对催化剂结构及光催化性能的影响 |
3.3.5 催化剂的结构及光催化性能研究 |
3.3.6 Cu 负载对催化剂结构及光催化性能的影响 |
3.4 本章小结 |
第四章 结论与展望 |
4.1 结论 |
4.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
(4)小分子高效产氢导向的金属基纳米光催化材料的设计及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 能源现状 |
1.2 氢能 |
1.2.1 储氢技术 |
1.2.1.1 物理储氢 |
1.2.1.2 化学储氢 |
1.2.2 化学储氢材料产氢 |
1.2.2.1 固相化学储氢材料产氢 |
1.2.2.2 液相化学储氢材料产氢 |
1.3 光催化 |
1.3.2 光催化剂设计策略 |
1.3.2.1 半导体的改性 |
1.3.2.2 异质结的构筑 |
1.3.2.3 助催化剂的引入 |
1.3.2.4 等离子体共振效应的引入 |
1.3.3 有机半导体光催化材料 |
1.4 本论文的选题意义及研究内容 |
1.4.1 本论文选题依据及意义 |
1.4.2 本论文的研究思路与内容 |
参考文献 |
第二章 可见光驱动氮化碳负载非贵金属纳米粒子室温高效催化硼烷氨产氢 |
2.1 引言 |
2.2 催化剂合成与催化产氢性能评价 |
2.2.1 催化剂合成 |
2.2.2 催化产氢性能评价 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 催化剂表征 |
2.3.2 催化剂产氢性能 |
2.4 小结 |
参考文献 |
第三章 能带可调的氮化碳负载非贵金属纳米粒子室温高效催化硼烷氨产氢 |
3.1 引言 |
3.2 催化剂合成与催化产氢性能评价 |
3.2.1 催化剂合成 |
3.2.2 催化产氢性能评价 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 后修饰多孔氮化碳负载的非贵金属纳米粒子光催化硼烷氨产氢 |
3.3.1.1 催化剂设计策略 |
3.3.1.2 催化剂表征 |
3.3.1.3 催化产氢性能 |
3.3.2 无定形氮化碳负载非贵金属纳米粒子光催化硼烷氨产氢 |
3.3.2.1 催化剂设计策略 |
3.3.2.2 催化剂表征 |
3.3.2.3 催化剂产氢性能 |
3.3.2.4 催化产氢机理 |
3.3.3 掺杂和缺陷协同调控的氮化碳负载非贵金属纳米粒子光催化硼烷氨产氢 |
3.3.3.1 催化剂设计策略 |
3.3.3.2 催化剂表征 |
3.3.3.3 催化产氢性能 |
3.4 小结 |
参考文献 |
第四章 基于层状双氢氧化物的负载型催化剂高效光催化硼烷氨产氢 |
4.1 引言 |
4.2 催化剂合成与催化产氢性能评价 |
4.2.1 催化剂合成 |
4.2.2 催化产氢性能评价 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 LDH衍生的Cu-Cr氧化物负载非贵金属纳米粒子光催化硼烷氨产氢 |
4.3.1.1 催化剂设计 |
4.3.1.2 催化剂表征 |
4.3.1.3 催化剂产氢性能 |
4.3.2 LDH衍生的Cu O-LDH负载非贵金属纳米粒子光催化硼烷氨产氢 |
4.3.2.1 催化剂设计策略 |
4.3.2.2 催化剂表征 |
4.3.2.3 催化剂产氢性能 |
4.4 小结 |
参考文献 |
第五章 含非贵金属的纳米粒子化学环境调控及其室温光催化甲酸产氢 |
5.1 引言 |
5.2 催化剂合成与催化产氢性能评价 |
5.2.1 组成和结构不同的氮化碳合成 |
5.2.2 催化剂合成 |
5.2.3 催化产氢性能评价 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 催化剂表征 |
5.3.2 催化产氢性能 |
5.3.3 催化剂产氢机理 |
5.4 小结 |
参考文献 |
总结 |
展望 |
致谢 |
博士期间发表的论文 |
附录 |
附表1 实验药品 |
附表2 测试仪器 |
(5)生物医用可降解Zn-Li合金强塑化机理和降解行为研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 引言 |
2 文献综述 |
2.1 生物可降解锌合金中的合金化元素体系 |
2.1.1 Zn-Li合金体系 |
2.1.2 Zn-Mg合金体系 |
2.1.3 Zn-Mn合金体系 |
2.1.4 Zn-Cu合金体系 |
2.1.5 Zn-Ag合金体系 |
2.1.6 Zn-Fe合金体系 |
2.1.7 Zn-Ca合金体系 |
2.2 合金化元素对锌合金性能影响 |
2.2.1 合金化元素对锌合金力学性能影响 |
2.2.2 合金化元素对锌合金腐蚀行为影响 |
2.3 合金化元素对锌合金生物相容性影响 |
2.3.1 体外生物相容性 |
2.3.2 体内生物相容性 |
2.4 研究意义及内容 |
3 试验材料及测试方法 |
3.1 材料制备 |
3.2 力学性能测试 |
3.3 显微组织观察 |
3.4 SKPFM测试 |
3.5 体外浸泡测试 |
3.6 电化学测试 |
3.7 腐蚀速率计算 |
3.8 细胞毒性实验 |
3.9 数据分析 |
4 Li元素对铸态Zn-Li合金组织演变,力学性能,腐蚀行为和细胞毒性的影响 |
4.1 引言 |
4.2 实验结果分析 |
4.2.1 Li含量对Zn-Li合金力学性能影响 |
4.2.2 显微组织分析 |
4.2.3 电化学分析 |
4.2.4 体外浸泡腐蚀形貌分析 |
4.2.5 腐蚀产物分析 |
4.2.6 体外生物相容性测试 |
4.3 讨论 |
4.3.1 β/Zn片层组织形成机理与力学性能 |
4.3.2 Li元素对Zn基合金腐蚀行为影响机理 |
4.3.3 L929细胞对Zn-Li合金释放Zn/Li离子浓度的耐受极限 |
4.4 本章小结 |
5 近共晶Zn-Li合金显微组织与强塑化机理 |
5.1 引言 |
5.2 实验结果分析 |
5.2.1 轧态近共晶合金力学性能分析 |
5.2.2 轧态近共晶合金显微组织 |
5.2.3 轧态近共晶合金中的动态再结晶过程 |
5.2.4 轧态近共晶合金中的网状结构析出相 |
5.3 讨论 |
5.3.1 Zn相向β相转化的第一步 |
5.3.2 Zn相向β相转化的第二步 |
5.3.3 两相位相关系形成分析 |
5.4 本章小结 |
6 过共晶Zn-Li合金显微组织与强塑化机理 |
6.1 引言 |
6.2 实验结果分析 |
6.2.1 热温轧态过共晶合金力学性能分析 |
6.2.2 热温轧态过共晶合金显微组织分析 |
6.2.3 热温轧态过共晶合金中的动态再结晶 |
6.2.4 热温轧态过共晶合金中的纳米级析出相 |
6.2.5 热轧态过共晶合金显微组织 |
6.3 讨论 |
6.4 本章小结 |
7 Li元素抑制Zn-Li合金早期点蚀的机理研究 |
7.1 引言 |
7.2 实验结果分析 |
7.2.1 显微组织分析 |
7.2.2 Zn-0.8Li合金内不同相表面电势分析 |
7.2.3 体外浸泡分析 |
7.2.4 随浸泡时间变化的腐蚀产物层化学成分变化 |
7.2.5 电化学结果分析 |
7.2.6 轧态Zn-Li合金浸泡早期腐蚀层的显微组织与成分 |
7.2.7 轧态Zn-Li合金浸泡末期腐蚀层的成分 |
7.3 讨论 |
7.3.1 轧态Zn-Li合金浸泡早期腐蚀层形成机理 |
7.3.2 Zn-Li合金富Li腐蚀层退化机理 |
7.4 本章小结 |
8 结论与展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
附录A Zn与β两相重位点阵构建的具体计算过程 |
作者简历及在学研究成果 |
学位论文数据集 |
(6)近红外光/肿瘤微环境触发下的多模式协同治疗体系的构建(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
缩略词表 |
第一章 引言 |
1.1 纳米材料作药物缓释载体的应用研究进展 |
1.1.1 MnO_2纳米材料简介及应用研究进展 |
1.1.2 SiO_2的简介及其应用研究进展 |
1.2 光热治疗(PTT)的应用研究进展 |
1.2.1 金(Au)纳米材料简介及其在光热治疗方面的应用 |
1.2.2 聚多巴胺(PDA)简介及其在光热治疗方面的应用 |
1.2.3 硫化铜(CuS)纳米材料简介及其在光热治疗方面的应用 |
1.3 饥饿治疗的应用研究进展 |
1.3.1 葡萄糖氧化酶在饥饿治疗的应用进展 |
1.4 本论文的研究内容 |
1.4.1 NIR驱动Au@SiO_2@MnO_2/5-Fu@PDA的光热/化疗治疗体系研究 |
1.4.2 肿瘤微环境驱动下Au@Pt@PEI/5-Fu@PDA的光热/化疗双模式治疗体系 |
1.4.3 以MnO_2为基础的酸和谷胱甘肽双响应下的光热/化疗研究体系 |
1.4.4 NIR驱动CuS@MnO_2/5-Fu@PDA/GOD的光热/药物/饥饿协同治疗体系研究 |
1.5 参考文献 |
第二章 NIR驱动Au@SiO_2@MnO_2/5-Fu@PDA的光热/化疗治疗体系研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 纳米复合材料的制备 |
2.2.2 Au@SiO_2@MnO_2/5-Fu@PDA性能测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 Au@SiO_2@MnO_2/5-Fu@PDA的结构与形貌表征 |
2.3.2 Au@SiO_2@MnO_2/5-Fu@PDA载药率测试 |
2.3.3 Au@SiO_2@MnO_2/5-Fu@PDA光热性能测试 |
2.3.4 Au@SiO_2@MnO_2/5-Fu@PDA的细胞毒性测试 |
2.4 本章小结 |
2.5 参考文献 |
第三章 肿瘤微环境驱动下Au@Pt@PEI/5-Fu@PDA的光热/化疗双模式治疗体系 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 纳米复合材料的制备 |
3.2.2 Au@Pt@PEI/5-Fu@PDA性能的研究 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 Au@Pt@PEI/5-Fu@PDA的结构与形貌表征 |
3.3.2 Au@Pt@PEI/5-Fu@PDA药物捕获率测试 |
3.3.3 Au@Pt@PEI/5-Fu@PDA光热性能测试 |
3.3.4 Au@Pt@PEI/5-Fu@PDA纳米材料的毒性测试 |
3.4 本章小结 |
3.5 参考文献 |
第四章 以MnO_2为基础的酸和谷胱甘肽双响应下的光热/化疗研究体系 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 纳米复合材料的制备 |
4.2.2 MnO_2/CuS/5-Fu@PDA性能的研究 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 MnO_2/CuS/5-Fu@PDA的结构与形貌表征 |
4.3.2 MnO_2/CuS/5-Fu@PDA载药率测试 |
4.3.3 MnO_2/CuS/5-Fu@PDA释放性能测试 |
4.3.4 MnO_2/CuS/5-Fu@PDA光热性能测试 |
4.3.5 MnO_2/CuS/5-Fu@PDA细胞毒性测试 |
4.4 本章小结 |
4.5 参考文献 |
第五章 NIR驱动CuS@MnO_2/5-Fu@PDA/GOD的光热/药物/饥饿协同治疗体系研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 纳米复合材料的制备 |
5.2.2 纳米复合物性能的研究 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 CuS@MnO_2/5-Fu@PDA/GOD的结构与形貌表征 |
5.3.2 CuS@MnO_2/5-Fu@PDA/GOD载药率测试 |
5.3.3 CuS@MnO_2/5-Fu@PDA/GOD饥饿治疗测试 |
5.3.4 CuS@MnO_2/5-Fu@PDA/GOD光热性能测试 |
5.3.5 体外细胞毒性试验 |
5.4 本章小结 |
5.5 参考文献 |
第六章 总结与展望 |
致谢 |
附录 |
附表1 实验用的化学试剂 |
附表2 测试用仪器 |
(7)ZIFs衍生碳骨架材料活化过硫酸盐降解有机污染物的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题来源、背景与意义 |
1.1.1 课题来源 |
1.1.2 课题研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 ZIFs材料在污染水体控制中的研究进展 |
1.2.2 碳纳米纤维在污染水体控制中的研究进展 |
1.3 研究内容与技术路线 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 技术路线 |
第二章 实验材料及表征方法 |
2.1 实验材料与仪器设备 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验仪器设备 |
2.2 表征方法 |
2.2.1 扫描电子显微镜(SEM) |
2.2.2 X射线光电子能谱(XPS) |
2.2.3 X-Ray粉末衍射(XRD) |
2.2.4 比表面积(BET)及孔隙度(BJH)分析 |
第三章 Fe-N-C活化过硫酸盐降解有机污染物的研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验方法 |
3.2.1 材料制备 |
3.2.2 活化过硫酸盐降解四环素实验 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 催化剂的降解性能分析 |
3.3.2 催化剂的表征分析 |
3.3.3 降解试验影响因素分析 |
3.3.4 自由基猝灭实验 |
3.3.5 材料的稳定性及对典型有机污染物的降解实验研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 Fe Cu-N-C活化过硫酸盐降解有机污染物的研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验方法 |
4.2.1 材料制备 |
4.2.2 活化过硫酸盐降解四环素实验 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 催化剂的降解性能分析 |
4.3.2 催化剂的表征分析 |
4.3.3 降解试验影响因素分析 |
4.3.4 自由基猝灭实验 |
4.3.5 材料的稳定性及对典型有机污染物的降解实验研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 FeCuCo-N-C活化过硫酸盐降解有机污染物的研究 |
5.1 引言 |
5.2 试验方法 |
5.2.1 材料制备 |
5.2.2 FeCuCo-N-C活化过硫酸盐降解四环素实验 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 催化剂的降解性能分析 |
5.3.2 催化剂的表征分析 |
5.3.3 降解试验影响因素分析 |
5.3.4 自由基猝灭实验 |
5.3.5 材料的稳定性及对典型有机污染物的降解实验研究 |
5.4 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
个人简历 在读期间发表的学术论文 |
致谢 |
(8)微纳米陶瓷颗粒对亚共晶铝硅合金凝固组织和力学性能的影响机制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题意义 |
1.2 颗粒增强铝基复合材料的研究进展 |
1.2.1 颗粒增强铝基复合材料制备方法 |
1.2.1.1 外加颗粒增强铝基复合材料 |
1.2.1.2 内生颗粒增强铝基复合材料 |
1.2.1.3 中间合金法制备颗粒增强铝基复合材料 |
1.2.2 双尺度颗粒增强铝基复合材料的研究进展 |
1.2.3 混杂颗粒增强铝基复合材料的研究进展 |
1.3 晶粒细化方式和机制的研究进展 |
1.3.1 化学孕育处理细化的研究进展 |
1.3.1.1 合金成分对铝合金晶粒的细化 |
1.3.1.2 孕育颗粒对铝合金晶粒的细化 |
1.3.2 铝合金晶粒细化理论研究进展 |
1.3.3 纳米颗粒细化机制的研究进展 |
1.3.4 亚共晶铝硅合金晶粒细化存在的问题 |
1.4 颗粒对铝合金中主要析出相的影响研究 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 实验方法 |
2.1 实验材料 |
2.2 材料的准备 |
2.2.1 基体合金的制备 |
2.2.2 中间合金的制备 |
2.2.2.1 外加颗粒中间合金预分散坯体的制备 |
2.2.2.2 内生颗粒中间合金的制备 |
2.2.3 中间合金重熔稀释+搅拌铸造制备复合材料 |
2.2.4 热分析 |
2.2.4.1 凝固温度采集 |
2.2.4.2 差热分析实验(DSC) |
2.2.5 萃取实验 |
2.2.6 热处理实验 |
2.2.7 电导率分析 |
2.3 样品微观结构表征 |
2.3.1 X射线衍射分析 |
2.3.2 金相组织分析 |
2.3.3 扫描电子显微镜分析 |
2.4 室温力学性能测试 |
2.5 透射电子显微镜分析 |
2.6 技术路线 |
第3章 不同微纳米颗粒对商业纯铝的微观组织及力学性能的影响 |
3.1 引言 |
3.2 外加纳米SiC颗粒在商业纯铝中的分散及其对力学性能的影响 |
3.2.1 外加纳米SiC颗粒在商业纯铝组织中的分散 |
3.2.2 外加纳米SiC颗粒对商业纯铝凝固行为的影响 |
3.2.3 外加纳米SiC颗粒对商业纯铝力学性能的影响 |
3.3 内生双相TiC_n-Al_3Ti_m颗粒在商业纯铝中的分散及其对力学性能的影响 |
3.3.1 Al-30 vol.%(TiC_n-Al_3Ti_m)中间合金的制备及组织 |
3.3.2 内生TiC_n-Al_3Ti_m颗粒在商业纯铝中的分散 |
3.3.3 内生TiC_n-Al_3Ti_m颗粒对商业纯铝凝固行为的影响 |
3.3.4 内生TiC_n-Al_3Ti_m颗粒对商业纯铝室温和高温力学性能的影响 |
3.4 外加微、纳米TiCN颗粒对商业纯铝微观组织及力学性能的影响对比 |
3.4.1 纳米、微米TiCN颗粒预分散中间合金的制备 |
3.4.2 外加纳米、微米TiCN颗粒对商业纯铝微观组织的影响 |
3.4.3 外加纳米、微米TiCN颗粒对商业纯铝室温力学性能的影响 |
3.5 内生双相TiCN-TiB_2颗粒对商业纯铝微观组织和力学性能的影响 |
3.5.1 内生Al-30 wt.%(TiCN-TiB_2)中间合金的制备及组织 |
3.5.2 内生双相TiCN-TiB_2颗粒对商业纯铝微观组织的影响 |
3.5.3 内生双相TiCN-TiB_2颗粒对商业纯铝凝固行为的影响 |
3.5.4 内生双相TiCN-TiB_2颗粒对商业纯铝力学性能的影响 |
3.6 内生双相TiCN-TiB_2颗粒对商业纯铝细化和强韧化机制 |
3.6.1 内生双相TiCN-TiB_2颗粒对商业纯铝的细化机制 |
3.6.2 内生双相TiCN-TiB_2颗粒对商业纯铝的细化机制 |
3.6.3 不同冷速对复合材料微观组织的影响 |
3.6.3.1 不同冷速对陶瓷颗粒促进商业纯铝CET转变的影响 |
3.6.3.2 不同凝固速率对凝固行为的影响机制 |
3.7 本章小结 |
第4章 双尺度TiB_2颗粒对亚共晶Al-Si-Cu合金的组织和力学性能的影响及其机制 |
4.1 引言 |
4.2 Al-TiB_2中间合金制备及组织 |
4.3 内生TiB_2对Al-7Si-4Cu合金组织的影响 |
4.3.1 Al-7Si-4Cu合金的组织 |
4.3.2 内生微纳米TiB_2对Al-7Si-4Cu合金α-Al枝晶的影响 |
4.3.3 内生微纳米TiB_2对Al-7Si-4Cu合金共晶Si的影响 |
4.3.4 内生TiB_2对Al-7Si-4Cu合金析出相的影响 |
4.4 内生TiB_2对Al-7Si-4Cu合金力学性能的影响 |
4.5 内生微纳米TiB_2对Al-7Si-4Cu合金凝固行为影响机制 |
4.6 内生微纳米TiB_2对Al-7Si-4Cu合金的强韧化机制 |
4.7 本章结论 |
第5章 双相TiCN-TiB_2颗粒对热处理态Al-10Si-Mg合金组织和力学性能的影响及其机制 |
5.1 引言 |
5.2 第三组元Mg对热处理态Al-10Si-xMg合金微观组织和力学性能的影响 |
5.2.1 第三组元Mg对热处理态Al-10Si-xMg合金微观组织的影响 |
5.2.2 第三组元Mg对热处理态Al-10Si-xMg合金时效行为和力学性能的影响 |
5.3 外加纳米TiCN颗粒中间合金法和熔体内直接反应法制备颗粒孕育处理对Al-10Si-0.7Mg合金的微观组织的影响 |
5.3.1 中间合金法引入外加TiCN颗粒对Al-10Si-0.7Mg合金微观组织的影响 |
5.3.2 熔体内直接反应法制备双相(TiCN-TiB_2)/Al-10Si-0.7Mg合金微观组织的影响 |
5.4 燃烧合成法制备内生双相TiCN-TiB_2颗粒对热处理态Al-10Si-0.7Mg合金微观组织和力学性能的影响 |
5.4.1 内生双相TiCN-TiB_2颗粒对Al-10Si-0.7Mg合金微观组织的影响 |
5.4.2 内生双相TiCN-TiB_2颗粒对热处理态Al-10Si-0.7Mg合金力学行为的影响 |
5.5 内生双相TiCN-TiB_2颗粒对Al-10Si-0.7Mg合金凝固行为的影响和综合力学性能提高机制 |
5.5.1 内生双相TiCN-TiB_2颗粒对凝固行为的影响 |
5.5.2 内生双相TiCN-TiB_2颗粒对综合力学性能提高机制 |
5.6 本章小结 |
第6章 双相TiCN-TiB_2颗粒对铸态Al-10Si-Mg合金组织和力学性能的影响及其机制 |
6.1 引言 |
6.2 添加第三组元Mg对铸态Al-10Si-xMg合金凝固组织和力学性能的影响 |
6.2.1 第三组元Mg对铸态Al-10Si-xMg合金凝固组织的影响 |
6.2.1.1 第三组元Mg对 Al-10Si-xMg合金中初生α-Al的影响 |
6.2.1.2 第三组元Mg对 Al-10Si-xMg合金中共晶Si的影响 |
6.2.1.3 第三组元Mg对 Al-10Si-xMg合金Mg_2Si相的影响 |
6.2.2 第三组元Mg对铸态Al-10Si-xMg合金凝固行为的影响 |
6.2.3 第三组元Mg对铸态Al-10Si-xMg合金室温力学性能的影响 |
6.2.4 第三组元Mg对铸态Al-10Si-xMg合金强韧化机制 |
6.3 内生双相TiCN-TiB_2颗粒对铸态Al-10Si-2.0Mg合金凝固组织和力学性能的影响 |
6.3.1 内生双相TiCN-TiB_2颗粒对铸态Al-10Si-2.0Mg合金微观组织的影响 |
6.3.2 双相TiCN-TiB_2颗粒对铸态Al-10Si-2.0Mg合金凝固行为的影响 |
6.3.3 双相TiCN-TiB_2颗粒对铸态Al-10Si-2.0Mg合金室温力学性能的影响 |
6.4 低温稳定化处理对孕育处理铸态Al-10Si-2.0Mg合金的组织和力学性能的影响 |
6.4.1 低温稳定化处理温度和时间优化 |
6.4.2 低温稳定化处理析出相分析 |
6.4.3 低温稳定化对力学性能的影响 |
6.4.4 微量TiCN-TiB_2颗粒及低温稳定化对力学性能的影响机制 |
6.5 本章小结 |
第7章 结论 |
参考文献 |
作者简介及在攻读博士期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(9)MXene仿生异质结构的可控制备及其钠/钾存储性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 钠/钾离子电池的研究进展 |
1.2.1 钠离子电池的储能原理 |
1.2.2 钾离子电池的储能原理 |
1.3 钠/钾离子电池电极材料 |
1.3.1 钠离子电池负极材料 |
1.3.2 钠离子电池正极材料 |
1.3.3 钾离子电池负极材料 |
1.3.4 钾离子电池正极材料 |
1.4 真菌衍生碳材料 |
1.5 MXene材料 |
1.5.1 MXene研究进展 |
1.5.2 MXene界面组装 |
1.5.3 MXene衍生物 |
1.5.4 MXene在二次电池中的应用 |
1.6 论文选题的意义及内容 |
1.6.1 论文选题的意义 |
1.6.2 论文研究内容 |
参考文献 |
第二章 实验测试与表征方法 |
2.1 实验试剂 |
2.2 实验设备 |
2.3 测试与表征 |
2.3.1 电极制备与电池组装 |
2.3.2 物理表征 |
2.3.3 电化学性能测试 |
2.4 理论计算 |
第三章 微生物驱动组装MXene/真菌衍生碳异质结构钠/钾储存性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 材料制备 |
3.2.1.1 Ti_3C_2T_x MXene的刻蚀与插层 |
3.2.1.2 真菌(黑曲霉菌)培养 |
3.2.1.3 MXene与真菌的吸附 |
3.2.2 理论计算模型 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 复合结构的微观形貌与组成成分 |
3.3.2 钠离子存储性能与动力学分析 |
3.3.3 钾离子存储性能与动力学分析 |
3.3.4 理论模拟 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章“Janus”界面组装MXene基三元异质结构用于超快钠/钾离子传输 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 材料制备 |
4.2.1.1 Ti_3C_2T_x MXene的刻蚀与剥离 |
4.2.1.2“Janus”界面组装 |
4.2.2 理论计算模型 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 MSe-MXene-CNRib合成与物相分析 |
4.3.2 MSe-MXene-CNRib电化学储钠性能测试 |
4.3.3 MSe-MXene-CNRib钠离子传输动力学分析 |
4.3.4 Cu_(1.75)Se-MXene-CNRib电化学储钾性能评估 |
4.3.5 MSe-MXene-CNRib异质结构理论模拟 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 MXene支撑碳基Fe_(x-1)Se_x异质结构钠/钾离子全电池性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 材料制备 |
5.2.1.1 多层与少层Ti_3C_2T_x MXene的刻蚀与剥离 |
5.2.1.2 生物真菌的培养 |
5.2.1.3 MXene导电层支撑碳基Fe_(x-1)Se_x异质结的组装 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 微观形貌与结构表征 |
5.3.2 物理化学成分分析 |
5.3.3 电化学性能分析 |
5.3.4 钠离子存储动力学分析 |
5.3.5 钾离子存储性能与动力学分析 |
5.3.6 钠/钾离子全电池性能测试 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 Cu_(0.87)Se修饰钒基MXene衍生物/碳异质结构储钠性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 材料制备 |
6.2.1.1 多层与少层V_2CT_x MXene的刻蚀与剥离 |
6.2.1.2 生物真菌的培养 |
6.2.1.3 Cu_(0.87)Se颗粒修饰的碳基V_2CT_x衍生V2O3复合结构的制备 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 物相、表面化学与结构分析 |
6.3.2 电化学储钠性能分析 |
6.3.3 钠离子存储动力学分析 |
6.3.4 钠离子扩散动力学分析 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 结论与展望 |
作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
致谢 |
(10)金属硫化物和铋基复合材料对亚硝酸盐和对氯苯酚降解性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 亚硝酸盐的来源 |
1.1.2 亚硝酸盐的危害 |
1.1.3 氯酚类化合物的来源 |
1.1.4 氯酚类化合物的危害 |
1.2 亚硝酸盐和氯酚类化合物的去除方法 |
1.2.1 生物法 |
1.2.2 物理法 |
1.2.3 化学法 |
1.3 光催化水处理技术 |
1.3.1 光催化处理技术简介 |
1.3.2 半导体光催化处理亚硝酸盐的研究进程 |
1.3.3 半导体光催化处理氯酚类化合物的研究进展 |
1.4 本课题的主要内容 |
第二章 实验材料和方法 |
2.1 实验材料 |
2.1.1 实验药品 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 光催化剂的制备 |
2.2.1 Cdln_2S_4/CdS/PTC-3复合纳米材料的制备 |
2.2.2 Cdln_2S_4/CdS/PTC-3复合纳米材料的制备 |
2.2.3 BiOBr和Cu/BiOBr材料的制备 |
2.2.4 光催化剂缩写对照表 |
2.3 光催化剂的表征方法 |
2.4 研究方法 |
2.4.1 亚硝酸盐的可见光降解实验 |
2.4.2 Cdln_2S_4/CdS/PTC-3复合纳米纤维的重复利用实验 |
2.4.3 亚硝酸盐和对氯苯酚双污染协同降解实验 |
2.4.4 Cu/BiOB光催化剂的重复性实验 |
2.4.5 自由基捕获实验 |
2.5 分析检测和计算方法 |
2.5.1 亚硝酸盐浓度的测定和计算方法 |
2.5.2 对氯苯酚浓度的测定和计算方法 |
第三章 Cdln_2S_4/CdS/PTC-3复合纳米纤维在可见光下降解亚硝酸盐 |
3.1 引言 |
3.2 Cdln_2S_4/CdS/PTC-3复合纳米材料的表征与分析 |
3.2.1 Cdln_2S_4/CdS/PTC-3复合纳米材料形貌与元素组成分析 |
3.2.2 Cdln_2S_4/CdS/PTC-3复合纳米材料晶体结构分析 |
3.2.3 Cdln_2S_4/CdS/PTC-3复合纳米材料价态分析 |
3.2.4 Cdln_2S_4/CdS/PTC-3复合纳米材料的比表面积分析 |
3.2.5 Cdln_2S_4/CdS/PTC-3复合纳米材料光电性能分析 |
3.3 Cdln_2S_4/CdS/PTC-3复合纳米纤维的表征 |
3.4 Cdln_2S_4/CdS/PTC-3复合纳米纤维可见光下催化效能分析 |
3.4.1 不同质量比对光催化降解性能的影响 |
3.4.2 复合纳米纤维降解亚硝酸盐的性能分析 |
3.4.3 光催化剂的稳定性分析 |
3.4.4 复合膜材料的稳定性分析 |
3.5 纳米纤维光催化降解亚硝酸盐的机理分析 |
3.5.1 电子和空穴清除剂对光催化性能的影响 |
3.5.2 光催化过程的产物分析 |
3.5.3 催化机制 |
3.6 本章小结 |
第四章 Cu/BiOBr材料在可见光下降解亚硝酸盐和对氯苯酚混合污染物 |
4.1 引言 |
4.2 Cu/BiOBr材料的表征 |
4.2.1 Cu/BiOBr材料的形貌与元素组成分析 |
4.2.2 Cu/BiOBr材料的晶体结构分析 |
4.2.3 Cu/BiOBr材料的价态分析 |
4.2.4 Cu/BiOBr材料的比表面积分析 |
4.2.5 Cu/BiOBr材料的光电性能分析 |
4.3 Cu/BiOBr材料可见光下催化效能分析 |
4.3.1 不同Cu掺杂量对光催化性能影响 |
4.3.2 不同初始浓度的NO_2~–对4-CP光催化降解性能的影响 |
4.3.3 不同初始浓度的4-CP对NO_2~–光催化性能的影响 |
4.3.4 稳定性分析 |
4.4 Cu/BiOBr材料光催化协同促进降解亚硝酸盐和对氯苯酚的机理分析 |
4.4.1 活性物种的捕获 |
4.4.2 协同催化降解机制 |
4.5 本章小结 |
第五章 全文总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 论文创新点 |
5.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士学位期间发表的论文 |
四、Cu元素纳米材料的研究进展(论文参考文献)
- [1]Cu@Gr@陶瓷多层核壳结构的制备及增强铜基复合材料[D]. 李欣. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]氧化石墨烯-金属耦合强化钛基复合材料组织与性能研究[D]. 田宁. 西安石油大学, 2021(10)
- [3]生物质复合催化剂的制备及其光催化性能研究[D]. 王诗雨. 西安石油大学, 2021(09)
- [4]小分子高效产氢导向的金属基纳米光催化材料的设计及其性能研究[D]. 张昊. 内蒙古大学, 2021
- [5]生物医用可降解Zn-Li合金强塑化机理和降解行为研究[D]. 李祯. 北京科技大学, 2021(08)
- [6]近红外光/肿瘤微环境触发下的多模式协同治疗体系的构建[D]. 于少雪. 内蒙古大学, 2021(12)
- [7]ZIFs衍生碳骨架材料活化过硫酸盐降解有机污染物的研究[D]. 朱建华. 华东交通大学, 2021
- [8]微纳米陶瓷颗粒对亚共晶铝硅合金凝固组织和力学性能的影响机制[D]. 李强. 吉林大学, 2021(01)
- [9]MXene仿生异质结构的可控制备及其钠/钾存储性能研究[D]. 曹峻鸣. 吉林大学, 2021(01)
- [10]金属硫化物和铋基复合材料对亚硝酸盐和对氯苯酚降解性能研究[D]. 周远平. 广西大学, 2021(12)