导读:本文包含了准一维纳米材料论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:纺丝,纳米,静电,纳米材料,纤维,原理,电磁学。
准一维纳米材料论文文献综述
李敏慧[1]（2019）在《含一维/二维纳米材料的复合质子膜的制备及其性能研究》一文中研究指出燃料电池是将储存于燃料和氧化剂中的化学能转化为电能的电化学装置,是高效利用氢能的最佳工具,并将成为未来节能装置的首选。质子交换膜(PEM)是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的一个关键部件。目前广泛使用的PEM是全氟磺酸质子交换膜(PFSA)。由于在高温(>80°C)下性能降低和成本较高等缺点,限制了其在PEMFC商业化的应用。为了克服这些局限性,低成本可高温运行的质子交换膜的研究正在深入进行,其中最有吸引力的是非氟化芳烃类聚合物。本研究就是采用非氟化芳烃类聚合物——磺化聚醚醚酮(SPEEK)为基体,研究开发具有与PFSA膜性能相当并且成本更低的替代膜,并可在高温下运行。磺化聚醚醚酮(SPEEK)因其侧链上磺酸基团(-SO_3H)的存在,因而具有良好的质子传导性,并且本身具有的优异的化学稳定性和热稳定性等因素,使其成为质子交换膜基体的研究热点。为进一步提高SPEEK膜的质子传导性能和热稳定性,本论文试图通过叁种手段对SPEEK膜进行改性,即增加复合膜中的水分子、构建质子传递通道和增加质子的载体位点,制备出具有优异性能的复合质子交换膜。本文的具体研究内容及主要结论如下:(1)增加复合膜中的水分子:利用一维TMA·M纳米线调控复合质子交换膜的微观结构。采用共混的方法将一维TMA·M纳米线添加到SPEEK膜中制备出复合质子交换膜,分析了一维TMA·M纳米线的加入对复合质子交换膜的质子传递机理及传递性能的影响。研究发现采用共混法制备的复合质子交换膜,TMA·M均匀分布在复合膜中,并且质子传导有了率显着增强,当TMA·M的添加量为15%时,温度为25℃饱和湿度下复合膜的电导率为5.13 mS·cm~(-1)。随着温度的升高,该复合膜的质子电导率也随之升高。(2)在复合膜内构建质子传递通道:利用二维石墨相氮化碳(g-C_3N_4)纳米材料构建质子传递通道。采用共混的方法将改性的质子化g-C_3N_4掺杂到SPEEK基体中制备复合质子交换膜,分析了质子化g-C_3N_4的加入对复合质子交换膜的质子传递机理及传递性能的影响。实验结果表明,采用共混法制备的复合质子交换膜,质子化g-C_3N_4均匀分布于复合膜中,并且质子电导率有显着的提高。SPEEK/g-C_3N_4-5%复合膜在25℃饱和湿度下的质子电导率为8.866mS·cm~(-1)。随着温度的升高,该复合膜的质子电导率也随之升高。(3)增加复合膜的质子载体位点:采用共混的方法,将二维羟基化六方氮化硼(h-BN-OH~-)纳米材料掺杂到SPEEK基体中制备复合质子交换膜。改性的六方氮化硼增加了复合膜中的质子载体位点,加速了质子的快速传递。系统地分析了羟基化h-BN的加入对复合膜质子传递机理和传递能力的影响。研究发现,采用共混法制备的复合质子交换膜,羟基化h-BN均匀分布于复合膜中,并且复合膜的电导率得以提高。SPEEK/h-BN-5%复合膜在25℃饱和湿度下的质子电导率为9.07 mS·cm~(-1)。随着温度的升高,该复合膜的质子电导率也随之升高。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2019-06-09）
王国义[2]（2019）在《共轭电纺技术构筑光电磁多功能一维纳米材料与特性研究》一文中研究指出近年来,多功能纳米材料凭借其多功能性而备受科研人员的关注。将两种或两种以上的功能高度集成到同一种材料中获得多功能材料,已经成为重要的研究方向之一。Janus纳米纤维拥有两个不同的半边,能够实现不同物质的有效分离。共轭静电纺丝是利用静电作用将两种带有相反电荷的纳米纤维并在一起,以形成Janus纳米纤维。同时,将Janus纳米纤维定向排列可以使样品获得更加优越的性能。因此,采用共轭静电纺丝技术制备Janus纳米纤维阵列并将其赋予光电磁多功能特性,成为一个非常有意义的研究课题。本研究中构建了共轭静电纺丝的实验装置,并采用这项技术成功地组装了一系列光电磁多功能Janus纳米纤维阵列,分别是[Fe_3O_4/聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinyl pyrrolidone,缩写为PVP)]//[Tb(BA)_3phen/PVP]磁性绿色荧光双功能Janus纳米纤维阵列、[Eu(BA)_3phen/PVP]//[Fe_3O_4/PVP]红色荧光磁性双功能Janus纳米纤维阵列、[Tb(BA)_3phen/聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,缩写为PMMA]//[聚苯胺(Polyaniline,缩写为PANI)/Fe_3O_4/PMMA]光电磁叁功能Janus纳米纤维阵列、{[Eu(BA)_3phen+Tb(BA)_3phen]/PVP}//[Fe_3O_4/PVP]光色可调磁性双功能Janus纳米纤维阵列。结果表明,纳米纤维在微观上呈定向排列,多数纳米纤维都拥有特殊的Janus结构。纳米纤维的直径分布均匀,Janus纳米纤维中的单个纳米纤维的平均直径在700nm到850 nm之间。Janus纳米纤维是由两根具有不同特性的纳米纤维组成,这种结构分别将电磁材料与发光材料限域在两根纳米纤维中,减小了电磁物质对荧光强度的影响,使样品的荧光性能得到显着提升。共轭电纺解决了并行电纺中纺丝液在喷丝头内部相互扩散的问题,提高了发光物质与电磁物质的分离效率,同时由于Janus纳米纤维的定向排列减小了激发光和发射光的损失,因此,与对比样相比,共轭电纺制备的Janus纳米纤维阵列具有最强的荧光强度。此外,通过调整在Janus纳米纤维阵列中荧光、导电和磁性物质的组成和含量,能够实现对光、电、磁特性的调整。当PANI与PMM的质量百分数为70%时,样品的导电方向的电导是绝缘方向电导的10~7倍。本文中组装的Janus纳米纤维阵列,凭借着卓越的光电磁多功能特性,在药物传递、双模式成像、电磁屏蔽和纳米器件等领域拥有潜在的应用。另外,该技术可以推广到制备其它多功能一维Janus纳米材料和二维薄膜。(本文来源于《长春理工大学》期刊2019-06-01）
段豪杰[3]（2019）在《基于一维多孔氧化铟纳米材料气体传感器的构筑及其性能研究》一文中研究指出随着生产生活方式不断进步,人们更加关注随之而来的各种有毒有害气体对健康造成的威胁。有效地检测有毒有害或各种易挥发性有机物气体对人们的生产生活至关重要。气体传感器作为一种检测气体组分或浓度的装置已被广泛地应用于各种场景中。而基于金属氧化物半导体纳米材料的气体传感器,由于其具有灵敏度高、价格低、响应速度快等优点,吸引了众多研究者对其材料改性和应用方面进行深入全面地探索。作为气体传感器设备中最具发展潜质的气敏材料,有必要对其气敏性能进行进一步的提高。本论文将以In_2O_3作为研究对象,并使用多种材料表征手段对所制备的材料进行深入全面的测试,如采用热重/热差同步热分析仪(TGA/DSC)来分析材料煅烧分解过程。利用X射线扫描仪(XRD)、能谱(EDS)和X射线光电子能谱(XPS)对材料晶体结构和化学组分进行检测。使用电子扫描显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)来获取材料的微观形貌。最终以简单静电纺丝法成功制备了具有不同形貌和结构的一维氧化铟纳米材料,构筑了基于它们的气体传感器。测试结果表明,所构筑的传感器具有优异的气敏性能。具体研究内容如下:(1)利用静电纺丝技术和煅烧的方法制备了纯的和Ho掺杂的In_2O_3纳米管及多孔纳米管,它们的直径都约为100 nm。研究发现煅烧温度对材料形貌的有着较大的影响,中空及多孔结构的形成机理可以通过柯肯达尔效应和晶粒随温度的变化来进行合理地解释。构筑了基于所制备样品的气体传感器,气敏测试表明,与基于纯In_2O_3纳米管传感器相比,纯的In_2O_3多孔纳米管传感器对100ppm乙醇气体有更高的灵敏度(由17提高到20)。掺杂Ho元素后,其灵敏度又大幅提高,即6 mol%Ho-In_2O_3多孔纳米管传感器对100ppm乙醇的灵敏度为60,响应/恢复时间分别为4 s和28s,检测下限为200 ppb乙醇,其灵敏度为2,且该传感器具有良好的选择性,结合样品表征结果,Ho掺杂的In_2O_3多孔纳米管的优异的乙醇传感性能主要源于氧空位数量的明显增加和纳米管的多孔结构。综上,6 mol%Ho掺杂的In_2O_3多孔纳米管是一种非常有实际应用价值的气敏材料。(2)利用在前驱体中引入矿物油作为形貌控制剂,通过简单静电纺的方法成功制备了一种新型的一维纳米材料即串珠状的In_2O_3纳米管。其电纺后发生极性与非极性液体之间的相分离是形成这种奇特形貌的主要原因。制作了基于该材料的传感器件。气敏研究显示,在室温下,对50ppm H_2S,In_2O_3薄壁串珠状纳米管传感器的灵敏度(320.14)最高,In_2O_3,厚壁串珠状纳米管传感器的灵敏度(279.31)次之,In_2O_3,纳米线传感器灵敏度(227.88)最低,它们都具有好的选择性能。讨论了In_2O_3传感器对H_2S的气敏机理。因此,这种新型结构的一维薄壁串珠状的In_2O_3纳米管材料在常温下对H_2S具有增强的气敏性能,其具有潜在的应用价值。(3)以静电纺丝为平台,并通过煅烧的方法合成了纯的和Tb掺杂的串珠状In_2O_3多孔纳米管,对它们进行了XRD,FE-SEM,TEM,EDS,XPS等表征,结果显示,所制备的材料呈一维多孔串珠状结构,制作了基于它们的微结构气体传感器,并对这些器件的气敏性能进行了全面的检测,在160℃低的工作温度下,对于50ppm甲醛,掺6 mol%Tb的串珠状In_2O_3多孔纳米管传感器表现出最高的灵敏度(75),该值是纯的同样形貌材料传感器灵敏度(9.3)的8倍,该传感器还具有快的响应恢复时间(2 s和10 s)、低的检测下限(1.27/100ppb)和优异的选择性。总之,Tb的掺入极大地提高了In_2O_3对甲醛的气敏性,其气敏性提高的主要原因是由于特殊的串珠状多孔纳米管结构和掺杂Tb导致材料中出现较多的缺陷,这些缺陷主要有氧空位和晶体应力等。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
孙科[4]（2019）在《一维钨基氧化物纳米复合材料的制备及光催化性能研究》一文中研究指出近年来,光催化技术已经成为了国际上公认的处理环境问题的有效方法之一。该方法是通过半导体利用太阳能对有机污染物进行降解,而且低成本、无污染,是解决能源危机与环境问题的重要途径之一。光催化技术的关键是合适的催化剂的选择与制备,因此催化剂的发展决定着未来这项技术的应用前景。在本论文中,主要以静电纺丝技术制备了多种具有一维纳米形貌的钨基氧化物光催化剂,通过表征对其光催化性能进行了讨论。主要研究内容和结论如下:1.首先采用静电纺丝法制备超细叁氧化钨纳米纤维光催化剂。随后结合油浴法,合成了具有高可见光催化活性的Pt/WO_3纳米纤维光催化复合材料。当Pt颗粒的含量为1%时,Pt/WO_3纳米纤维对RhB染料的降解效率达到93.7%。通过基于密度泛函的第一性原理方法分析了Pt修饰提升其光催化性能的机理。因此得知,由于Pt金属颗粒的负载,产生的肖特基势垒,有效的提高了光生载流子的传输效率,相比较单纯的WO_3表现出了更好的光催化性能。通过循环测试和表征,证明制备的Pt/WO_3纳米纤维是作为一种降解有机染料的理想光催化剂。2.通过静电纺丝法制备了ZnWO_4/WO_3异质结构纳米管。经过表征,纳米管的直径在200 nm,管壁厚度为40 nm。在可见光照射下对4-NP溶液进行降解测试了样品的光催化性能,降解效率达到了91.2%。相比纯WO_3纳米纤维,光催化效率提升了近四倍。另外通过捕获剂测试发现在光催化反应中起主要作用的活性基团是h~+和·OH。结合DFT计算,探究了光催化过程中的电子转移路径。结论如下,由于异质结构中的异质界面和多孔结构的存在,促进了光生载流子的输运,电子从ZnWO_4转移到WO_3,有效地增大了电子-空穴对分离效率,这是光催化性能提高的主要因素。3.通过静电纺丝法制备了CoWO_4/ZnWO_4多孔异质结构纳米管光催化剂。经过形貌表征,纳米管的直径在150 nm,管壁厚度为20 nm。通过XPS等方法分析了异质结构的元素组成和化学价态。在可见光照射下对4-NP溶液进行降解测试了样品的光催化性能,降解效率达到了90.3%。结论如下,在煅烧过程中形成的多孔结构为光催化过程提供了更多的活性位点,这使得光催化剂与降解物之间的接触面增大,有利于提高对污染物的降解。另外经过光电测试得知,异质结构具有更大的光电流密度和更小的电子转移内阻,这有利于载流子的传输,抑制了电子空穴对的复合,提高了异质结构的光催化性能。4.通过水热法制备了单斜/六方WO_3异相结构。通过XRD测试分析了样品的晶体结构以及组成,SEM以及TEM表征分析了异相结构的形貌特征。在可见光照射下对RhB溶液进行降解测试,分析了单斜/六方WO_3异相结构光催化剂的光催化性能。结果表明,制备的单斜/六方WO_3异相结相比单斜和六方单一WO_3降解性能均得到提高。结论如下,通过光催化测试以及光电性能测试得知,异相结能够产生更多的载流子,较小的内阻更加有利于载流子的输运,最终使光催化性能得到提高。另外实验方案有待进一步改进,但该思路为光催化剂的发展提供了一种可行性思路。(本文来源于《齐鲁工业大学》期刊2019-05-20）
郑芳芳[5]（2019）在《基于第一性原理方法的一维两面神MoSSe纳米材料性能调控研究》一文中研究指出过渡金属硫化物(TMD)由于具有天然带隙和优异的物理性质引起了广泛的研究。本文所研究的两面神Mo SSe(JMo SSe)纳米材料是一种新型TMD纳米材料,其二维结构已经通过实验成功合成。研究表明,结构对称破缺使这种新型材料存在本征垂直压电效应、具有增强的Rashba自旋轨道相互作用和光学活性垂直偶极子等优异的特性,使其在锂离子电池、光电子器件、催化剂与自旋电子器件等方面具有很好的应用前景。一维TMD由于其独特的形貌特征和优异的物理性质,被认为是新一代纳米器件中非常有前途的候选材料。丰富的边缘特性使一维TMD纳米材料对边缘修饰和应变等调控手段更具敏感性。因此,对一维TMD纳米材料的性能调控研究将有助于提高其在器件设计与应用中的灵活性。所以,本论文采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对一维JMo SSe纳米材料的物理性质进行调控研究。本文分别以JMo SSe纳米带(JMo SSe NR)和JMo SSe纳米管(JMo SSe NT)为研究对象,系统研究了不同调控手段下一维JMo SSe纳米材料物理性质的变化规律,为今后基于一维JMo SSe纳米材料的器件应用提供理论指导。主要研究内容与结果如下:(1)研究了边缘修饰对锯齿形JMo SSe NR(ZJMo SSe NR)的结构稳定性、电子结构以及磁学性质的调控。结果表明,ZJMo SSe NR是磁性金属材料,不同类型的边缘修饰可以不同程度地提高ZJMo SSe NR的稳定性。其中,边缘吸附H原子与O原子时,ZJMo SSe NR的结构最为稳定,且出现磁矩随纳米带宽度增加而减少的有趣现象。另外,不同类型的边缘修饰使ZJMo SSe NR边缘的自旋电荷发生重新分布,使磁矩减小。(2)研究了边缘修饰对扶手型JMo SSe NR(AJMo SSe NR)的结构稳定性、电子结构以及磁学性质的影响。结果表明,纯的AJMo SSe NR是带隙为0.46 e V的间接带隙半导体材料,不同类型的边缘修饰可以有效地提高AJMo SSe NR的稳定性,并对能带结构进行有效调控。其中,边缘吸附H原子与O原子时,AJMo SSe NR的结构最为稳定,且带隙从0.46 e V显着增大至1.36 e V。当边缘仅修饰H原子时,AJMo SSe NR变为直接带隙半导体。当边缘修饰为H/N、H/P及H/F时,AJMo SSe NR都显示出磁性。(3)研究管径大小与轴向应变对锯齿形JMo SSe NT(ZJMo SSe NT)的电子结构以及光学性质的调控,并进一步分析了其电子结构与光学性质变化的内在机理。结果表明,ZJMo SSe NT为直接带隙半导体,管径大小可以有效地调节其能带结构与光学性质。随着压缩应变的增加,ZJMo SSe NT介电常数的峰位会发生红移。随着拉伸应变的增加,ZJMo SSe NT的介电常数变化不明显,但其导带区域发生了导带底竞争切换现象。(4)研究管径大小与轴向应变对扶手型JMo SSe NT(AJMo SSe NT)的电子结构与光学性质的调控,并进一步分析了其电子结构与光学性质变化的内在机理。研究表明,AJMo SSe NT为间接带隙半导体材料,其能带结构与光学性质可以通过管径进行有效地调控;施加应变后,AJMo SSe NT的带隙随着应变的增加而减小,介电常数普遍对拉伸应变不敏感,对压缩应变比较敏感。(本文来源于《上海师范大学》期刊2019-05-01）
夏世钦,王静,刘新儒,马凯,赵晨媚[6]（2019）在《一维ZnO纳米材料的制备技术研究》一文中研究指出ZnO是一种良好的半导体材料,可以很容易通过形貌的控制以及金属和非金属离子掺杂而获得更佳的光电性质。ZnO的导电性比TiO_2高几个数量级,有利于电子的快速传输,在低温下易于溶解处理,具有较稳定的结构,而且可以应用不同的技术制备成各种形貌,如纳米棒、纳米片等。与传统ZnO粉体相比,一维的ZnO纳米材料具有较高的长径比、更高的电子密度和较低的功函数,在太阳能电池、光催化领域有着重要应用前景。为研究易于制备、成本较低的ZnO纳米材料制备技术,详细列举和对比了较成熟的7种ZnO纳米材料的制备技术,为以上研究领域学者提供参考。(本文来源于《生物化工》期刊2019年02期）
王卫华[7]（2019）在《一维青铜矿TiO_2基纳米复合材料的制备及性能研究》一文中研究指出能源危机与环境污染问题持续影响人类的生存环境,其中主要解决方法之一就是以锂离子电池为代表的金属离子电池作为新型能源储存设备。其中锂离子电池在便携式电子器件、能源储存电站等方面已经得到了广泛的应用;钠离子电池与锂离子电池相比则具有更低的成本优势有望成为下一代能源储存的革命性材料。但是锂离子电池与钠离子电池仍然面临着电极材料能量密度较低的缺点,在动力电池领域也仍然存在“里程焦虑”(range anxiety)的问题,因此如何提高电池电极材料的能量密度成为大家关注的热点。二氧化钛具有成本低、来源广、化学稳定性好等优势,在电化学过程中随着金属离子脱嵌而产生的体积变化小,有利于提升电化学稳定性。一维结构的二氧化钛纳米带与块体材料相比通常具有更大的质量比表面积,这不仅有利于改善电极材料与电解液的接触情况,降低接触电阻,而且还能增加电极材料单位表面积的电流密度,提高电池整体的充放电性能,青铜矿二氧化钛与其他晶型的二氧化钛相比具有更高的理论容量,因此成为研究的热点,但是青铜矿二氧化钛的容量仍不能满足人们的需求,因此寻求合适的高比容量电极材料与二氧化钛复合成为解决能量密度问题的焦点。在本研究中,在制备青铜矿二氧化钛的基础上,引入FeOOH纳米片构建FeOOH@TiO_2复合材料,并系统研究二氧化钛与FeOOH@TiO_2复合材料的电化学性能。本研究的主要内容和结论如下:(1)通过改变制备条件,探索制备青铜矿二氧化钛纳米带的最佳方案,发现在碱浓度为10 mol L~(-1)以及热处理温度为400℃时得到的青铜矿二氧化钛纳米带形貌结构最好。并通过恒电流充放电、循环伏安、交流阻抗等测试方法系统研究青铜矿TiO_2的电化学性能。(2)改变制备条件实现FeOOH纳米片与TiO_2纳米带的复合,从而制备出具有一维-二维复合结构的材料,并系统的研究了复合材料的电化学性能,发现通过引入FeOOH能够有效实现二者的协同作用,提高了材料的电化学性能。(3)在制备FeOOH@TiO_2复合材料的基础上,针对复合材料进行光催化性能表征,结果表明制备的FeOOH@TiO_2复合材料具有较好的光催化性能,这拓展了复合材料的应用范围。(本文来源于《齐鲁工业大学》期刊2019-04-25）
王琼[8]（2019）在《一维单/双贵金属纳米材料的合成及其催化性能研究》一文中研究指出近年来,贵金属纳米材料在光学、电学、催化和生物医药等领域中广阔的应用前景引起了广泛的关注,其性能与材料的组成、结构、形状和尺寸紧密相关。其中一维贵金属纳米材料因其独特的结构—性质关系具有更广阔的应用前景。与一维单贵金属纳米材料对比,一维的双贵金属纳米材料由于两种不同金属之间的协同效应以及不同晶格常数引起的几何效应,往往表现出更优越的催化性能。基于一维贵金属纳米材料在光电磁和催化领域的广泛应用,我们用不同的方法制备了两种一维贵金属纳米材料:银纳米线(AgNWs)和Pd修饰Au纳米棒复合材料,并分别对它们的催化性能进行了探究。本论文的主要研究成果如下:1.制备了高产量、分散性和均一性良好的一维AgNWs和球形银纳米颗粒(AgNPs)并对其形貌结构进行表征。在有机碱4-二甲氨基吡啶存在的条件下,AgNWs能高效催化二氧化碳、仲胺和炔丙醇叁组分发生偶联反应,且它能实现四次循环回收再利用并保持良好的形貌结构和催化活性。而球形的AgNPs在反应过程中会发生团聚因此表现出不理想的催化效果。在最优的实验条件下,以AgNWs为催化剂,对不同的炔醇和胺进行了底物拓展,得到了结构多样的β-羰基氨基甲酸酯,证明AgNWs具有良好的稳定性和官能团耐受性。2.以十六烷基叁甲基溴化铵为表面活性剂,碘化钾为晶面选择剂,在形貌规则且尺寸大小均一的Au十面体纳米粒子种子上实现共还原制备得到一维Pd修饰Au纳米棒复合材料,并用不同的表征方法对材料的形貌和结构进行了分析。通过探究不同实验条件如反应时间、温度、Au十面体纳米粒子和前驱体加入量、还原剂浓度及表面活性剂的种类和浓度等对纳米材料生长过程的影响,我们大致推测出一种可能的生长机理。最后,以催化对硝基苯酚的还原反应为模型对比探究了Pd修饰Au纳米棒复合材料和Au十面体纳米粒子的催化活性,实验结果表明Pd修饰Au纳米棒复合材料的催化性能优于Au十面体纳米粒子。(本文来源于《华南理工大学》期刊2019-04-09）
夏泽民[9]（2019）在《简便液相法制备一维微纳米材料及可见光催化性能研究》一文中研究指出随着全球经济的发展,能源短缺和环境污染日益凸显,成为了影响人类可持续发展的重大问题。可见光催化作为一种绿色洁净的科学技术,用来替代传统高能耗处理方法,可用于降解废水中的有机污染物,逐渐成为研究的热点。文献报道的很多催化剂只在紫外光区显示光化学活性,在太阳光谱中紫外光占比不到5%,而可见光占到43%,因此,有效利用太阳光,开发在可见光下具有较高活性的光催化材料具有十分重要的意义。一维微纳米材料因其兼具一维材料和微纳米材料的两大特点,与二维和叁维材料相比,其几何结构更有利于载流子的传输而显示出在光催化领域的优越性。近年来,TiO_2、ZnO、铋系化合物等半导体被用作光催化材料,但是因其化合物半导体禁带宽度过大、光稳定性差等限制了自身的发展。为了提高其性能,往往通过掺杂、复合等方法对半导体化合物进行光催化性能优化,但这样又使得光催化剂材料的制备过程繁琐或制备条件要求高。单质半导体材料作为光催化剂,不仅可以丰富光催化材料的种类,而且其简便的制备流程使其成为了开发新型光催化材料的一种新途径。钒青铜材料近年来因其具有优异的电化学性能而被应用于二次电池、超级电容器等,对其光催化处理有机污染物的研究还比较少,因而对钒青铜材料的光催化性能的研究有助于拓宽光催化材料种类。文献报道有不同的制备方法制备得到不同形貌的硒和钒酸钠材料,但用简便液相法制备得到一维的硒和钒酸钠仍然是一个挑战。本文采用简便液相法制备了一维硒纳米线和钒酸钠纳米棒,其中硒纳米线的制备分别采用化学液相法和水热法。利用XRD、SEM、TEM、BET、XPS和UV-Vis等分析测试手段对所制备的硒和钒酸钠的晶体结构、形貌和光吸收特性等进行了表征,根据实验结果讨论了其生长机理和形貌变化机制,最后通过测定这叁种一维微纳米材料对有机染料亚甲基蓝和甲基橙的降解率探索了其光催化性能。主要研究工作分为以下叁个部分:1.在表面活性剂十六烷基叁甲基溴化铵(CTAB)的辅助下,采用简便化学液相法将二氧化硒(SeO_2)在50℃条件下还原得到直径约100-200 nm、长度为10μm单晶硒纳米线,其中甲醛次硫酸钠(SFS)作为还原剂首次用作制备硒纳米材料。通过控制单一反应参数变化,探究了反应温度和表面活性剂CTAB对产物形貌的影响,并得出制备硒纳米线的最佳温度为50℃,最佳表面活性剂用量为0.1 g。该制备方法能在较短的时间和较低的温度条件下制备得到分散性良好的硒纳米线。此外,提出了硒纳米线的“固-液-固”生长机理。所制备的硒纳米线的可见光催化性能通过催化亚甲基蓝(MB)来研究,发现在H_2O_2协同作用下,硒纳米线可在3小时内降解超过99%的MB。2.采用溶剂热法将二氧化硒在180℃条件下还原得到单晶硒纳米线,其中芦丁(维生素P)作为还原剂首次用作制备硒纳米材料,乙醇作为溶剂。提出了硒在乙醇和水中的生长机理。发现在乙醇中生长为线状,为叁方晶体硒,在水中生长为球状,为无定形硒,当乙醇和水共存时,线状硒表面变粗糙,球状硒表面存在凹陷。将在乙醇中获得的硒纳米线与在水中获得的无定型硒微纳米球作可见光催化性能对比,发现硒纳米线催化甲基橙比硒微纳米球快,硒纳米线3 h降解率达到了98.09%,而硒微米球3 h降解率仅为13.86%,且不稳定;但催化亚甲基蓝比硒微纳米球慢,硒纳米线2 h的降解率为85.33%,而硒微纳米球2 h降解率就达到97.42%,表明硒微纳米材料在可见光催化方面具有选择性。通过紫外-可见光吸收分析光学带隙、通过表面结构分析催化剂比表面积以及孔径分布、通过光电化学行为分析阐明硒纳米线与硒为纳米球可见光催化性能的差异性。3.采用水热法制备得到由单晶纳米棒组成的纳米花状HNaV_6O_(15)·4H_2O,经过煅烧后得到纳米棒状NaV_6O_(15)。首先对HNaV_6O_(15)·4H_2O晶体结构和形貌进行表征,并论述了其结晶度和形貌随着反应时间的变化而变化的过程。通过对比HNaV_6O_(15)·4H_2O和NaV_6O_(15)的紫外-可见光吸收光谱,煅烧后的NaV_6O_(15)纳米棒的可见光响应阈值发生红移,禁带宽度变小,利用可见光催化降解MB来研究并对比两者的可见光催化性能,实验结果表明:HNaV_6O_(15)·4H_2O具有比NaV_6O_(15)更优异的的催化性能。与同类钒青铜材料相比,对于20 mg/L的MB溶液,NaV_6O_(15)(20 mg)在3小时内降解率为88.62%,而HNaV_6O_(15)·4H_2O(20 mg)在20 min内降解率为98.39%。该结果表明钒酸钠具有良好的可见光催化性能和应用前景。(本文来源于《西南大学》期刊2019-04-08）
陈跃[10]（2019）在《一维纳米纤维材料的制备及其在锂硫电池正极材料中的应用》一文中研究指出传统锂离子电池的能量密度较低,难以满足当前功能性更强的智能电子产品、高续航纯电动汽车和无人机等的需求,而基于多电子氧化还原反应的锂硫电池具有高达1675 mAh g~(-1)的理论比容量和2600 Wh kg~(-1)的理论比能量,因此有望替代现有的锂离子电池系统被广泛使用。此外,单质硫还具有廉价易得、环境友好、地壳含量丰富以及安全无毒等优点。然而作为电极材料,单质硫及其放电后的最终产物Li_2S_2/Li_2S的导电性差、中间产物多硫化锂在电解液中的溶解以及放电过程中高达80%的体积膨胀,导致锂硫电池中硫的利用率低、容量衰减迅速、倍率性能差,上述不利情况使得锂硫电池的商业化应用之路困难重重。为了解决上述难题,研究人员发现将碳材料作为活性物质的载体,可以极大改善锂硫电池各方面的性能。其中,利用静电纺丝技术制备的一维多孔碳纳米纤维材料因其良好的导电性、优异的柔韧性和机械性以及自支撑等特点,在制备高性能锂硫电池方面展现了巨大的应用前景。目前为数不多的文献中仅仅探讨了一维纳米纤维的孔效应对锂硫电池电化学性能的影响,但是并未对改善原因及其中的机理展开具体研究。此外,利用传统的方法制备多孔纤维的流程繁琐,并且涉及到危险化学试剂例如氢氟酸的使用,使得该类材料不易实现批量化生产。本论文利用简单的静电纺丝技术成功制备了一维碳纳米纤维材料,并通过调控制备条件得到了不同直径和不同表面性质的碳纳米纤维。接着分别研究了直径大小和表面改性对碳纳米纤维材料作为锂硫电池正极的电化学行为的影响,并详细研究了其不同的反应机理,这对改善锂硫电池的电化学性能具有重要的理论和实践意义。本论文的具体工作如下:(1)利用静电纺丝技术制备了不同直径的一维多孔碳纳米纤维作为活性物质Li_2S_6的载体材料:研究发现,具有特定直径的一维碳纳米纤维(本文中为200 nm,即CNFs-2)具有优异的电子转移速率,其能促进硫化物在纤维表面的结晶成核,进而在电极表面形成硫化物薄膜限制多硫化物的溶解并缓解多硫化物的穿梭效应。此外,硫化物在表面的成膜性质避免了多硫化物的团聚提高了活性物质的利用率。CNFs-2作为锂硫电池正极基底材料的电化学测试结果为:在1 C电流密度下循环1000圈,容量保持在532.6 mAh g~(-1),容量衰减率仅为0.023%。当增大硫的负载量至12.2 mg cm~(-2)时,能够实现9.5 mAh cm~(-2)的面积比容量。(2)利用静电纺丝技术制备Co_9S_8(15%)+CNFs复合正极基底材料:碳纤维组成的相互交错的叁维网状结构有利于电子的高效传递,表面修饰的Co_9S_8纳米颗粒能有效吸附多硫化物抑制其溶解并且能进一步催化促进多硫化物的氧化还原反应。将表面修饰15%Co_9S_8纳米颗粒的CNFs复合材料用作锂硫电池正极基底材料测试其性能,在1 C的电流密度下循环600圈,每圈的容量衰减率仅为0.026%。综上所述,本论文详细研究了不同直径碳纳米纤维和不同表面修饰情况的一维碳纳米纤维作为活性物质Li_2S_6载体的电化学性能和反应动力学。实验结果表明,直径为200 nm的碳纤维构成的碳膜和表面修饰15%Co_9S_8的复合材料可以有效提高单质硫的利用率,为实现高容量、长循环锂硫电池的商业化应用提供了新可能。(本文来源于《西南大学》期刊2019-04-08）
准一维纳米材料论文开题报告
（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：
近年来,多功能纳米材料凭借其多功能性而备受科研人员的关注。将两种或两种以上的功能高度集成到同一种材料中获得多功能材料,已经成为重要的研究方向之一。Janus纳米纤维拥有两个不同的半边,能够实现不同物质的有效分离。共轭静电纺丝是利用静电作用将两种带有相反电荷的纳米纤维并在一起,以形成Janus纳米纤维。同时,将Janus纳米纤维定向排列可以使样品获得更加优越的性能。因此,采用共轭静电纺丝技术制备Janus纳米纤维阵列并将其赋予光电磁多功能特性,成为一个非常有意义的研究课题。本研究中构建了共轭静电纺丝的实验装置,并采用这项技术成功地组装了一系列光电磁多功能Janus纳米纤维阵列,分别是[Fe_3O_4/聚乙烯吡咯烷酮(Polyvinyl pyrrolidone,缩写为PVP)]//[Tb(BA)_3phen/PVP]磁性绿色荧光双功能Janus纳米纤维阵列、[Eu(BA)_3phen/PVP]//[Fe_3O_4/PVP]红色荧光磁性双功能Janus纳米纤维阵列、[Tb(BA)_3phen/聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate,缩写为PMMA]//[聚苯胺(Polyaniline,缩写为PANI)/Fe_3O_4/PMMA]光电磁叁功能Janus纳米纤维阵列、{[Eu(BA)_3phen+Tb(BA)_3phen]/PVP}//[Fe_3O_4/PVP]光色可调磁性双功能Janus纳米纤维阵列。结果表明,纳米纤维在微观上呈定向排列,多数纳米纤维都拥有特殊的Janus结构。纳米纤维的直径分布均匀,Janus纳米纤维中的单个纳米纤维的平均直径在700nm到850 nm之间。Janus纳米纤维是由两根具有不同特性的纳米纤维组成,这种结构分别将电磁材料与发光材料限域在两根纳米纤维中,减小了电磁物质对荧光强度的影响,使样品的荧光性能得到显着提升。共轭电纺解决了并行电纺中纺丝液在喷丝头内部相互扩散的问题,提高了发光物质与电磁物质的分离效率,同时由于Janus纳米纤维的定向排列减小了激发光和发射光的损失,因此,与对比样相比,共轭电纺制备的Janus纳米纤维阵列具有最强的荧光强度。此外,通过调整在Janus纳米纤维阵列中荧光、导电和磁性物质的组成和含量,能够实现对光、电、磁特性的调整。当PANI与PMM的质量百分数为70%时,样品的导电方向的电导是绝缘方向电导的10~7倍。本文中组装的Janus纳米纤维阵列,凭借着卓越的光电磁多功能特性,在药物传递、双模式成像、电磁屏蔽和纳米器件等领域拥有潜在的应用。另外,该技术可以推广到制备其它多功能一维Janus纳米材料和二维薄膜。
（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。
准一维纳米材料论文参考文献
[1].李敏慧.含一维/二维纳米材料的复合质子膜的制备及其性能研究[D].青岛科技大学.2019
[2].王国义.共轭电纺技术构筑光电磁多功能一维纳米材料与特性研究[D].长春理工大学.2019
[3].段豪杰.基于一维多孔氧化铟纳米材料气体传感器的构筑及其性能研究[D].吉林大学.2019
[4].孙科.一维钨基氧化物纳米复合材料的制备及光催化性能研究[D].齐鲁工业大学.2019
[5].郑芳芳.基于第一性原理方法的一维两面神MoSSe纳米材料性能调控研究[D].上海师范大学.2019
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[7].王卫华.一维青铜矿TiO_2基纳米复合材料的制备及性能研究[D].齐鲁工业大学.2019
[8].王琼.一维单/双贵金属纳米材料的合成及其催化性能研究[D].华南理工大学.2019
[9].夏泽民.简便液相法制备一维微纳米材料及可见光催化性能研究[D].西南大学.2019
[10].陈跃.一维纳米纤维材料的制备及其在锂硫电池正极材料中的应用[D].西南大学.2019
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