一、钛酸脂改性坡缕缟石化学气相沉积生长碳纳米管(论文文献综述)
张浩[1](2018)在《新型氟硅超疏水/疏油自修复材料的高效制备与应用研究》文中认为受自然界去润湿现象的启发,对水/油接触角(CA)>150°、滑动角(SA)<10°的超疏水/疏油表面,因其特殊的应用价值而引起了科研工作者的广泛关注。但就制备与应用而言,仍然存在一些难以逾越的障碍。首先,疏水/疏油表面所需的低表面能聚合物因弱的分子间相互作用,往往与基材的结合力欠佳。同时,相应的聚合方法也都较为苛刻,高效合成反应性含氟聚合物的问题仍未得到有效的解决。其次,基于现有的润湿机理与模型所设计的疏水/疏油表面因由低表面能物质以及多级粗糙结构构成,其多存在制备过程繁琐,结构易被破坏等问题。虽然近年来,研究者们提出了多种解决途径,如设计微/纳复合结构、引入弹性组分、增加界面附着力、提高交联网络与通过自修复方式等。但是迄今,涂层的机械稳定性依然没有得到有效的解决。例如,微/纳复合结构在构筑时界面会存在缺陷;自修复的效率也会随着修复次数的增加出现很大程度上的衰减。针对以上问题,本论文以经由点击反应高效合成的氟硅树脂为基础,遵循润湿理论,采用多重策略简单有效地构筑了自修复超疏水/疏油表面。分别采用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和X射线能光电子谱(XPS)等测试方法深入研究了材料组成、微/纳结构对表面润湿性、物理/化学稳定性以及防沾污性能的影响,全面探索了去润湿界面稳定性因素以及自修复机理,其有望满足在自清洁、防起雾、减阻、防覆冰以及发展迅速的微流控、传感器、可穿戴领域的应用需求。具体包括以下研究内容:(1)采用快速、高效的巯基-烯点击化学方法设计并合成了一种新型的氟硅树脂T-FAS(包括T-FAS6(-C6F13)与T-FAS8(-C8F17))。因为分子结构中同时具有2官能度的氟碳链段与硅氧烷链段,其可在保持高疏水的条件下,通过-Si(OCH3)3的水解-缩合作用形成Si-O-Si三维交联结构以实现与基材的高粘结。而当涂层受到破坏时,内部暴露出来的氟碳链段也能够维持疏水的稳定性。实验发现,T-FAS非常适用于纤维类材料的表面疏水修饰。(2)根据稳定性增强策略,通过在纤维表面引入弹性互穿网络方法构造了稳定的T-FAS6/PDMS/H-SiO2自修复超疏水体系。该杂化涂层对水的接触角表现为165°,滑动角表现为4°。涂层因弹性互穿网络使疏水性能具有对硬质摩擦自增强的特性,即使经过1 500目砂纸摩擦100次后,对去离子水的接触角(WCA)与滑动角(WSA)仍可保持在162°与5°。该复合体系能对长时间的碱刻蚀实现自修复,经150℃加热1 h,WCA可从103°恢复至160°,重现超疏水状态。此外,涂层可对48 h紫外(UV)辐射、24 h 150℃高温保持稳定,并具备一定程度的防沾污能力。(3)为了提高涂层去润湿性能与自修复效率,我们通过在刻蚀纤维表面上引入高交联网络策略构造了T-FAS6/FOTS自修复超疏水体系。通过一种碱蒸汽刻蚀PET纤维方法,可快速获得微/纳疏水结构参数。相比T-FAS6/PDMS/H-SiO2,该涂层表现出一定的疏油性能,对花生油的CA与SA表现为148°、19°。除了对硬质摩擦破坏稳定,涂层在45 kPa的压力下经过1 000次的软质摩擦后,WCA也仍保持在150°以上。自修复时间从150℃、1 h降低至135℃、10 min,而范围也由碱刻蚀引起的表面破坏扩展到摩擦引起的深度破坏。稳定的硅氧烷(Si-O-Si)网络与外部悬挂的高密度-(CF2)5CF3链段使涂层具有稳定的耐UV、耐高温与防沾污的性能。(4)在碱刻蚀纤维的基础上,通过引入长氟碳链T-FAS8氟硅树脂并结合化学气相沉积策略构造了T-FAS8@FOTS自修复体系,成功制备出真正意义上的超双疏涂层。涂层具有智能复合结构,表层FOTS去润湿性能优异,对去离子水、乙二醇与花生油的CA分别达到168°、162°与155°,SA达到4°、5°与8°;内部T-FAS8网络使超双疏性至少能够承受2 00次以上的机械摩擦。在经过指尖摩擦1 000次、砂纸摩擦100次与手工刀的连续破坏后,去润湿性也同样得到保持。涂层表现出相当稳定的化学稳定性,对于碱刻蚀,发现相比T-FAS6/FOTS体系,刻蚀后的CA明显增加。而更值得注意的是,涂层不仅可对摩擦、碱刻蚀的损伤自修复,甚至还可在被污染的情况下实现一定的自修复。C8长碳氟链的阻隔作用显着,除了耐UV、耐污染性能外,耐沸煮的性能也很稳定。(5)通过在纤维表面引入疏水“粘结剂+微球”策略构造了F-SiO2@T-FAS8@FOTS自修复体系,使涂层达到了稳定的超双疏状态,可实现对γ仅为22 mN·m-1乙醇的去润湿(CA=147°)。耐磨性相比以前的众多体系达到了最佳值,水滴、油滴能在纤维表面摩擦1 000次后一直保持球形(WCA>150°,OCA>120°)。超双疏涂层具有更加全面、快速的自修复性能,除了对碱刻蚀、摩擦等损伤破坏,氟碳链段在Si-O-Si网络的保护下,还能对原子氧(AO)深度破坏实现自修复,即使对于表面张力极低的乙醇,CA也可恢复至142°。此外,热液滴作为更加苛刻的办法被采用以评价涂层的耐热性能;污染物同时也很难附着在双疏表面,即使在花生油浸渍,取出清洗后OCA仍可保持在145°以上,很接近超疏油的区域;对酸碱稳定性也较前几个体系达到最优,碱刻蚀后对去离子水、花生油的CA仅降低至158°、129°,SA仅增加至17°、59°。(6)揭示了快速、无损的链段自修复机理。发现自修复的过程是通过氟碳链段的再取向而实现的。相比游离分子迁移的自修复方式,链接在互穿网络节点上的氟碳链段能在不损失体系强度的情况下,通过取向实现自修复过程。因为T-FAS自身的网格结构更有利于氟碳链段的运动,所以保证了体系的快速自修复行为。通过一系列的设计,自修复时间从150℃,1 h缩短至135℃,10 min,自修复能力从超疏水向超双疏过渡,自修复范围也从对碱刻蚀逐步扩展到摩擦、污染和原子氧(AO)各个方面,修复效率经多次循环也无明显衰减(η>80%),很大程度上延长了涂层的寿命。
孙露[2](2013)在《以凹凸棒石为模板制备纳米管的实验研究》文中进行了进一步梳理近年来,非晶态碳纳米管成为研究者们一个关注的焦点。非晶态碳纳米管的管壁是由许多碳族组成,其特点是:短程有序而长程无序。非晶态碳既具有金刚石的性质又具有石墨的性质,结构上的不同使非晶态碳纳米管有不同于晶态碳纳米管的应用前景,因此制备非晶态碳纳米管并开发其应用是一件很有前景的研究。通过对碳纳米管的研究,人们逐渐认识到一维纳米结构材料具有特殊的物理化学特性。Ti02纳米管在太阳能存储与利用、光电转化、光致变色及光催化降解大气和水中污染物等方面具有广阔的应用前景,针对Ti02纳米管开展深入研究对于解决能源与环境危机具有重大战略意义。凹凸棒石是含水富镁硅酸盐为主的粘土矿物,具有天然的纳米级纤维外形,其直径在纳米范围,是典型的一维纳米材料。凹凸棒石的比表面积很大,经活化后其表面能变大,可以吸附小分子有机物。凹凸棒石是镁铝硅酸盐,可以被强酸、氢氟酸、强碱溶解,作为模板的凹凸棒石被除去后,负载于凹凸棒石表面的碳或Ti02就形成了中空管状结构,从而得到纳米管。本论文的创新点在于:①以天然纳米矿物材料凹凸棒石为模板,采用模板法和水热法相结合的方式制备得到非晶态碳纳米管,采用模板法与溶胶凝胶法相结合的方式制备得到TiO2纳米管。论文的实验研究思路新颖独特,至今国内外还未见相关文献报道。②以天然纳米矿物材料凹凸棒石作为模板来制备纳米管,为纳米管材料的制备提出一种新颖的制备方式,也为凹凸棒石的深加工和利用开拓了新的应用领域。本论文的主要工作是以天然纳米矿物材料凹凸棒石为模板,采用模板法与水热法相结合的方法制备得到非晶态碳纳米管,采用模板法与溶胶凝胶法相结合的方法制备得到Ti02纳米管。对所制备的纳米管进行了各种结构、性能的测试表征,并对非晶态碳纳米管和Ti02纳米管的的形成机理进行了初步的探究。全文包括以下两个部分的研究结论:一、非晶态碳纳米管的制备、表征及其形成机理研究(1)以凹凸棒石为模板,糠醇为碳源,采用模板法与水热法相结合的方法制备得到非晶态碳纳米管。X射线粉晶衍射、电子衍射和拉曼光谱谱图说明所制备的碳材料为非晶态结构。透射电子显微镜和扫描电子显微镜图片表明所制备的碳材料有着与凹凸棒石非常类似的形状和直径尺寸,主要呈现出管状和片状的外形。碳纳米管的EDS谱图表明:脱去模板后的纳米管的化学成份主要是碳,说明成功地制备得到高纯度的碳纳米管。由BET测试得知制备的非晶态碳纳米管的比表面积(SBET)为503.1274m2/g。样品的吸附脱附曲线和孔径分布分析结果表明:所制备的碳纳米管材料中存在微孔、介孔、和大孔。(2)非晶态碳纳米管的形成机理推测:凹凸棒石经过酸化处理后,比表面积增大,吸附性增强,能很好的吸附糠醇这样的有机小分子。水热合成过程中,高温高压条件下的水具有极强的氧化能力和较广泛的融合能力,使碳源牢固地吸附在凹凸棒石表面。吸附了碳源的凹凸棒石,在N2气氛下高温煅烧。由于在600℃到800℃的温度下,凹凸棒石的晶态结构会被破坏,变成非晶态的结构,而在这一相变过程中,正好是碳沿着凹凸棒石表面生长的重要时期。作为模板的凹凸棒石的晶态结构在逐渐被破坏,沿着模板生长的碳也就表现出无序的结构特征,因而生长于凹凸棒石表面的碳是非晶态结构的。凹凸棒石为硅酸盐矿物,可以被强酸、氢氟酸、强碱溶解,除去凹凸棒石模板后就得到非晶态碳纳米管。二、TiO2纳米管的制备、表征及其形成机理研究(1)以凹凸棒石为模板,钛酸丁酯为碳源,采用模板法与溶胶凝胶相结合的方法制备得到TiO2纳米管。X射线粉晶衍射谱图表明:350℃煅烧后得到的TiO2纳米管的结晶度不好,550℃以上煅烧烧后样品的结晶度高,煅烧使TiO2由锐钛矿型向金红石型转变;550℃煅烧得到的TiO2纳米管为锐钛矿型;750℃煅烧得到的TiO2纳米管为锐钛矿和金红石混合型;经950℃煅烧得到的TiO2纳米管为金红石型。透射电子显微镜和扫描电子显微镜图片表明所制备的TiO2材料有着与凹凸棒石非常类似的形状和直径尺寸,呈现出非常明显的管状特征。TiO2纳米管的EDS谱图表明:所制备的纳米管只含有大量的Ti元素和O元素,即所制备的材料为TiO2纳米管。样品的BET分析结果表明:随着煅烧温度的升高,所得到的TiO2纳米管的比表面积呈下降趋势,这是因为随着温度的升高,TiO2发生了相转变,在相转变过程中原位相变热会加速晶粒的生长,使晶粒的尺寸增大,从而导致纳米管的比表面积变小。样品的吸附脱附曲线分析和孔径分布分析结果表明:四个不同温度煅烧得到的TiO2纳米管中存在微孔、介孔、和大孔。(2)TiO2纳米管形成机理推测:凹凸棒石本身是带负电的,其与阳离子表面活性剂CTAB混合时,由于静电吸引力,阳离子表面活性剂CTAB被吸附在凹凸帮石的表面。由于TiO2也是带负电的,所以CTAB也被溶液中初期的TiO2前驱体吸附。这样CTAB就能够减少TiO2和凹凸棒石之间的静电斥力,并作为一个桥梁将凹凸棒石和钛前驱体连接在一起,从而有利于TiO2负载于凹凸棒石的表面并最终经过高温煅烧和浓NaOH溶液去除模板得到TiO2纳米管。
孙艳[3](2012)在《CaSO4/TiO2复合材料的制备、改性及光催化性能》文中认为由于TiO2无毒、活性高、稳定性好、抗氧化能力强、降解完全,且价格低廉、没有二次污染、能够长期使用等优点,使其在光催化降解废水及空气中被广泛应用,成为最具潜力的光催化剂之一。目前,使用价格低廉、工艺简单的制备方法获得高性能的二氧化钛,是当今工业化制备二氧化钛所追求的主要目标。硫酸氧钛是工业生产二氧化钛的中间产物,其具有来源广泛、价格低廉等优点,用它来制备二氧化钛,不仅成本低,工艺简单,而且只要严格地控制工艺条件,就可以制得粒径小、粒度分布窄、分散性好的纳米二氧化钛。然而在制备二氧化钛的过程中容易引入其它杂质离子、后期分离回收困难等问题,本论文针对这几个问题对二氧化钛进行了制备、改性及光催化性能研究。根据研究的内容将本论文分为两个部分:1.利用价格低廉的原材料,通过简单的工艺条件,制备了复合粉体CaSO4/TiO2,在紫外灯照射下对活性大红溶液进行降解实验,发现所制备的粉体无论从节能方面还是环保方面都是一个优良的催化剂。经XRD测试表明复合粉体中TiO2为锐钛矿晶型。将经过高温消化过程所制得的Ca(OH)2乳液加入到TiOSO4溶液中,所制备的复合粉体的光催化性能最好。2.以硫酸氧钛、氧化钙为原料,凹凸棒土为载体,制备了ATP负载型复合粉体CaSO4/TiO2,该复合材料光催化降解活性大红溶液的最佳条件为:ATP与TiO2质量比为1:4,煅烧温度为500℃。随着反应时间的增加,光催化的效果也随之增加。复合粉体光催化60min后降解率可达到89.6%。
程继鹏,张孝彬,叶瑛[4](2006)在《天然矿物在CVD法合成碳纳米管中的应用》文中认为化学气相沉积(CVD)合成碳纳米管时,催化剂具有重要的作用。实验证实,一些天然矿物也是潜在的催化剂材料,能在高温下裂解乙炔合成碳纳米管。吸附性能良好的坡缕石和海泡石是优异的催化剂载体,负载钴制备碳纳米管的直径均匀细小;钛酸脂改性后的坡缕石能释放金属铁,并催化碳纳米管的生长;由于矿物晶格中含有催化剂金属离子,大洋锰结核是天然的催化剂。采用矿物催化剂,成本低廉,能够获得碳纳米管与矿物的复合材料,拓宽矿物的应用领域。
程继鹏[5](2005)在《天然纳米矿物作为催化剂CVD法合成碳纳米管及碳纳米管吸氢性能的研究》文中研究指明碳纳米管的制备方法及其相关应用研究,是近十年来科学研究的热点。人们已开发出多种方法进行碳纳米管的制备,主要包括电弧放电法、激光蒸发法、化学气相沉积(CVD)等。相关的理论计算和实验测试表明,碳纳米管具有优良的导电、导热以及机械力学性能等,可以用于制作纳电子器件、场发射平板显示器、传感器、显微镜探针、高导热、导电性和优良机械性能的复合材料等。碳纳米管潜在的应用前景促使研究人员通过不同方法实现其可控大量制备,其中以CVD法最有可能制备出大量的满足商业应用和研究需求的碳纳米管。本论文简要概括了碳纳米管的形态、结构、物理性能及其制备方法,其中重点阐述了CVD法,同时讨论了催化剂载体对碳纳米管合成的影响。在此基础上,作者设计并采用特殊天然纳米矿物和纳米碳酸钙作为催化剂载体进行碳纳米管的制备。论文还评述了近几年来碳纳米管储氢的研究,文献报道的储氢结果很分散,为客观评估碳纳米管可能的储氢能力,作者在论文的最后一部分进行了碳纳米管及其相关材料的吸氢实验,并对实验结果进行了初步的分析。天然一维多孔海泡石族矿物,海泡石和坡缕石,在尺寸、形状和结构构造上都与人工合成的纳米材料(碳纳米管)十分相似。实验结果证实,它们都可以作为催化剂的载体,沉淀法承载金属催化剂,直接裂解乙炔,催化合成多壁碳纳米管。由于它们与金属催化剂之间的作用较强,可以避免高温下纳米金属催化剂颗粒的团聚,从其表面可以生长出直径均匀的碳纳米管。小粒径的催化剂金属催化活性良好,而较大颗粒的金属催化剂则被石墨层包覆,失去了催化活性。在上述情况下,天然纳米矿物材料仅仅充当了催化剂的载体,促使碳纳米管生长的是过渡族金属元素。坡缕石经过钛酸脂处理后,蕴含于其内部的金属铁元素在高温还原性气氛下可以改变其存在的状态,成为金属催化剂,裂解乙炔合成多壁碳纳米管。该催化剂的催化能力与温度紧密相关,因为高温下坡缕石将发生相变。在高温情况下,合成碳纳米管的内部嵌有一段或多段以其内孔为模板的Fe3C纳米线。进一步的实验证实,大洋锰结核矿物可以直接用作CVD法制备碳纳米管的催化剂。经过实验工艺的调整,还能够合成高产率的螺旋状多壁碳纳米管,在产物中还发现了形态、结构特殊的三重螺旋碳纳米结构。在实验观察的基础上,文中还提出了新的碳纳米管生长模式,即底部和顶部模式的叠加。 为了使CVD法合成的粗产物易于纯化,本文详细研究了纳米碳酸钙载体负载金属催化剂,分解乙炔合成碳纳米管的实验参数研究,包括金属催化剂的种类和含量、反应温度和时间等。实验结果表明,产物不仅易于纯化,而且提纯工艺不会影响到碳纳米管的结构特征,同时拓宽了纳米碳酸钙的应用领域。 在上述合成条件下,碳纳米管的产率明显地受到了催化剂和催化剂载体热稳定性的影响。高温条件通常有利于碳氢气体的裂解和金属催化剂活性的发挥,但是高温相变导致矿物多孔结构的坍塌,纳米碳酸钙载体的瓦解程度也随温度的升高而加剧,都会影响到金属催化剂的团聚和分布,并导致碳纳米管产率的降低。因此,为了保证碳纳米管的产率,一个适当的中等的反应温度是必须的。 室温中压下,作者制备的多壁碳纳米管及其相关材料的吸氢能力都<lwt%,氢气分子以物理吸附的方式与碳材料作用。机械球磨可以将碳纳米管剪切成短的纳米管,同时使其具有更多的结构缺陷,适当的球磨可以增加碳纳米管的吸氢能力,而过度的球磨则破坏了纳米管的结构,使其吸氮能力降低。定向碳纳米材料的间隙空间可以成为氢气吸附的位置,但是也不可能使其吸氢能力达到>lwt%。目前,室温中压条件下,碳纳米管的气态吸氢能力不可能达到应用的要求。关键词:碳纳米管,化学气相沉积,催化剂载体,天然纳米矿物,储氢
韩炜[6](2004)在《超细纳米化电气石的性质研究及其应用意义》文中提出近年来,随着非金属矿深加工手段的不断提高,逐渐形成了一个新的材料研究、生产和应用的领域,这就是矿物材料。信息技术、生命科学技术、纳米技术是二十一世纪的主流技术,其中纳米技术又是信息技术和生命科学技术持续发展的基础。纳米材料所表现出来的独特的物理、化学性质,在许多领域内展现出了广阔的应用前景,使得纳米科技在矿物材料中的应用成为矿物材料在高新技术领域研究的热点。电气石因其特殊的物理、化学性质而具有广泛的应用。色泽鲜艳、清澈透明者可作宝石原料,压电性良好的可用于电子、无线电工业。上世纪八十年代,随着日本科学家对电气石的远红外辐射、释放负离子、吸附效应、生物电性以及所含矿物质和微量元素等新特性的发现,电气石先后被研究应用于区别于传统领域的环境保护、人体健康、医药化工、电磁屏蔽等领域,并取得了显着的效果。国内于九五年左右涉及到相关的研究。目前,电气石物理、化学特性及应用的研究多在微米级范围内,涉及到纳米级的研究很少。因此,关于超细纳米化电气石物理、化学性质的研究具有一定的前沿性。在阅读、分析和研究大量国内外文献资料的基础上,对电气石的成分、结构、分类、物理和化学性质、成因、产状、地质意义、应用和超细纳米化等方面的研究现状进行了详细的分析和总结,结合纳米微粒的特性和电气石的应用,提出了电气石超细纳米化的发展趋势。同时,结合晶体结构、晶体化学的理论基础以及纳米级电气石应用效果的优化趋势,提出了电气石最小、最佳微粒的思想,即电气石微粒在1~100nm 左右的范围内应有一个最小值,低于这个最小值,微粒很可能就不具有电气石以及纳米微粒的特性;此外还应该有一个最佳的粒径范围,在这个范围内其各方面的性能应处于最佳状态。以此思想为主导,通过对不同条件下获得的不同粒径电气石的物理、化学性质进行测试分析,归纳出各种条件对电气石物理、化学性质的影响规律,然后综合理论计算与实际测试,总结出电气石最佳超细纳米化条件的技术路线。此次研究主要包括以下五个部分: 1、电气石的矿物学研究通过对新疆阿勒泰电气石样品的各种分析测试,包括偏光显微镜分析、X 粉晶衍射分析、电子探针分析、差热分析、导电性和电阻率分析、磁化率分析,确定了其物相组成、晶体化学式、晶胞参数以及热学、电学、磁学性质,同时对电气石的压电性和热电性进行了理论上的分析讨论,对所要研究的电气石样品进行了较为全面的了解。确定了此次研究的电气石样品为镁电气石;分析计算出了样品的晶体化学式:(Na0.3920, Ca0.3587)0.7507(Mg2.1539, Fe0.3907), Mn0.0008, Ti0.0873)2.6327Al6.1200[Si5.8479O18][B1.0136O3]3(F0.1412, OH3.8588)4;得到了精确的晶胞参数:a0=b0=1.59261nm,c0=0.71786nm,α=β=90°,γ=120°;电阻率和磁化率数据体现了电气石晶体不同轴向较为明显的各向异性,间接证明了a、b 轴与c 轴的结构和性能差异;在群论和数学的基础理论上证明了电气石的热电性和压电性是由其晶体结构所引起的。此外,详细分析总结了电气石的成因、产状和国内外资源分布,从我国电气石资源的利用现状出发,提出了应加强和优化我国电气石资源管理的建议。
程继鹏,叶瑛,张孝彬,涂江平,刘芙,孙沿林,陈多学[7](2002)在《钛酸脂改性坡缕缟石化学气相沉积生长碳纳米管》文中认为以钛酸脂改性坡缕缟石为催化剂 ,利用化学气相沉积法催化裂解乙炔 ,在高温下成功地制备了多壁碳纳米管 ,认为坡缕缟石释放的金属铁起到了催化乙炔的作用 ,讨论了它的形成条件 ,指出在 80 0℃条件下生长的碳纳米管质量最好、产率最高 ,若催化反应温度过高则会降低产品的质量 ,催化温度低于 70 0℃时不能用来制备碳管。与传统的过渡金属催化剂相比 ,这种矿物催化剂原料成本低廉 ,制备工艺简单 ,有利于碳纳米材料合成的工业化生产。
二、钛酸脂改性坡缕缟石化学气相沉积生长碳纳米管(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、钛酸脂改性坡缕缟石化学气相沉积生长碳纳米管(论文提纲范文)
(1)新型氟硅超疏水/疏油自修复材料的高效制备与应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 仿生超疏水/疏油表面 |
1.2 超疏水/疏油表面的理论模型 |
1.2.1 Young’s方程 |
1.2.2 Wenzel与Cassie-Baxter模型 |
1.2.3 Cassie亚稳态与Wenzel状态转变 |
1.2.4 接触角滞后和接触线理论 |
1.3 超疏水/疏油表面的制备及稳定性 |
1.3.1 超疏水/疏油表面的制备方法 |
1.3.2 超疏水/疏油界面应用问题 |
1.4 点击化学及其快速高效制备超疏水/疏油表面的应用 |
1.5 提高疏水/疏油表面的稳定性的方法 |
1.5.1 构造微纳多级结构 |
1.5.2 构造高交联网络 |
1.5.3 利用有机-无机复合体系 |
1.5.4 引入弹性复合体系 |
1.5.5 提高界面附着力 |
1.5.6 建立具有自修复功能的表面 |
1.6 超疏水/疏油表面的应用 |
1.6.1 自清洁 |
1.6.2 防覆冰 |
1.6.3 油/水分离 |
1.6.4 减阻 |
1.6.5 其他功能应用 |
1.7 本课题的目的意义与主要研究内容 |
1.7.1 本课题的目的意义 |
1.7.2 本论文的主要研究内容 |
第二章 氟硅树脂结构设计与点击化学制备方法研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 原材料与分子结构式 |
2.2.2 样品制备 |
2.2.3 测试分析 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 click化学中两种机理的对比 |
2.3.2 T-FAS_6组成分析 |
2.3.3 凝胶网络的形成与凝胶时间 |
2.3.4 后固化时间对涂层机械强度的影响 |
2.3.5 单分子层与多分子层交联网络 |
2.3.6 在不同基材上的超疏水涂层 |
2.4 本章小结 |
第三章 T-FAS_6/PDMS/H-SiO_2互穿网络自修复超疏水涂层的制备与性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 原材料 |
3.2.2 样品制备 |
3.2.3 性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 超疏水涂层结构与组成分析 |
3.3.2 混纺织物的超疏水稳定性 |
3.3.3 超疏水性能的影响因素分析 |
3.3.4 拉伸强度与弯曲模量 |
3.3.5 耐酸碱性与自修复行为 |
3.3.6 互穿网络的自修复机理 |
3.3.7 耐紫外、耐高温与耐沾污性能 |
3.4 本章小结 |
第四章 T-FAS_6/FOTS自修复超疏水涂层的制备及其对机械损伤快速自修复行为研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 原材料 |
4.2.2 样品制备 |
4.2.3 性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 碱蒸汽刻蚀时间对PET纤维的形貌影响 |
4.3.2 形貌分析与组成分析 |
4.3.3 T-FAS_6/FOTS配比对超疏水性能的影响 |
4.3.4 PET织物的超疏水稳定性 |
4.3.5 耐摩擦性与自修复行为 |
4.3.6 化学稳定性与自修复行为 |
4.3.7 耐紫外、耐高温与耐沾污性能 |
4.3.8 快速、长效的自修复机理 |
4.4 本章小结 |
第五章 T-FAS_8@FOTS自修复超双疏涂层的制备及其复合结构研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 原材料 |
5.2.2 样品制备 |
5.2.3 性能测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 氟硅树脂T-FAS_8的合成与表征 |
5.3.2 PET织物的超双疏行为及其稳定性 |
5.3.3 形貌分析与成份分析 |
5.3.4 耐摩擦性与自修复行为 |
5.3.5 化学稳定性与自修复行为 |
5.3.6 耐沾污性与自修复行为 |
5.3.7 智能双层自修复结构 |
5.4 本章小结 |
第六章 “胶粘剂+微球”法制备自修复超双疏涂层及其应用研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 原材料 |
6.2.2 样品制备 |
6.2.3 性能测试 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 纳米F-SiO_2溶胶粒径及分布 |
6.3.2 PET织物的超双疏性能及其稳定性 |
6.3.3 F-SiO_2的添加量与CVD时间对超双疏性能的影响 |
6.3.4 形貌分析与成份分析 |
6.3.5 耐磨擦性能与自修复行为 |
6.3.6 AO刻蚀与自修复行为 |
6.3.7 耐紫外、耐化学腐蚀与耐沾污性能 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与创新 |
7.1 结论 |
7.2 论文的创新点 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士期间发表的学术论文与参加科研情况 |
(2)以凹凸棒石为模板制备纳米管的实验研究(论文提纲范文)
作者简介 |
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
§1.1 凹凸棒石简介 |
1.1.1 凹凸棒石的组成及结构 |
1.1.2 凹凸棒石的基本性质 |
1.1.3 凹凸棒石的应用情况 |
§1.2 纳米材料 |
1.2.1 纳米材料简介 |
1.2.2 纳米材料的特性 |
1.2.3 纳米材料的制备方法 |
1.2.4 模板法简介 |
§1.3 碳纳米管 |
1.3.1 碳纳米管的种类 |
1.3.2 晶态碳纳米管简介 |
1.3.3 非晶态碳纳米管简介 |
1.3.4 非晶态碳纳米管的性能 |
1.3.5 非晶态碳纳米管的应用 |
1.3.6 非晶态碳纳米管的制备方法 |
§1.4 二氧化钛纳米管 |
1.4.1 二氧化钛的性质 |
1.4.2 二氧化钛纳米管的应用 |
1.4.3 二氧化钛纳米管的制备方法 |
§1.5 选题来源、目的、意义及研究内容 |
1.5.1 选题来源 |
1.5.2 选题目的 |
1.5.3 选题意义 |
第二章 非晶态碳纳米管的制备研究 |
§2.1 引言 |
§2.2 实验部分 |
2.2.1 原料及试剂 |
2.2.2 仪器设备 |
2.2.3 表征手段 |
2.2.4 制备工艺 |
§2.3 结果与讨论 |
2.3.1 非晶态碳纳米管的X射线粉晶衍射(XRD)结果及分析 |
2.3.2 非晶碳纳米管的透射电镜(TEM)结果及分析 |
2.3.3 非晶碳纳米管的扫描电子显微镜(SEM)结果及分析 |
2.3.4 非晶态碳纳米管的拉曼光谱分析 |
2.3.5 样品的BET分析 |
2.3.6 样品的吸附-脱附曲线 |
2.3.7 样品的孔径分布 |
2.3.8 非晶态碳纳米管的形成机理分析 |
§2.4 本章小结 |
第三章 二氧化钛米管的制备研究 |
§3.1 引言 |
§3.2 实验部分 |
3.2.1 原料及试剂 |
3.2.2 仪器设备 |
3.2.3 表征手段 |
3.2.4 制备工艺 |
§3.3 结果与讨论 |
3.3.1 二氧化钛纳米管的X射线粉晶衍射(XRD)结果及分析 |
3.3.2 二氧化钛纳米管的透射电镜(TEM)结果及分析 |
3.3.3 二氧化钛纳米管的扫描电子显微镜(SEM)结果及分析 |
3.3.4 样品的BET分析 |
3.3.5 样品的吸附-脱附曲线 |
3.3.6 样品的孔径分布 |
3.3.7 二氧化钛纳米管的形成机理分析 |
§3.4 本章小结 |
第四章 结论及展望 |
§4.1 研究结论 |
§4.2 创新点 |
§4.3 展望 |
致谢 |
参考文献 |
(3)CaSO4/TiO2复合材料的制备、改性及光催化性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 序言 |
1.1 纳米材料 |
1.2 纳米复合材料 |
1.3 二氧化钛的晶体结构及光催化作用 |
1.3.1 二氧化钛的晶体结构 |
1.3.2 光催化反应历程 |
1.4 纳米二氧化钛的制备方法 |
1.4.1 气相法 |
1.4.2 液相法 |
1.5 负载型光催化剂研究 |
1.6 矿物基材负载 TiO_2光催化剂的研究 |
1.7 凹凸棒石的特性 |
1.8 本课题研究的意义及主要内容 |
1.9 创新点 |
第2章 CaSO_4/TiO_2复合粉体的制备及性能研究 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 主要原料与实验仪器 |
2.1.2 复合材料的制备 |
2.1.3 样品的表征 |
2.1.4 复合粉体活性测试 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 煅烧温度对光催化性能影响 |
2.2.2 复合粉体投加量对光催化活性的影响 |
2.2.3 光照时间对活性大红降解率的影响 |
2.2.4 不同 pH 值下活性大红降解率 |
2.2.5 反应过程对降解率的影响 |
2.2.6 消化过程的影响 |
2.2.7 样品的 XRD 表征 |
2.2.8 样品的 EDX 表征 |
2.2.9 复合粉体前驱体的 TG-DTG 分析 |
2.3 本章小结 |
第3章 凹凸棒负载 CaSO_4/TiO_2复合粉体的制备及性能研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 主要原料与实验仪器 |
3.1.2 复合材料的制备 |
3.1.3 样品的表征 |
3.1.4 复合粉体活性测试 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 凹凸棒土与 TiO_2质量比对光催化性能的影响 |
3.2.2 煅烧温度对光催化性能影响 |
3.2.3 ATP、CaSO_4/TiO_2和 ATP 负载 CaSO_4/TiO_2复合粉体的光催化性能比较 |
3.2.4 复合催化剂的重复利用 |
3.2.5 复合粉体的 XRD 表征 |
3.2.6 复合粉体的 EDX 表征 |
3.2.7 复合粉体前驱体的 TG-DTG 分析 |
3.3 本章小结 |
第4章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
(4)天然矿物在CVD法合成碳纳米管中的应用(论文提纲范文)
0 引 言 |
1 CVD法制备碳纳米管 |
2 催化剂载体 |
3 催化剂 |
3.1 经过改性的矿物催化剂 |
3.2 直接用作催化剂 |
4 结 论 |
(5)天然纳米矿物作为催化剂CVD法合成碳纳米管及碳纳米管吸氢性能的研究(论文提纲范文)
第一章 文献综述及研究目的 |
1. 1 碳纳米管的简介 |
1. 1. 1 碳纳米管的发现 |
1. 1. 2 碳纳米管的种类 |
1. 1. 2. 1 单壁碳纳米管 |
1. 1. 2. 2 多壁碳纳米管 |
1. 1. 3 碳纳米管的物理特性 |
1. 1. 3. 1 电学特性 |
1. 1. 3. 2 导热特性 |
1. 1. 3. 3 力学性质 |
1. 1. 4 碳纳米管的应用前景 |
1. 1. 5 碳纳米管的主要合成方法 |
1. 1. 5. 1 电弧放电法 |
1. 1. 5. 2 激光蒸发法 |
1. 1. 5. 3 化学气相沉积法(CVD) |
1. 2 CVD法合成碳纳米管 |
1. 2. 1 CVD法合成碳纳米管的简介 |
1. 2. 2 CVD法合成碳纳米管的工艺过程和设备简介 |
1. 2. 3 CVD法合成碳纳米管的机理 |
1. 2. 4 载体型催化剂 |
1. 2. 4. 1 载体对合成碳纳米管的影响 |
1. 2. 4. 2 催化剂载体的种类 |
1. 3 碳纳米管储氢的研究 |
1. 3. 1 氢能研究的意义和紧迫性 |
1. 3. 2 碳材料储氢的研究 |
1. 3. 3 碳纳米管储氢的研究 |
1. 3. 3. 1 实验研究 |
1. 3. 3. 2 理论计算研究 |
1. 4 本论文的研究内容 |
参考文献 |
第二章 天然一维矿物催化剂载体CVD法制备碳纳米管 |
2. 1 海泡石载体催化剂CVD法制备碳纳米管 |
2. 1. 1 载体矿物海泡石的简介 |
2. 1. 2 海泡石载体催化剂的制备 |
2. 1. 3 碳纳米管的制备和表征 |
2. 2 坡缕石载体催化剂CVD法制备碳纳米管 |
2. 2. 1 载体矿物坡缕石的简介 |
2. 2. 2 坡缕石载体的表征和催化剂的制备 |
2. 2. 2. 1 坡缕石的表征 |
2. 2. 2. 2 坡缕石载体催化剂的制备 |
2. 2. 3 碳纳米管的制备和表征 |
2. 3 钛酸脂改性坡缕石裂解乙炔制备碳纳米管 |
2. 3. 1 钛酸脂改性坡缕石的实验 |
2. 3. 2 钛酸脂改性坡缕石制备碳纳米管 |
2. 3. 3 温度的对碳纳米管产率的影响 |
2. 3. 4 碳纳米管包裹Fe_3C纳米线的初步研究 |
2. 3. 5 催化碳纳米管生长的机理 |
2. 4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 大洋锰结核催化剂合成多壁碳纳米管 |
3. 1 大洋锰结核的简介与表征 |
3. 1. 1 大洋锰结核的简介 |
3. 1. 2 大洋锰结核的应用现状与前景 |
3. 1. 3 大洋锰结核的表征 |
3. 2 大洋锰结核催化合成碳纳米管及产物的表征 |
3. 2. 1 实验部分 |
3. 2. 2 碳纳米管的生长模式 |
3. 3 螺旋状碳纳米管的制备及三重螺旋纳米碳结构的表征 |
3. 4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 纳米碳酸钙负载金属催化剂制备碳纳米管 |
4. 1 纳米碳酸钙的表征 |
4. 2 负载过渡金属催化剂的优化 |
4. 3 金属催化剂种类的影响 |
4. 4 反应温度的影响 |
4. 5 反应时间对碳纳米管的产率及其结晶程度的影响 |
4. 6 产物的提纯和表征 |
4. 7 本章小结 |
参考文献 |
第五章 碳纳米材料吸氢的初步研究 |
5. 1 吸氢实验装置和计算方法 |
5. 1. 1 固体吸氢测试方法的简介 |
5. 1. 2 实验设备简介 |
5. 1. 3 实验过程和计算 |
5. 1. 3. 1 实验过程 |
5. 1. 3. 2 实验结果的计算 |
5. 1. 3. 3 实验设备的标定 |
5. 2 多壁碳纳米管的球磨处理及其吸氢实验 |
5. 2. 1 碳纳米管的球磨 |
5. 2. 2 球磨样品的表征 |
5. 2. 3 吸氢实验测试 |
5. 3 定向碳纳米材料吸氢性能的测试 |
5. 3. 1 定向纳米碳纤维的制备及其吸氢实验 |
5. 3. 2 定向碳纳米管束的吸氢实验 |
5. 4 本章小结 |
参考文献 |
附录 攻读博士学位期间发表和接收的论文 |
致谢 |
(6)超细纳米化电气石的性质研究及其应用意义(论文提纲范文)
第一章 绪论 |
1.1 选题的目的与意义 |
1.2 电气石的国内外研究现状 |
1.3 论文的主导思想、技术路线以及研究方法 |
1.4 本章小结 |
第二章 电气石的矿物学研究 |
2.1 电气石测试样品的制备 |
2.2 电气石的物相及薄片性质分析 |
2.3 电气石的成分及晶体化学式的确定 |
2.4 电气石晶胞参数的精确测定 |
2.5 电气石主要的物理、化学性质 |
2.6 电气石的成因、产状及资源分布 |
2.7 本章小结 |
第三章 电气石纳米结构特征的理论研究 |
3.1 纳米结构的性质 |
3.2 电气石纳米结构特征的分析 |
3.3 电气石微粒最佳尺度的确定 |
3.4 本章小结 |
第四章 电气石超细纳米化研究 |
4.1 非金属矿物纳米化的现状 |
4.2 电气石纳米化的方法研究 |
4.3 本章小结 |
第五章 超细纳米化电气石的新特性研究 |
5.1 电气石新的特殊性质 |
5.2 超细纳米化电气石的特性研究 |
5.3 电气石自发极化效应的机理 |
5.4 本章小结 |
第六章 超细纳米化电气石的应用和意义 |
6.1 电气石的传统应用 |
6.2 电气石新特性的应用及其意义 |
6.3 超细纳米化电气石的应用展望 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论及有关问题 |
7.1 主要结论 |
7.2 有关问题和进一步研究的建议 |
致谢 |
参考文献 |
四、钛酸脂改性坡缕缟石化学气相沉积生长碳纳米管(论文参考文献)
- [1]新型氟硅超疏水/疏油自修复材料的高效制备与应用研究[D]. 张浩. 西北工业大学, 2018(02)
- [2]以凹凸棒石为模板制备纳米管的实验研究[D]. 孙露. 中国地质大学, 2013(07)
- [3]CaSO4/TiO2复合材料的制备、改性及光催化性能[D]. 孙艳. 河北大学, 2012(08)
- [4]天然矿物在CVD法合成碳纳米管中的应用[J]. 程继鹏,张孝彬,叶瑛. 矿物岩石, 2006(01)
- [5]天然纳米矿物作为催化剂CVD法合成碳纳米管及碳纳米管吸氢性能的研究[D]. 程继鹏. 浙江大学, 2005(03)
- [6]超细纳米化电气石的性质研究及其应用意义[D]. 韩炜. 中国地质大学, 2004(11)
- [7]钛酸脂改性坡缕缟石化学气相沉积生长碳纳米管[J]. 程继鹏,叶瑛,张孝彬,涂江平,刘芙,孙沿林,陈多学. 矿物学报, 2002(04)