导读:本文包含了新金刚石论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:燃料电池,甲醇氧化反应,氧还原反应,析氧反应
新金刚石论文文献综述
苏静[1]（2018）在《基于碳化硼和新金刚石的铂基及非铂催化剂研究》一文中研究指出碳载铂基催化剂(Pt/C)是最常见的直接甲醇燃料电池(Direct methanol fuel cell,DMFC)商用催化剂,能够催化DMFC阳极的甲醇氧化反应(Methanol oxidation reaction,MOR)和阴极的氧还原反应(Oxygen reduction reaction,ORR)。不过,作为稀有贵金属,Pt的使用严重推高了DMFC制造成本。同时在DMFC运行环境下,碳载容易被氧化、铂纳米颗粒会迁移团聚以及易于被CO毒化,这都能导致Pt/C活性降低,进而严重影响DMFC的使用寿命。所以制备高稳定性的铂基及非铂催化剂是目前DMFC催化剂领域的重点研究方向。对载体材料进行改性处理,提高其抗氧化能力及与铂纳米颗粒之间的结合力,是获得高稳定性铂基催化剂的重要手段。本文采用微波辅助多元醇法,将Ni、W氢氧化物沉积到碳载上形成Ni(W)(OH)_x/C,而后经过在氮气环境下1300℃热处理,获得含有新金刚石(New diamond,nD)相的Ni-WC/nD。借助新金刚石的强抗氧性以及Ni、WC与铂纳米颗粒之间的强相互作用,得到具有高稳定性的铂基催化剂载体材料Ni-WC/nD。10 wt%的Pt/Ni-WC/nD催化剂的MOR和ORR的催化活性和稳定性均优于相同铂载量的Pt/C催化剂。此外,选用一种主要由共价键构成的物质碳化硼(B_4C)作为铂基催化剂的载体材料。将纳米B_4C在真空度10~-33 Pa、1200-1500℃环境中处理2 h,得到石墨化碳化硼(GB_4C),选用1500℃热处理条件下得到的GB_4C-1500作为载体材料制备铂基催化剂Pt/GB_4C-1500。加速老化试验(Accelerated degradation test,ADT)证明Pt/GB_4C-1500的稳定性明显高于Pt/C。在催化MOR和ORR方面,20 wt%Pt/GB_4C-1500的催化活性均高于20 wt%的Pt/C。使用将GB_4C与叁聚氰胺混合热处理的方法制备得到N掺杂GB_4C(N-GB_4C)非铂催化剂。N-GB_4C在碱性条件下催化ORR的起始电位为870 mV,半波电位与20 wt%Pt/C的差值仅为40.7 mV。为了进一步提高非铂催化剂的活性,本文还通过微波法使GB_4C负载氢氧化铁,然后与叁聚氰胺混合热处理,制备得到Fe、N、B共掺杂碳材料(Fe-N-B-G)。Fe-N-B-G在碱性条件下催化ORR的起始电位为920 mV,与20 wt%Pt/C相比半波电位右移27 mV,其催化ORR的活性高于20 wt%Pt/C。经过ADT测试后Fe-N-B-G催化ORR的活性几乎没有衰减,展现出优异的稳定性。进一步以B_4C为载体,通过微波法在其表面负载二氧化钛(TiO_2),然后进行热处理,制备得到B掺杂TiO_2修饰的GB_4C(B-TiO_2/GB_4C)。TiO_2是一种高效的光催化剂,但很少用于催化ORR。TiO_2降低了B_4C的石墨化温度,使其在700℃下分解,形成B掺杂石墨层。同时,B也掺杂进了TiO_2的结构之中。B-TiO_2/GB_4C催化剂兼具对ORR和析氧反应(Oxygen evolution reaction,OER)催化活性,且其催化活性接近相应的贵金属催化剂。(本文来源于《燕山大学》期刊2018-05-01）
[2]（2017）在《深地工程添利器 新金刚石钻头问世》一文中研究指出一款新的高效率、长寿命金刚石钻头,日前由桂林金刚石工业有限公司历时两年研发成功,使用寿命是常规钻头的两倍,钻进效率比常规钻头提高30%,成为实施深地工程的最新利器。该款钻头将新型预合金粉应用于金刚石钻头胎体中,采用冷压—热压工艺,制造出钻头胎体强度明显提高、工作层超过20毫米的单层水口高胎体金刚石钻头。新型高胎体金刚石钻头研发成功后,在云南都龙钻探(本文来源于《超硬材料工程》期刊2017年02期）
程勇[3]（2015）在《新金刚石的实验制备及其晶体结构的第一性原理研究》一文中研究指出作为一种新型的碳同素异形体,由于其巨大的科研价值和潜在的应用价值,新金刚石引起了研究者的广泛关注。目前已提出了多种制备新金刚石的方法,但这些方法制备出的新金刚石产量和纯度都不高,严重制约了对新金刚石的进一步研究。此外,也有多种理论模型解释新金刚石的晶体结构,但大部分理论模型在动力学上并不稳定,而动力学稳定理论模型的电子衍射图谱与实验的新金刚石电子衍射图谱并不匹配。因此,新金刚石的晶体结构至今是一个未解之谜。针对上述存在的问题,本文对新金刚石晶体结构进行了实验和理论两方面的研究。实验方面是以炭黑催化法进行的,即以炭黑为碳源,纳米铁为催化剂,在氩气高温条件下制备新金刚石。此外,对实验产物还进行了提纯;理论方面是以新金刚石是一种叁维金属碳这一实验结果为出发点,利用第一性原理预测其晶体结构。以炭黑为碳源、纳米铁为催化剂,配制碳铁摩尔比为4:1的混合粉末。在管式高温炉内,对混合粉末进行加热,并在1100℃温度下保温一小时。冷却后,混合粉末的XRD结果表明:本实验条件下获得了含有新金刚石的粉体材料。提纯过程中发现酸洗会使新金刚石分解,本文采用了磁铁吸附法去除了新金刚石粉体中的催化剂纳米铁。结合上述实验制备和提纯方法,可以大量制备高纯度的新金刚石粉体,这将为新金刚石后续的研究工作提供强有利的帮助。通过第一性原理计算,提出了两种叁维金属碳的结构模型,它们分别是聚合富勒烯模型(sc-C96)和扭曲sp3杂化碳模型(Tri-C9)。计算结果表明:这两个模型均是动力学稳定的亚稳相,而且都具有金属性。sc-C96是一种叁维拓扑nodal line半金属碳,它可以通过C96富勒烯分子聚合的方式得到。但可惜的是,模拟的XRD衍射结果表明sc-C96结构并不是新金刚石晶体结构。而Tri-C9是一种sp3杂化的金属碳,其密度与金刚石接近,维氏硬度为35 GPa。在压力70 GPa条件下压缩石墨,可能会获得Tri-C9。模拟的XRD结果表明Tri-C9将对确定实验合成的新金刚石晶体结构非常有帮助。(本文来源于《燕山大学》期刊2015-12-01）
董宏波[4]（2014）在《新金刚石提纯工艺及高压相变初探》一文中研究指出作为碳的一种新的同素异构体，新金刚石自1991年发现以来就受到了人们的广泛关注。虽然在过去的二十多年里，科学家们已经提出了许多制备新金刚石的方法，但通过这些方法获得的新金刚石不仅尺寸小、含量低，而且杂质多，严重阻碍了对新金刚石晶体结构和其性能的进一步研究。虽然通过炭黑催化法可以制备大量的新金刚石纳米粉体，但截至目前为止，各种工艺因素对新金刚石的产率的影响还不清楚。此外，新金刚石纳米粉体的提纯对于其晶体结构和物理性能的进一步研究显得尤为重要。因此，本文在通过炭黑催化法制备新金刚石纳米粉体的基础上，研究了不同工艺因素（碳源、碳铁摩尔比、加热温度和加热时间）对新金刚石产率的影响；同时也探究了去除新金刚石纳米粉体中杂质铁的方法，并且对提纯后的新金刚石样品在高温高压下的相转变进行了系统的研究。具体内容如下：（1）研究了碳源、碳铁摩尔比、加热温度和加热时间这四个工艺因素对新金刚石产率的影响。得到了制备高产量的新金刚石的最佳条件：以炭黑为碳源，碳铁摩尔比为4:1,加热温度为1100℃，加热时间为1h。（2）在炭黑催化法制备新金刚石的基础上，对获得的新金刚石样品进行了化学提纯和物理提纯的研究。结果表明：通过化学法(即加入酸的方法)，样品中的新金刚石和杂质铁同时被去除了；但是通过物理法(即无水乙醇超声分散、磁铁搅拌吸附的方法)，可以很好地去除新金刚石纳米粉体中的杂质铁而保持新金刚石的量没有发生变化。因此，相比化学法而言，物理法可以较好地去除新金刚石纳米粉体样品中的杂质铁。（3）通过磁铁吸附法去除新金刚石纳米粉体中的杂质铁后，对新金刚石在高温高压下的相转变进行了系统的研究。结果表明：在冷压条件下，新金刚石转变为金刚石，而且随着转变压力的增加，转变速率进一步加快；当温度升高到200℃时，新金刚石会发生缓慢分解；当温度升至400℃时，新金刚石完全分解；进一步将温度升高到800℃时，发现新金刚石开始向石墨转变；而当温度达到1200℃时，样品中的新金刚石已经全部转化成了石墨。(本文来源于《燕山大学》期刊2014-12-01）
温斌,魏娜然,马红军,赵纪军,李廷举[5]（2006）在《新金刚石稳定性及晶体结构模型的研究》一文中研究指出利用碳黑催化法制备了新金刚石粉末,并通过粉末X射线衍射(XRD)对不同时效处理后的新金刚石样品进行表征.结果表明,新金刚石是一种亚稳态的相,在室温下,随着放置时间的推移其晶体结构发生变化.根据XRD分析和模拟的XRD图谱,提出了用具有分数占位的“缺陷金刚石”模型来解释新金刚石结构随时间的变化规律.在该模型中,原子的占位数χ为0时,为面心立方结构(FCC),χ为1时,为金刚石结构.密度泛函理论计算结果表明,随χ的增加,其结构的稳定性也增加.可见,新金刚石是由FCC碳向金刚石结构过渡的中间态结构.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2006年07期）
温斌[6]（2006）在《催化法制备纳米金刚石和新金刚石的研究》一文中研究指出纳米金刚石由于其具有一系列特殊的结构和功能,倍受人们关注。然而其制备过程产量较低、不易实现连续化生产。1991年,日本学者Hirai等在研究金刚石的形成机理时发现了一种新的碳同素异构体——新金刚石。由于许多实验所获得的新金刚石样品量都比较少,且新金刚石的颗粒尺寸都很小(小于100nm),对新金刚石结构的研究只能采用电子衍射的办法,从而制约了对新金刚石晶体结构及其物性的研究。在理论研究方面,纳米碳颗粒之间的相对稳定性问题是理解碳纳米材料形成机理的关键,但由于以前计算条件的限制,对该问题的研究仍然有许多的不足。 本文针对新金刚石产量低、纳米金刚石粉生产困难及理论研究方面的现状,提出了具有自主知识产权的催化法(炭黑催化法和催化碳纳米管法)制备纳米金刚石和新金刚石的构想。并在催化法大量制备纳米金刚石和新金刚石的基础上,对其合成机理、新金刚石的晶体结构、纳米金刚石的尺寸和形状对其稳定性、电子结构和声子振动的影响进行了系统的研究,同时,对炭黑催化产物在吸波材料方面的应用做了系统的研究。 以纳米铁为催化剂,炭黑为碳源,在常压和1100℃下保温成功地制备出了纳米金刚石和新金刚石,并用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和拉曼光谱(Raman)对制备的样品粉末进行表征。结果表明,样品粉末是由纳米金刚石粉和石墨包覆新金刚石纳米颗粒组成,纳米金刚石粉的大小为20nm,石墨包覆新金刚石的大小为100nm。 在常压和100℃下,通过水热处理新金刚石和纳米金刚石的混合粉末,制备出了透明的碳薄片。利用扫描电镜(SEM)、TEM、电子探针(EPMA)和傅立叶变换红外吸收光谱(FTIR)对该薄片的相结构和形貌进行表征。结果表明,该碳薄片是具有sp~3电子杂化类型的无定型碳,且其并不是纳米金刚石粉末的简单聚集体,而是一种新的水热处理产物。 依据不同温度下的炭黑催化法实验和催化碳纳米管实验结果,提出了催化法制备纳米金刚石和新金刚石的唯像机理。随着温度的增加和碳在铁中的扩散,催化剂Fe在反应过程中经历的相变化顺序是:Fe(OH)_3→Fe_2O_3→Fe_3O_4→α-Fe→γ-Fe→Fe-Calloy(liquid)→γ-Fe→α-Fe,碳通过在铁液中的扩散和溶解并以石墨和纳米金刚石的形式析出,并在铁处于γ-Fe阶段时,碳以新金刚石的形式析出,最后碳以石墨、纳米金刚石和新金刚石的形式保留了下来。 新金刚石的热稳定性实验结果表明,当其加热到150℃时开始相转变,并在400℃转变结束,而且该相转变反应为放热反应。通过XRD对不同时间时效处理新金刚石样(本文来源于《大连理工大学》期刊2006-05-01）
魏娜然,温斌,宫长伟,马红军,李廷举[7]（2006）在《新金刚石电子结构的第一性原理研究》一文中研究指出After the pyrogenation of carbon black and nanometer-sized iron catalyst at atmospheric pressure and a temperature of 1 100 ℃,new-diamond nanometer-particles were synthesized.The new-diamond was analyzed by X-ray diffraction(XRD).The lattice constant of the new-diamond is determined as 0.359 4 nm.Based on the ab initio principle of density functional theory,the electronic structure of the new-diamond was investigated.The results indicate that the new-diamond is a metallic form of carbon.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2006年02期）
魏娜然[8]（2005）在《新金刚石晶体结构及电子结构的第一性原理研究》一文中研究指出新金刚石在许多实验过程中都曾获得过,但是由于许多制备方法所获得的新金刚石样品的产量都比较少,且新金刚石的颗粒尺寸也都很小(小于100nm),从而制约了对新金刚石的研究,只能采用电子衍射和第一性原理计算的方法对新金刚石结构进行研究。虽然采用强磁场碳黑催化法能够制备出大量的新金刚石粉末,为其性能的研究和应用的研究奠定了基础。但是国内外对新金刚石性能的研究还处于起步阶段,至于其结构更是未解之谜。 本文以碳黑为碳源,纳米铁为催化剂,在1100℃下,利用强磁场碳黑催化法制备出新金刚石粉末,对不同时效处理后的粉末样品进行X射线衍射(XRD)表征。结果表明,新金刚石是一种亚稳态的结构,随放置时间的推移其晶体结构发生变化。并依据不同时效处理后的XRD分析结果和电子衍射图谱,我们提出了具有分数占位比的“缺陷金刚石”模型,它能够合理解释新金刚石结构随时间的变化而发生改变的规律。在该晶体结构模型中,原子的占位数x为0时,为面心立方结构(Fcc),x为1时,为金刚石结构。密度泛函理论计算的晶体结合能表明,随原子占位数x的增加,其结构的稳定性在增加。因此,新金刚石是一种由Fcc结构向金刚石结构过渡的中间态结构。采用基于密度泛函理论的第一性原理,对新金刚石、金刚石和石墨的电子结构进行了对比研究,结果表明,新金刚石是一种具有良好导电性的金属性的碳。(本文来源于《大连理工大学》期刊2005-12-17）
温斌,李廷举,董闯,金俊泽[9]（2005）在《新金刚石的研究现状》一文中研究指出新金刚石是具有面心立方(fcc)结构的金属性碳,是一种新的碳同素异形体。为了更好地研究新金刚石的性能和应用,介绍了新金刚石的结构特征、制备工艺及新金刚石性能研究的进展。(本文来源于《材料导报》期刊2005年10期）
温斌,李廷举,董闯,金俊泽[10]（2004）在《新金刚石》一文中研究指出新金刚石是具有面心立方(Fcc)结构的金属性碳,其空间群为Fm 3m,晶格常数为0.3594nm。尽管新金刚石和金刚石的结构不同,但其某些晶面衍射峰与金刚石一致,1991年被日本科学家Hirai命名为新金刚石(New Diamond,N di amo(本文来源于《新型炭材料》期刊2004年04期）
新金刚石论文开题报告
（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：
一款新的高效率、长寿命金刚石钻头,日前由桂林金刚石工业有限公司历时两年研发成功,使用寿命是常规钻头的两倍,钻进效率比常规钻头提高30%,成为实施深地工程的最新利器。该款钻头将新型预合金粉应用于金刚石钻头胎体中,采用冷压—热压工艺,制造出钻头胎体强度明显提高、工作层超过20毫米的单层水口高胎体金刚石钻头。新型高胎体金刚石钻头研发成功后,在云南都龙钻探
（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。
新金刚石论文参考文献
[1].苏静.基于碳化硼和新金刚石的铂基及非铂催化剂研究[D].燕山大学.2018
[2]..深地工程添利器新金刚石钻头问世[J].超硬材料工程.2017
[3].程勇.新金刚石的实验制备及其晶体结构的第一性原理研究[D].燕山大学.2015
[4].董宏波.新金刚石提纯工艺及高压相变初探[D].燕山大学.2014
[5].温斌,魏娜然,马红军,赵纪军,李廷举.新金刚石稳定性及晶体结构模型的研究[J].高等学校化学学报.2006
[6].温斌.催化法制备纳米金刚石和新金刚石的研究[D].大连理工大学.2006
[7].魏娜然,温斌,宫长伟,马红军,李廷举.新金刚石电子结构的第一性原理研究[J].高等学校化学学报.2006
[8].魏娜然.新金刚石晶体结构及电子结构的第一性原理研究[D].大连理工大学.2005
[9].温斌,李廷举,董闯,金俊泽.新金刚石的研究现状[J].材料导报.2005
[10].温斌,李廷举,董闯,金俊泽.新金刚石[J].新型炭材料.2004