一、新型无定形SiO_2研究进展及展望(论文文献综述)
林玲[1](2021)在《旋光聚氨酯增强SiO2气凝胶隔热涂料制备及涂层性能》文中指出能源资源过度消耗和污染物排放超标是经济社会发展到一定阶段出现的新问题。构建和谐绿色健康的社会主义社会,节能减排、提高能源效率是对全社会各行各业提出的基本要求。隔热涂料作为一种适用性广的节能材料,可以通过反射和折射太阳光,降低材料表面对太阳辐射能量的吸收,从而达到隔热保温的效果。在大多数隔热材料中,SiO2气凝胶是一种质量最轻,热导率低,孔隙率高的无定形纳米多孔固体材料,然而其纳米骨架纤弱,连续性差,导致其力学性能差,易发生网络结构的坍塌,极大地限制其应用范围。近些年来,研究者们通过将SiO2气凝胶与聚合物复合,以增强力学性能,但是固体传热增加,降低其隔热性能;SiO2气凝胶与TiO2、炭黑等遮光剂混合,或者与玻璃纤维、纤维毡等材料复合,虽能提高隔热性能,但因材料连续性差其力学性能也存在一定的缺陷。因此,开展聚氨酯基复合气凝胶隔热涂层的深度研究工作,结合聚合物的力学优势,对其进行改性,制备出兼具力学和隔热性能的旋光聚氨酯复合气凝胶具有长远发展的意义。本文围绕旋光聚氨酯增强SiO2气凝胶的制备方法、结构设计、力学性能和隔热性能,开展一系列研究工作。通过溶胶凝胶法常压干燥制备SiO2气凝胶,改变工艺条件调控气凝胶微观结构和性能,重点讨论了溶剂含量和疏水改性对气凝胶结构和性能的影响。当乙醇与正硅酸四乙酯摩尔比从2增加至20,气凝胶的密度从0.258 g/cm3降低至0.045 g/cm3,收缩率从40.5%降至25.0%,气凝胶的孔径会随着溶剂含量的增加而增大,且平均孔径小于70 nm,属于介孔材料。以三甲基氯硅烷作为疏水剂对SiO2气凝胶进行疏水改性,改性后的SiO2气凝胶成形性好,孔隙率高,平均孔径小且孔径分布变窄,接触角为152.31°。此外,经过疏水改性SiO2气凝胶的比表面积达到786 m2/g,耐热温度为226.15℃。通过物理共混制备SiO2/PU复合气凝胶,PU可以增强气凝胶的力学性能。通过不同分散方式处理SiO2气凝胶使其均匀分散与共混体系中,使SiO2气凝胶更好发挥其优异的隔热性能,研究表明5%润湿分散剂、1200 rpm高速搅拌和100 Hz超声分散2 h,SiO2气凝胶粒子从1-700 nm较宽的粒径分布逐渐分散为95.2%的气凝胶粒径为小于70nm且粒径分布为正态分布。PU量小于20%时,随着PU量的增加,SiO2气凝胶逐渐分散与PU形成良好的界面键合,减少无机粒子的析出,相容性较好,界面光滑。随着PU量的增加,SiO2/PU复合气凝胶的压缩模量逐渐增加,当SiO2与PU量比为1:25时复合气凝胶的压缩模量为4.562 MPa,为SiO2气凝胶的近200倍。当SiO2/PU比例为1:15时气凝胶涂层织物拉伸强力增至376.8%。SiO2/PU复合气凝胶的耐热温度为150.24°C。当SiO2与PU重量比为1:5时涂层织物具有最高的保温率25.40%和最小的传热系数36.54W/m2·°C。通过测试涂层织物低温46°C和高温100°C冷热面温差ΔT分别为8.2°C和16.4°C。通过对SiO2气凝胶和SiO2/PU复合气凝胶进行结构构建和传热模拟,并分析SiO2/PU复合气凝胶的隔热机理。为了制备隔热性能更好的复合气凝胶涂层,我们采用自乳化的方法合成了具有联萘基团的旋光聚氨酯OPU,左手性材料具有旋光作用可以使电磁波传播方向发生旋转,起到吸收和散射红外热辐射的作用。通过红外光谱和核磁共振氢谱分析证实联萘基团已成功引入聚氨酯链中。OPU的数均分子量(Mn)为15960-19444 g/mol,WPU和OPU均为无定形结构。热重分析表明OPU3耐热温度高达333.28°C,具有良好的耐热性。OPU3抗拉强度最高为14.35 MPa,断裂伸长率为696%,表现出优异的力学性能。红外热成像分析得出OPU4具有最佳的隔热和冷却能力,温差约为7°C。室温下波长为8-14μm频段OPU的红外发射率明显低于WPU,随着BINOL单体含量的增加,红外发射率从0.850降到0.572,表明OPU具有良好的吸收和散射辐射电磁波的性能。将OPU与SiO2气凝胶共混制备出SiO2/OPU复合气凝胶,OPU通过共价键和H键连接无机SiO2气凝胶纳米粒子,增强了有机和无机界面的结合,改善涂层的表观形貌和性能。当OPU含量为20%时,涂层体系中SiO2气凝胶分散均匀性较好。SiO2/OPU的分解温度为385.14°C,显示出优良的热稳定性。随着OPU含量的增加,SiO2/OPU气凝胶涂层织物的保温率从17.54%增加到25.40%后又降低,呈现出先增加后下降趋势,传热系数从58.47 W/m2·°C将至25.74 W/m2·°C之后再上升,呈现出先减小后增加的趋势。SiO2/OPU比值为1:10时保温率最高为25.40%,传热系数最低为25.74 W/m2·°C。在46°C和100°C测试气凝胶涂层织物的隔热效果,冷热面温差ΔT最高可达到9.5°C和39.0°C,表明SiO2/OPU具有一定的高温隔热性能。对SiO2/OPU复合气凝胶进行结构构建和传热路径分析,研究SiO2/OPU复合气凝胶隔热机理。SiO2/OPU比值为1:25,复合气凝胶的压缩模量接近5 MPa,是纯SiO2气凝胶的近220倍。随着OPU量的增加,SiO2/OPU复合气凝胶涂层织物的透湿量降低,透气性变差。通过γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对OPU进行改性,生成端硅氧烷聚合物OPUS,再与传统TEOS为共前驱体,通过原位聚合制备出OPUSA复合气凝胶材料。OPUS增强了SiO2气凝胶的骨架,使OPUSA气凝胶具有优异的保形性能。OPUSA_3的颗粒分布更均匀,其比表面积为634.02 m2/g,孔体积为1.43 cm3/g,孔径大小范围为小于55 nm。OPUSA气凝胶可承受445.31°C的疏水耐温性。OPUSA气凝胶涂层织物的保温率可达到63.92%,传热系数可低至7.53 W/m2·°C。在46°C和200°C隔热效果的测试中,冷热面温差达到17.8°C和75.8°C,均高于SiO2/PU和SiO2/OPU气凝胶涂层织物。对OPUSA复合气凝胶进行结构构建和传热路径分析,研究OPUSA复合气凝胶的传热机理。15%OPUS复合气凝胶的压缩模量高达2.465 MPa。当OPUS添加量为10 wt%,OPUSA气凝胶具有最大回弹率为83.43%,且弹性模量达到最大值。OPUSA气凝胶涂层织物表现出一定的疏水性,接触角可达到149.59°,复合气凝胶涂层织物具有一定的耐静水压能力,且透湿性良好,可作为一种高温隔热涂层织物用于热防护领域。
于博[2](2021)在《普碳钢高温防护涂层的制备及防护机理研究》文中研究说明为了降低钢坯热轧前二次加热过程中的氧化烧损,采用暂时性高温涂层防护是一种简单有效的措施。现有的高温防护涂层研究,多建立在气体屏蔽防护机理之上,并未就离子扩散过程对钢坯高温氧化的影响进行深入研究。然而,在长时间的高温加热环境下,基体中的Fe2+/Fe3+离子将会通过氧化层或涂层内的阳离子空位进行扩散,并在气-固界面处发生氧化反应,由此导致涂层出现高温失效或长时失效,无法适用于普碳钢的高温氧化防护。针对上述问题,本文结合普碳钢的高温氧化规律,在气体屏蔽防护机理的基础上,依据离子在不同氧化层结构中的高温扩散规律,提出气体屏蔽-离子扩散抑制耦合防护机理,并在其指导下,以典型普碳钢Q235B为研究对象,开展普碳钢高温防护涂层的制备及应用研究。主要研究内容如下:(1)探究了碳钢Q235B的高温氧化规律和氧化层结构。在氧化初期,碳钢Q235B的氧化反应速率受控于界面氧化反应过程;当氧化反应持续一段时间后,氧化层达到一定厚度,此时碳钢Q235B的氧化反应速率受控于氧化层内的离子扩散过程。由于C元素的存在,碳钢Q235B的氧化层主要由FeO和Fe3O4组成,只在气-固界面处存在少量Fe2O3。由于含量较少,Si和Mn元素对碳钢Q235B的氧化层结构并没有显着影响。(2)采用分子动力学方法模拟分析了 O2-离子和Fe2+/Fe3+离子在不同晶体结构中的扩散规律。Fe2+/Fe3+离子在FeO、Fe3O4、FeAl2O4和Fe2Al4Si5O18中的扩散系数均远高于O2-离子,因此,在上述四种晶体结构中,Fe2+/Fe3+离子的高温扩散占据主导。与此同时,Fe2+/Fe3+离子在FeAl2O4和Fe2Al4Si5O18中的扩散系数均远低于FeO和Fe3O4。由此说明,相比于碳钢Q235B氧化层结构FeO和Fe3O4,FeAl2O4和Fe2Al4Si5O18对Fe2+/Fe3+离子的高温扩散可以起到一定的抑制作用。结合碳钢Q235B的高温氧化规律和分子动力学模拟结果,在气体屏蔽防护机理的基础上,本文提出了气体屏蔽-离子扩散抑制耦合防护机理,并以此为理论依据,制定了普碳钢高温防护涂层的设计原则。(3)基于Fe2Al4Si5O18对Fe2+/Fe3+离子高温扩散的抑制作用,选取堇青石陶瓷粉末作为骨料,制备了以Fe2Al4Si5O18为界面层结构的堇青石基陶瓷涂层,在1100℃保温120 min条件下,堇青石基陶瓷涂层的防护效果为18.9%。针对陶瓷粉末不易烧结的特点,进一步选用钒钛渣和煤矸石两种工业固废制备了MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃,并以未经过核化和晶化的基础玻璃粉末替代堇青石陶瓷粉末作为骨料,制备了以Fe2Al4Si5O18为界面层结构MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃涂层。由于非晶相的存在,相比于堇青石基陶瓷涂层,MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃涂层的孔隙率降低了 20.88%,防氧化效果提升了 24.3%。(4)基于FeAl2O4对Fe2+/Fe3+离子高温扩散的抑制作用,以溶胶-凝胶法制得的Al2O3-SiO2无定形陶瓷粉末为骨料,制备了以FeAl2O4为界面层结构的Al2O3-SiO2基陶瓷涂层。相比于MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃涂层,Al2O3-SiO2基陶瓷涂层的适用温度提升至1200℃,在1200℃保温120 min条件下,Al2O3-SiO3基陶瓷涂层的防护效果为63.4%。在此基础上,引入纳米SiO3包覆改性金属铝粉(SiO3@Al)作为铝热剂,并以Al2O3粉末替代Al2O3-SiO2无定形陶瓷粉末为骨料,制备了 SiO3@Al复合Al2O3基陶瓷涂层。由于涂层中SiO3含量降低,相比于Al2O3-SiO2基陶瓷涂层,SiO3@Al复合Al2O3基陶瓷涂层的适用温度提升至1250℃。在1250℃保温120 min条件下,SiO3@Al复合Al2O3基陶瓷涂层的防护效果为80.3%。(5)选取元素组成与碳钢Q235B相近的碳钢J55为研究对象,开展了工业化试验研究,对涂层实际应用过程中的设备、工艺参数选择等关键问题进行了阐述。根据碳钢J55的加热工艺制度,选取SiO2@Al复合Al2O3基陶瓷涂层对其进行防护,结合防护效果验证了 SiO3@Al复合Al2O3基陶瓷涂层对相近钢种的适用性。在SiO3@Al复合Al2O3基陶瓷涂层防护下,碳钢J55热轧成品的收得率提升了 0.56%,吨钢节约钢材5.6 kg,热轧成品表面残留氧化层厚度降低41.3%,钢坯除鳞性能得到了提升。在不考虑设备折旧及岗位工资的条件下,SiO3@Al复合Al2O3基陶瓷涂层的吨钢效益为11.77元,具有良好的应用前景和工业价值。
孙杨[3](2021)在《多相金属氧化物催化剂降解有机污染物构效关系研究》文中提出随着中国工业的快速发展,工业污水中难降解有机污染物的含量逐渐增加,为我国水环境的治理带来了极大的挑战。Fenton水处理技术,尤其是非均相Fenton催化体系,对该类污染物具有优越的降解性能,对国家人民健康、环境生态保护、以及社会经济的发展都具有重要的意义。因此,开发高性能非均相Fenton催化剂已成为Fenton水处理技术的研究核心,而较低的有机物降解效率和H2O2利用率一直是阻碍其工业实际应用的两大因素。本文结合材料可控制备技术,设计并构建了 Fe基与Cu基两大非均相Fenton催化体系,并对催化体系中H2O2分解产生·OH和·OH氧化降解污染物的两大反应体系进行了不同侧重点的研究。在H2O2分解并产生·OH的反应体系中,遵循提高控速步骤的速率与抑制副反应的思路,建立了催化体系的构-效关系,并结合相关动力学研究,实现了 H2O2利用率的提高;在污染物降解的反应体系中,以实际工业应用为导向,选择工业废水中的难降解污染物(如硝基苯、喹啉、合成染料等)作为目标污染物,研究不同工艺条件的影响,并探索与生物降解技术偶联的可能性。首先研究了以Fe为主要活性位的Fe-Cu双金属催化体系。使用溶胶-凝胶法制备了一系列Al2O3负载的Fe-Cu双金属催化剂,并将其应用于硝基苯的降解过程中。其中,5Fe2.5Cu-Al2O3对硝基苯的去除率及矿化率均为最优,1 h内降解率可达100%,高于目前文献水平。结合体系中·OH的累积浓度与催化剂电子结构分析结果可知,Fe与Cu之间的协同作用能够提高·OH的生成速率,从而实现了硝基苯的高效深度降解。结合相关动力学研究与硝基苯降解路径来看,硝基苯的主要降解路径为·OH直接氧化,因此优化催化活性与E是能够进一步提高硝基苯降解速率的有效手段。通过响应曲面实验可获得E与各影响因素(反应温度、H2O2初始浓度、反应初始pH值和各因素之间的交互作用)相关的二元回归预测方程,该方程合理可靠,可预测并实现H2O2利用率的优化。随后研究了以Cu为主要活性位的Cu基催化体系。以非均相Cu基催化剂活化H2O2继而产生·OH的过程为切入点,首先通过调控单Cu模型催化剂中的Cu物种,并结合催化剂表征及密度泛函理论计算,确定了Cu+是吸附活化H2O2以及产生·OH的主要活性位,揭示了非均相Cu基Fenton催化剂活化H2O2产生·OH的反应机理。基于此理论,向筛选出的5Cu/Al2O3450催化剂中引入第二金属Sn以提高Cu物种周围电子云密度和催化剂表面的Lewis酸位点,同时提高了·OH的生成速率(为相关文献中Cu基催化剂的·OH生成量的10倍以上)和H2O2利用率(提高至单Cu催化剂的2倍以上)。为了考察所开发催化剂的普适性,将优化后的实验条件推广至其他难降解污染物(如甲基橙、酚类、含氮污染物等)的处理中,均获得良好的降解效果。处理后废水的生物降解性大大提高,有利于该技术在实际应用中与生化法联用,实现工业废水的深度降解。最后,针对目前本领域基础研究和工业应用尚且存在的问题进行了展望,为今后该类型催化剂的设计开发和的相关反应器和工艺的设计提供了一定的启示。
贾宝楠[4](2021)在《基于二氧化硅的功能材料设计和物性研究》文中研究说明二氧化硅在熔石英、掺铋石英光纤、金属氧化物界面等功能材料领域有着广泛的应用前景,受到了科研人员的广泛关注。本论文基于二氧化硅功能材料,通过设计不同结构的二氧化硅基模型,结合第一性原理等方法系统研究其基本物性、发光特性和介电击穿特性,为二氧化硅在功能材料制备和器件应用上提供一定的理论基础。本论文主要研究内容包括:(1)熔石英缺氧缺陷的基本物性研究。设计了 ODC(Ⅰ)缺陷模型,发现随着Si-Si键逐渐变长,ODC(Ⅰ)缺陷的形成能逐渐增加,对应的光吸收峰逐渐分裂为两个峰并向两侧移动。通过设计不同元环的ODC(Ⅰ)缺陷聚集模型,发现ODC(Ⅰ)缺陷聚集情况更容易出现在五元环中。研究了表面E’心缺陷的吸附特性,研究表明F原子比Cl原子更容易被表面E’心缺陷捕获,而且引入F/C1原子会导致带隙中缺陷态的消失。(2)掺铋石英光纤低价态铋粒子发光特性研究。设计了不同元环的三价铋结构,发现从紫外到可见光的宽光谱发光是由三价铋离子和环状结构共同导致的。设计了三种不同的一价铋结构,发现1492 nm附近的发光是由SiOBi结构引起的,1147 nm和1403 nm处的发光主要源于间隙Bi2O结构。研究了不同元环中三价铋到二价铋缺陷中心的反应路径,结果表明二价铋缺陷中心引起了 1252 nm、1306-1313 nm、1574 nm、1600 nm处的近红外发光。(3)铝/二氧化硅界面的介电击穿特性研究。构建了三种不同的Al/SiO2界面模型,发现O界面模型具备较高的静电势偏移、较大的虚拟氧化层厚度和较低的电子势垒高度,是三种界面模型中较为理想的抗介电击穿模型。通过研究三种界面模型之间的转换路径,发现Si界面模型可以朝着O界面模型转换,O界面模型可以朝着SiO界面模型转换,SiO界面模型转换为Si界面模型和O界面模型时需要的能量都比较小。本论文主要创新点包括:(1)熔石英缺氧缺陷的线性和聚集特性:发现了 ODC(Ⅰ)缺陷的形成能和Si-Si键长之间的线性关系,揭示了不同元环中ODC(Ⅰ)缺陷的聚集特性,为制备熔石英相关器件提供了理论基础。(2)掺铋石英光纤低价态铋粒子的发光机制:发现了一价铋和二价铋缺陷中心与掺铋光纤近红外发光的关联性,明确了低价态铋粒子的发光机理,为制备高性能掺铋石英光纤提供了理论依据。(3)铝/二氧化硅界面的介电击穿机制:发现了 O界面模型具备较好的抗介电击穿性能,揭示了三种界面模型之间存在的相互转换特性,为研制抗介电击穿金属氧化物界面提供理论指导。
夏雪[5](2021)在《柔性SiO2纳米纤维的规模化制备及其高温隔热研究》文中认为经济社会的飞速发展和工业生产水平的不断提高,必然伴随着能源的大量消耗,使得有限的自然资源短缺问题日益严峻。因此,我们一方面需要研究、开发和利用各种新能源(如潮汐能、太阳能等);另一方则要对各种功能材料的生产技术和使用方法进行改进,以提高其利用率。而高温隔热材料作为降低热量损失、有效提高能源使用效率的关键性材料之一,越来越受到人们的广泛关注。因此开发新型高温隔热材料和推进高温隔热材料产业化已经成为重要的发展趋势。SiO2纳米纤维具有导热系数低、密度低、阻燃性好、比热容高、不熔滴、耐高温性强、耐腐蚀性好等优点,是当前应用范围最为广泛的高温隔热材料。SiO2纳米纤维的制备方法主要有模板法、机械拉丝法和静电纺丝法,其中静电纺丝法因设备简单、纺丝工艺可控等优势,已经成为SiO2纳米纤维材料开发的热点。然而,当前SiO2纳米纤维的制备仅停留在实验室阶段,并且都是采用添加大量高分子聚合物作为纺丝助剂以调节SiO2溶胶的可纺性,后续通过高温煅烧过程除去聚合物,因此不可避免的会面临生产成本高、煅烧过程污染严重等问题。因此亟需开发低聚合物添加量的SiO2纺丝体系,并最终实现其产业化生产。本课题首先通过探究SiO2纺丝液中溶剂含量、硅源配比(Si40/Si28)对SiO2溶胶的黏度、电导率和表面张力等性质的影响规律,可知当Si40/Si28为16:1、8:1、4:1、2:1和1:1时,SiO2溶胶水解速度快,稳定性好;其次通过探究聚乙烯醇(PVA)添加量对纺丝溶液的黏度、电导率和表面张力性能的影响规律,此外结合杂化SiO2纳米纤维膜的微观形貌和系列分析表征,可知SiO2溶胶与PVA溶液的质量比为12:1时,所对应的纤维膜成形最好,质量损失率最小。随后探究了煅烧温度对杂化SiO2纳米纤维膜的性能影响。经对不同温度下煅烧SiO2纳米纤维膜的微观结构和性能进行了系列表征分析,可知在煅烧过程,聚合物被逐渐分解,并伴随着大分子中硅羟基的进一步缩聚反应;当煅烧温度为800℃-1200℃时,SiO2纳米纤维表面光滑、仍维持原有的纤维形态,具有良好的热稳定性;与此同时SiO2纳米纤维膜随着煅烧温度的升高,断裂应力和断裂应变都逐渐减小,力学性能逐渐下降,但仍能满足高温隔热应用需求。最后根据探索出的SiO2纳米纤维膜最优配方,利用工厂静电纺丝成套生产设备,进一步调试工艺参数,制备出了耐温性优异的SiO2纳米纤维膜,其导热系数为0.035W/(m·K),可以耐1100℃的高温。该课题的研究实现了SiO2纳米纤维隔热材料的规模化制备,为后续其它新型耐高温隔热材料的开发提供了参考。
牟金成[6](2020)在《新型铁基催化剂的制备及其低温NH3选择性催化还原NOx研究》文中研究指明氮氧化物(NOx)是造成酸雨、雾霾和光化学烟雾等环境问题的大气污染物之一,会对生态环境和人体健康产生严重危害。随着我国大气污染物排放标准日趋严格,加强对冶金、矿物加工等重点行业低温烟气中NOx的消除已迫在眉睫。以NH3为还原剂的选择性催化还原(NH3-SCR)技术是最有效的NOx控制技术之一,而开发高效稳定、绿色经济的催化剂即是低温NH3-SCR脱硝领域的关键。Fe基氧化物催化剂因具有中高温催化活性好,抗硫抗水性能优异以及环境友好等优点而备受关注。但是,该类催化剂仍然存在低温活性不足以及构效关系、反应机理不清楚等问题。本论文针对Fe基催化剂的上述不足,开发了具有良好催化活性的新型Fe-V复合氧化物催化剂。通过系统表征解析了催化剂的结构并分析了催化剂的构效关系和NH3-SCR反应机理;同时,考察了煅烧温度对催化剂结构和性能的影响。此外,构建了新型高分散Fe-Mn/Ti催化剂并阐明了其活性增强机制。取得的主要成果如下:1.采用尿素均相沉淀法制备了 Fe1-xVxOδ(x=0,0.1,0.25,0.4,0.5,1)复合氧化物催化剂。复合催化剂表现出良好的NH3-SCR催化活性和N2选择性,其中,性能最佳的Fe0.75V0.25Oδ催化剂在200℃时可实现NOx的完全转化,并且在175-400℃的宽温度窗口内达到90%以上NOx转化率(GHSV=50000 h-1);同时,该催化剂还具有优异的稳定性和抗硫抗水性。表征结果表明,V的掺杂使得催化剂体系中形成了高分散α-Fe2O3和FeVC4组分,复合催化剂表现为无定型态并且具有更小的颗粒尺寸和更高的氧移动性。催化剂中Fe与V之间强烈的电子诱导效应导致电荷从Fe转移到V,提高了Fe元素的氧化性能,有效促进了 NO氧化为N02,提高了催化剂的低温催化活性;同时,α-Fe2O3与FeVO4两相之间的强相互作用使得V元素发生显着的电子偏离并表现出更高的价态,从而增强了催化剂对反应物NH3的吸附和活化。2.利用原位红外光谱技术和反应动力学手段研究了代表性催化剂(Fe0.75V0.250δ)在不同温度区间的NH3-SCR反应机理,并揭示了不同酸性位对反应的贡献。结果表明,在低温(<200℃)反应条件下,吸附态NH3物种的消耗呈现明显的“标准SCR”和“快速SCR”两个阶段,反应主要遵循Langmuir-Hinshelwood机理;在中高温(≥ 200℃)反应条件下,吸附态NH3物种的消耗由始至终呈现线性降低,反应主要遵循Eley-Rideal机理。O2通过Mars-van Krevelen机理被活化并参与到反应循环中。吸附态NH3物种消耗速率归一化结果表明,在不同反应路径中,Lewis酸性位和Br(?)nsted酸性位上吸附的NH3物种具有相当的归一化反应速率,二者在NH3-SCR反应中起到相同的作用。3.考察了煅烧温度对Fe0.75V0.25Oδ催化剂结构、性质以及催化性能的影响,阐明了催化剂温度驱动的结构演变过程及在NH3-SCR反应中的构效关系。结果表明,随着煅烧温度的升高,催化剂从高度无定型态过渡到具有表面FeVO4非晶层的结晶结构,并进一步转化为高度结晶状态。当煅烧温度较低(≤600℃)时,氧化还原性能的降低是影响催化性能的主要原因,只有低温催化性能受到抑制;而当煅烧温度较高(>600℃)时,氧化还原性能和表面酸性的降低严重影响了催化剂的整体脱硝效率。体系中高分散的α-Fe2O3组分可以提高催化剂的氧化还原性,有利于增强NO活化并降低高温非选择性NH3氧化,从而提高催化剂的NH3-SCR性能;而具有丰富VOx结构的无定型FeVO4组分是NH3-SCR反应的主要活性物质。4.采用乙二醇辅助浸渍法制备了高分散Fe2O3-MnO2/TiO2催化剂(Fe-Mn/Ti(M)),并通过系统的表征分析了催化剂的构效关系和活性增强机制。结果表明,所制备的催化剂表现为高度分散纳米颗粒形状,并且在催化剂表面形成了具有强相互作用的Fe-O-Ti结构,增强了电子诱导效应。由于分散性的改善,催化剂的NO氧化和NOx吸附能力明显增强,从而提高了催化剂的低温NH3-SCR活性。相对于普通的Fe-Mn/Ti催化剂,高分散Fe-Mn/Ti(M)催化剂表现出更好的低温催化活性,在100-325℃的宽温度窗口下达到了 90%以上NOx转化率(GHSV=30000 h-1),同时还具有更低的表观活化能和良好的运行稳定性。综上所述,所开发的新型Fe-V和Fe-Mn/Ti催化剂在低温条件下(<200℃)具有良好的脱硝效率和稳定性,能为工业行业低温烟气的NOx控制提供积极的理论支持。同时,构效关系和反应机理的分析可以从理论角度指导催化剂的进一步优化和高效催化剂的开发,为低温NH3-SCR反应的基础研究提供参考。
张振国,刘希涛,赖玲,冯秀娟[7](2021)在《机械化学法降解氯代有机污染物的研究进展》文中指出机械化学法作为一种非焚烧处理技术,具有反应条件温和、操作简单、高效清洁和适用范围广等特点,近年来受到广泛关注,尤其是在对氯代有机污染物的削减中表现出显着的优势。本文综述了机械化学法在降解氯代有机污染物领域的研究进展,介绍了机械化学法的发展及其特性,归纳总结了常用于球磨体系中的单一添加剂和组合添加剂的种类,探究了球磨装置及运行参数对氯代有机污染物降解的影响;重点阐述了添加剂的作用方式和几种典型的氯代有机污染物的机械化学降解路径,其中包括六氯苯、多氯联苯、五氯酚、滴滴涕、得克隆和多氯萘。最后,针对当前机械化学法降解氯代有机污染物的研究现状,简述了有待解决的问题并展望了未来的发展方向,以期推进机械化学法降解理论的深入研究和技术的广泛应用。
任芬[8](2020)在《Fe3Si@SiO2复合吸波剂的制备及其性能研究》文中提出随着科学技术的迅速发展,种类繁多的电子设备层出不穷。它是一把双刃剑,给人类带来便利的同时也带来了电磁辐射危害。微波吸收材料在抗电磁辐射、电磁兼容以及军事雷达隐身等方面有着举足轻重的作用,因此而成为先进功能材料的重要研究对象之一。近年来,随着微波技术的快速发展,人们对吸波材料提出了“薄、轻、宽、强”等方面的性能要求。其中,磁性金属材料在电磁波吸收等诸多领域显示出了优异的性能。在本硕士论文中,先从理论上对所研究的磁性材料进行第一性原理计算,然后根据计算结果预测并设计相关实验方案,进而对该磁性复合材料的制备和吸波性能展开研究,具体内容如下:(1)理论上利用第一性原理对常用的三种磁性材料(α-Fe、FeSiAl和Fe3Si)的电子结构、磁性以及介电性能进行计算。从电子层面研究它们的磁性以及介电性能的变化。结果表明:三种材料都是属于金属磁性自旋体系,而且磁性主要来自于Fe的3d态电子。其中,Fe3Si的总磁矩最大(19.92);Fe3Si的形成热(35)H和结合能(35)E介于α-Fe和FeSiAl之间,它的值分别为-2.4519eV和8.8386 eV;相对于α-Fe和FeSiAl合金而言,Fe3Si合金的介电常数虚部最大,因此采用Fe3Si合金作为包覆结构的内核材料。(2)基于选择的Fe3Si合金内核材料以及SiO2包覆层材料,通过对两种材料进行晶体结构设计,得到稳定的理想包覆模型。用同样的计算方法对Fe3Si@SiO2结构模型的电子结构、磁性以及介电性能进行计算。计算结果表明:结构优化后,Fe3Si@SiO2包覆结构模型发生变形,Fe3Si内核的Fe-Fe平均键长由2.825减小到2.209,Fe-Si平均键长由2.447减小到2.400。SiO2包覆层的(Si-O)1平均键长由1.601增大到1.771,(Si-O)2平均键长由1.608增大到1.726。这主要是因为SiO2包覆层与Fe3Si内核原子在优化过程中发生了强烈的相互作用。;相比于未包覆Fe3Si,SiO2包覆Fe3Si后仍是一个金属磁性自旋体系;费米能级发生右移,与态密度曲线相交于其两峰之间的最低点,说明包覆模型结构稳定;Fe(A,C)原子的态密度减小(1.5→1.3),Fe(B)和Si原子的态密度增大(0.5→1,0.4→0.5),但整体来说态密度是增大的,根据波尔兹曼方程,说明电阻率增大,介电常数降低;相比于未包覆,包覆后的初始介电常数实部和虚部分别降低了40和20左右,且在整个能量范围内,包覆后的介电常数虚部都小于包覆前,说明SiO2包覆Fe3Si后降低了复合材料的介电常数。(3)实验上采用机械合金化和真空退火制备了Fe3Si磁性颗粒,再利用溶胶-凝胶法成功制备了Fe3Si@SiO2复合颗粒,分别改变TEOS、氨水和乙醇的含量,研究包覆前后以及参数含量对Fe3Si@SiO2复合颗粒微观结构、形貌、电磁特性以及吸波性能的影响。实验结果表明:1)当TEOS含量为6 ml(a-3)时,此时Fe3Si@SiO2复合颗粒质量最好,此时试样的最小反射损耗在8.55 GHz处达到-52.19 dB(吸波体厚度为d=3 mm),同时,反射损耗在4.95 GHz处达也到-51.35 dB(吸波体厚度为d=4 mm),说明在这两个厚度下的反射损耗都较小;2)当氨水含量为8 ml(b-3)以及厚度为d=4 mm时,此时的最小反射损耗在5.13GHz达到-34.64 dB;3)当乙醇含量为160 ml(c-3)以及厚度d=3 mm时,反射损耗最小值在7.65 GHz处达到-36.45 dB。综上所述,通过比较最小反射损耗,吸波性能最佳的参数含量分别是TEOS为6 ml,氨水含量为8 ml,乙醇含量为160 ml。
韦萌[9](2020)在《高比表面积金红石TiO2的制备及其高温稳定性研究》文中指出金红石相作为TiO2最稳定的晶型,因其具有较高的折射率、较低的热传导性和优异的催化性能等得到了广泛关注。但是比表面积小,高温易烧结,制备工艺复杂等因素限制了金红石TiO2的实际应用。因此,探索高比表面积金红石TiO2的低温制备方法,并提高其高温稳定性是目前金红石TiO2的研究重点。本文采用低温水热法和低温均匀沉淀法制备金红石纳米TiO2,并通过掺杂、复合等方式修饰TiO2来提高其高温稳定性,最终合成了具有高比表面积和高温稳定性的TiO2-SiO2复合物,并考察了TiO2-SiO2复合材料在HCl催化氧化反应中的应用。采用低温水热法合成了Ce3+、Re7+、La3+、Zr4+和Co2+等掺杂的纳米TiO2粉末,结果表明,掺杂样品的晶粒尺寸与金属离子半径之间没有规律性变化,但形貌差异明显。掺入Zr4+时,产物为金红石和锐钛矿混晶结构,TiO2分散性较好,其比表面积高达198.0m2/g。高温焙烧改变了部分样品的晶型,使样品比表面积减小。La3+、Co2+促进TiO2粉末高温烧结,而Ce3+和Re7+的掺杂可以抑制高温烧结。采用低温均匀沉淀法和溶胶-凝胶法合成不同TiO2含量的TiO2-SiO2复合纳米粒子,结果发现TiO2含量对TiO2-SiO2复合材料的孔结构影响不大,但对比表面积影响较大。TiO2含量越高,比表面积越低。纯TiO2更易在高温下烧结,SiO2的引入为样品提供了可负载的表面,提高了TiO2的分散性和TiO2-SiO2复合物的稳定性。对于低温均匀沉淀法,Ti OCl2浓度为0.1M时TiO2-SiO2复合物中TiO2为锐钛矿相,0.3M时为锐钛矿和金红石混合相,其余TiO2含量较高的复合物为金红石相。溶胶-凝胶法更有利于增加TiO2-SiO2复合材料的比表面积,高温焙烧后,样品的禁带宽度值减小,当焙烧温度为500℃,TiO2含量为40%时,样品带隙最宽,带隙能量最大,为3.0468e V。通过对RuO2/TiO2-SiO2催化剂进行评价可知:溶胶-凝胶法TiO2-SiO2负载RuO2的催化剂中,TiO2-SiO2复合物载体会降低催化剂活性,但对催化剂稳定性有一定提高作用;低温均匀沉淀法TiO2-SiO2负载RuO2的催化剂中,除了0.1M合成的复合载体外,其他复合物载体负载RuO2的催化剂活性和稳定性均优于RuO2/TiO2,原因是高比表面积载体提高了RuO2的高分散性,增强了RuO2和TiO2之间相互作用。
周安南[10](2020)在《草甘膦锆基的几种复合材料的制备及应用研究》文中研究指明近年来,磷酸锆类材料因其独特而优异的性能受到大量关注,并被科研人员广泛应用于各个领域。使用含有机基团的有机膦酸取代无机磷酸进行磷酸锆的合成,可以将磷酸锆晶体结构中的羟基取代,进而对磷酸锆进行改性和杂化,从而制备得到拥有更多不同功能的有机膦酸锆。草甘膦锆(ZrGP)是利用草甘膦和氧氯化锆为原料所制备的一种有机膦酸锆,该材料在许多方面表现出了良好的性能和广阔的应用前景。本文结合国内外科研工作者的相关工作,在总结了磷(膦)酸锆类材料的研究进展基础上,针对草甘膦锆这一材料进行深入的研究。本文以草甘膦锆为基础,利用其相关性质,合成制备了多种复合材料,并就合成的复合材料相关性能和应用进行了深入探究。具体研究内容如下:1.使用草甘膦、氧氯化锆、硝酸银、柠檬酸钠为原料,采用两种合成方案,合成了两种微观形态不同的银纳米颗粒负载草甘膦锆(Ag@ZrGP)复合材料。方案一为首先合成ZrGP层状材料,然后吸附硝酸银,再将银离子还原为银纳米颗粒;方案二为先以草甘膦与硝酸银发生配位作用,再以与银离子配位后的草甘膦合成ZrGP,最后将银离子还原得到Ag@ZrGP。实验结果表明,方案二的产物中,银纳米粒子以平均粒径约3 nm的小颗粒均匀地分散于ZrGP层间。将Ag@ZrGP应用于催化对硝基苯酚还原(硼氢化钠为还原剂)的反应,发现其可快速地完成催化反应,其中方案二的产物作为催化剂仅需10 min即可完全催化底物还原。该催化反应的催化效率较过往文献报道有较大的提升,并且Ag@ZrGP复合材料具有很好的稳定性,七次循环使用后,依然可以保持95%以上的催化性能。2.使用过渡金属硝酸盐(硝酸铜、硝酸镍、硝酸钴)、草甘膦和氧氯化锆为原料,合成了三种新型复合材料:Cu@ZrGP,Ni@ZrGP和Co@ZrGP。研究结果显示,产物均呈现无定形的片层状,Cu@ZrGP的片层中含有较明显的金属盐颗粒。Cu2+,Ni2+和Co2+均与ZrGP中的有机基团以配位作用相结合,其中Cu@ZrGP中金属含量最高,配位效果最佳。将合成的三种材料用于乙烯气体吸附的实验中,发现三种材料对乙烯气体的吸附能力相比ZrGP均有很大提高,其中Cu@ZrGP的乙烯吸附量最高,达到24.6mL/g。将合成的三种材料用于香蕉保鲜实验,结果发现,三种材料均表现出极佳的保鲜能力,大大延长了香蕉的保质期,其中Cu@ZrGP效果最佳,在吸附剂质量为香蕉质量的2%、温度为30。C且密封存储条件下,香蕉的成熟过程延长了 13天(相比于相同条件下未添加吸附剂的香蕉)。3.使用正硅酸乙酯为原料合成球型硅胶(Si02)纳米颗粒,再以草甘膦和氧氯化锆为原料在SiO2颗粒表面原位合成ZrGP,得到ZrGP@Si02复合材料。随后,以ZrGP@SiO2为载体,将解脂假丝酵母脂肪酶固定化于ZrGP@SiO2上形成固定化酶。电镜照片显示,ZrGP在SiO2表面形成了“沟壑”状的结构,这种结构可以为固定化酶提供有力的支撑与保护,大大提升酶的稳定性。为了达到最佳负载效果,对固定化时的环境pH值、温度、固定时间、给酶量、载体粒径五项条件进行了最优化实验。结果表明,最佳固定化条件为pH值7.9、温度38℃、时间6.0h、给酶量110.0mg/g、载体粒径为30 nm。在最佳固定化条件下制备出的固定化酶,固定化效率为69.0%,活力回收率为71.2%。论文同时还对比了在最佳固定化条件下制得的固定化酶与游离酶的稳定性。结果发现,与游离酶相比,固定化酶拥有更强的抗酸碱能力,在pH6.9-8.4内相对活性超过80%,而游离酶仅在pH值7.0-8.0内相对活性达到80%。同时,固定化酶的热稳定性更好,在31-43℃内相对活性超过80%,而游离酶则仅在21-36℃内相对活性达到80%。此外,该固定化酶可以通过简单的离心分离进行回收再利用,并且在四次重复使用后依然表现出超过初始80%的相对活性,而游离酶无法重复利用。
二、新型无定形SiO_2研究进展及展望(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、新型无定形SiO_2研究进展及展望(论文提纲范文)
(1)旋光聚氨酯增强SiO2气凝胶隔热涂料制备及涂层性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 隔热涂料发展现状 |
1.2.1 隔热涂料的种类及传热机理 |
1.2.2 隔热涂料国外研究现状 |
1.2.3 国内的研究现状 |
1.3 气凝胶隔热材料研究进展 |
1.3.1 气凝胶的分类及结构特征 |
1.3.2 气凝胶的制备方法 |
1.3.3 气凝胶纳米复合材料的制备方法 |
1.3.4 气凝胶在隔热领域的应用现状 |
1.4 SiO_2气凝胶及其复合材料隔热机理 |
1.4.1 SiO_2气凝胶隔热材料传热机理 |
1.4.2 SiO_2气凝胶隔热复合材料传热机理 |
1.5 复合隔热涂层织物研究进展 |
1.5.1 织物涂层剂 |
1.5.2 涂层织物的加工方法 |
1.6 课题研究意义和主要内容 |
1.6.1 课题研究意义 |
1.6.2 课题主要内容 |
参考文献 |
第二章 常压干燥法制备SiO_2气凝胶及微观结构调控 |
2.1 引言 |
2.2 实验材料和仪器 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.3 实验方法与表征 |
2.3.1 SiO_2气凝胶的制备及改性 |
2.3.2 SiO_2气凝胶的密度 |
2.3.3 SiO_2气凝胶的线收缩率 |
2.3.4 SiO_2气凝胶比表面积及孔径分布 |
2.3.5 SiO_2气凝胶微观性能 |
2.3.6 SiO_2气凝胶的TGA/DTA测试 |
2.3.7 SiO_2气凝胶的FTIR-ATR测试 |
2.3.8 SiO_2气凝胶的X-射线衍射仪 |
2.3.9 SiO_2气凝胶的接触角测量 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 不同溶剂含量对SiO_2气凝胶形貌的影响 |
2.4.2 不同溶剂含量对SiO_2气凝胶结构的影响 |
2.4.3 不同溶剂含量对SiO_2气凝胶密度及收缩率的影响 |
2.4.4 疏水改性对SiO_2气凝胶的形貌的影响 |
2.4.5 疏水改性对SiO_2气凝胶的结构的影响 |
2.4.6 疏水改性对SiO_2气凝胶热稳定性的影响 |
2.5 本章小结 |
参考文献 |
第三章 SiO_2/PU复合气凝胶隔热涂层的制备及隔热性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料和仪器 |
3.2.1 实验材料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.3 实验方法与表征 |
3.3.1 SiO_2/PU复合气凝胶的制备 |
3.3.2 SiO_2/PU复合气凝胶涂层织物的制备 |
3.3.3 SiO_2气凝胶的X-射线粉末衍射 |
3.3.4 SiO_2/PU复合气凝胶的微观性能 |
3.3.5 SiO_2/PU复合气凝胶的红外光谱分析 |
3.3.6 SiO_2/PU复合气凝胶的热重分析 |
3.3.7 SiO_2/PU复合气凝胶涂层织物的保温性能测试 |
3.3.8 SiO_2/PU复合气凝胶涂层织物的隔热性能测试 |
3.3.9 SiO_2/PU复合气凝胶涂层织物的压缩性能 |
3.3.10 SiO_2/PU复合气凝胶涂层织物的拉伸性能 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 不同分散方式对SiO_2气凝胶的粒径大小及分布的影响 |
3.4.2 不同PU量对SiO_2/PU复合气凝胶的形貌与结构影响 |
3.4.3 SiO_2/PU复合气凝胶的红外光谱 |
3.4.4 SiO_2/PU复合气凝胶材料的热稳定性 |
3.4.5 SiO_2/PU复合气凝胶涂层织物的保温传热性能 |
3.4.6 SiO_2/PU复合气凝胶涂层织物的隔热性能 |
3.4.7 SiO_2/PU复合气凝胶传热机理 |
3.4.8 SiO_2/PU复合气凝胶涂层织物的力学性能 |
3.5 本章小结 |
参考文献 |
第四章 旋光聚氨酯合成及热性能 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料和仪器 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验仪器 |
4.3 实验方法与表征 |
4.3.1 OPU的合成 |
4.3.2 OPU红外光谱 |
4.3.3 OPU核磁共振氢谱 |
4.3.4 OPU凝胶渗透色谱分析 |
4.3.5 OPU热重-差热分析 |
4.3.6 OPU红外热成像 |
4.3.7 OPU旋光度 |
4.3.8 OPU红外发射率 |
4.3.9 OPU 的 X 射线衍射 |
4.3.10 OPU 力学性能 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 旋光聚氨酯的红外光谱 |
4.4.2 旋光聚氨酯的核磁共振氢谱 |
4.4.3 旋光聚氨酯的凝胶渗透色谱 |
4.4.4 旋光聚氨酯的晶态结构 |
4.4.5 旋光聚氨酯的热稳定性 |
4.4.6 旋光聚氨酯的旋光度及红外发射率 |
4.4.7 旋光聚氨酯的红外热成像 |
4.4.8 旋光聚氨酯的力学性能 |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
第五章 SiO_2/OPU复合气凝胶隔热涂层的制备及隔热性能 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料与仪器 |
5.2.1 实验材料 |
5.2.2 实验仪器 |
5.3 实验方法与表征 |
5.3.1 SiO_2/OPU复合气凝胶分散浆料的制备 |
5.3.2 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层织物的制备 |
5.3.3 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层微观形貌 |
5.3.4 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层X射线衍射分析 |
5.3.5 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层热重分析 |
5.3.6 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层织物保温性能测试 |
5.3.7 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层织物隔热效果测试 |
5.3.8 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层红外光谱分析 |
5.3.9 SiO_2/OPU复合气凝胶压缩性能测试 |
5.3.10 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层织物的透气性 |
5.3.11 SiO_2/OPU 复合气凝胶涂层织物的透湿性 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 SiO_2/OPU复合气凝胶的微观形貌 |
5.4.2 SiO_2/OPU复合气凝胶的红外光谱 |
5.4.3 SiO_2/OPU复合气凝胶的晶态结构 |
5.4.4 SiO_2/OPU复合气凝胶的热稳定性 |
5.4.5 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层织物的保温性能 |
5.4.6 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层织物的隔热性能 |
5.4.7 SiO_2/OPU复合气凝胶传热机理 |
5.4.8 SiO_2/OPU复合气凝胶涂膜性能 |
5.4.9 SiO_2/OPU复合气凝胶涂层织物的力学性能 |
5.5 本章小结 |
参考文献 |
第六章 OPUSA复合气凝胶涂层织物的制备及隔热性能 |
6.1 引言 |
6.2 实验材料与仪器 |
6.2.1 实验材料 |
6.2.2 实验仪器 |
6.3 实验方法与表征 |
6.3.1 端硅氧烷OPUS的制备 |
6.3.2 OPUSA复合气凝胶的常压制备 |
6.3.3 OPUSA复合气凝胶的微观形貌 |
6.3.4 OPUSA复合气凝胶的比表面积及孔径分布 |
6.3.5 OPUSA复合气凝胶的晶态结构 |
6.3.6 OPUSA复合气凝胶的红外光谱分析 |
6.3.7 OPUSA复合气凝胶的热重分析 |
6.3.8 OPUSA复合气凝胶涂层织物保温性能测试 |
6.3.9 OPUSA复合气凝胶涂层织物的隔热效果 |
6.3.10 OPUSA复合气凝胶的抗压模量 |
6.3.11 OPUSA复合气凝胶涂层织物的沾水性测试 |
6.3.12 OPUSA复合气凝胶涂层织物耐静水压测试 |
6.4 结果与讨论 |
6.4.1 OPUSA复合气凝胶材料的宏观形态 |
6.4.2 OPUSA复合气凝胶材料的微观结构 |
6.4.3 OPUSA复合气凝胶材料的比表面积及孔径分布 |
6.4.4 OPUSA复合气凝胶材料的红外光谱 |
6.4.5 OPUSA复合气凝胶材料的晶态结构 |
6.4.6 OPUSA复合气凝胶材料的热稳定性 |
6.4.7 OPUSA复合气凝胶涂层织物的保温性能 |
6.4.8 OPUSA复合气凝胶涂层织物的隔热性能 |
6.4.9 OPUSA复合气凝胶传热机理 |
6.4.10 OPUSA复合气凝胶的力学性能 |
6.4.11 OPUSA复合气凝胶涂层涂膜性能 |
6.5 本章小结 |
参考文献 |
第七章 主要结论与创新点 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 未来工作展望 |
致谢 |
附录:作者在攻读博士学位期间成果 |
(2)普碳钢高温防护涂层的制备及防护机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 前言 |
1.1 引言 |
1.2 钢坯高温氧化的影响因素及防护技术 |
1.2.1 钢坯高温氧化的影响因素 |
1.2.2 钢坯高温氧化的防护技术 |
1.2.3 钢坯高温防氧化涂层的分类 |
1.2.4 钢坯高温防氧化涂层的防护机理 |
1.2.5 钢坯高温防氧化涂层技术的研究与应用现状 |
1.3 普碳钢的高温氧化规律 |
1.3.1 普碳钢高温氧化过程的动力学基础 |
1.3.2 普碳钢的高温氧化层结构及特性 |
1.3.3 普碳钢高温氧化层结构的形成机理 |
1.4 氧化层内的离子高温扩散行为及影响因素 |
1.4.1 氧化层内的O~(2-)离子扩散 |
1.4.2 氧化层内的Fe~(2+)/Fe~(3+)离子扩散 |
1.4.3 氧化层内离子高温扩散的影响因素 |
1.5 普碳钢高温防氧化涂层的防护机理构想 |
1.6 研究目的与内容 |
第2章 碳钢Q235B的高温氧化规律研究及涂层设计原则 |
2.1 引言 |
2.2 碳钢Q235B的高温氧化规律及氧化层结构分析 |
2.2.1 实验原料及设备 |
2.2.2 实验流程及表征方法 |
2.2.3 碳钢Q235B的高温氧化规律 |
2.2.4 碳钢Q235B的高温氧化层结构分析 |
2.3 氧化层内离子高温扩散的分子动力学分析 |
2.3.1 分子动力学方法 |
2.3.2 分子动力学建模参数 |
2.3.3 氧化层内的离子高温扩散规律 |
2.4 气体屏蔽-离子扩散抑制耦合防护机理及涂层设计原则 |
2.5 本章小结 |
第3章 基于Fe_2Al_4Si_5O_(18)界面层结构的涂层制备研究 |
3.1 引言 |
3.2 堇青石基陶瓷涂层的制备及性能研究 |
3.2.1 实验原料及设备 |
3.2.2 涂层性能的表征方法 |
3.2.3 堇青石基陶瓷涂层的制备 |
3.2.4 堇青石基陶瓷涂层的性能分析 |
3.2.5 堇青石基陶瓷涂层的防护机理分析 |
3.3 MgO-Al_2O_(3-)SiO_2系微晶玻璃涂层的制备及性能研究 |
3.3.1 实验原料及设备 |
3.3.2 MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃制备 |
3.3.3 MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃析晶特性的表征方法 |
3.3.4 MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的析晶特性分析 |
3.3.5 MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃涂层的制备 |
3.3.6 MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃涂层的性能分析 |
3.3.7 MgO-Al_2O_3-SiO_2系微晶玻璃涂层的防护机理分析 |
3.4 Fe_2Al_4Si_5O_(18)界面层结构抑制离子高温扩散的微观作用机制 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于FeAl_2O_4界面层结构的涂层制备研究 |
4.1 引言 |
4.2 Al_2O_3-SiO_2基陶瓷涂层的制备及性能研究 |
4.2.1 实验原料及设备 |
4.2.2 基于FeAl_2O_4界面层结构的涂层反应路径分析 |
4.2.3 Al_2O_3-SiO_2陶瓷粉体的溶胶-凝胶法制备 |
4.2.4 Al_2O_3-SiO_2陶瓷粉体的结构特性分析 |
4.2.5 Al_2O_3-SiO_2基陶瓷涂层的制备 |
4.2.6 Al_2O_3-SiO_2基陶瓷涂层的性能分析 |
4.2.7 Al_2O_3-SiO_2基陶瓷涂层的防护机理分析 |
4.3 SiO_2@Al复合Al_2O_3基陶瓷涂层的制备及性能研究 |
4.3.1 实验原料及设备 |
4.3.2 SiO_2@Al铝热剂的制备 |
4.3.3 SiO_2@Al复合Al_2O_3基陶瓷涂层的制备 |
4.3.4 SiO_2@Al复合Al_2O_3基陶瓷涂层的性能分析 |
4.3.5 SiO_2@Al复合Al_2O_3基陶瓷涂层的防护机理分析 |
4.4 FeAl_2O_4界面层结构抑制离子高温扩散的微观作用机制 |
4.5 本章小结 |
第5章 涂层应用拓展及工业化试验 |
5.1 引言 |
5.2 碳钢J55的高温氧化规律及氧化层结构分析 |
5.2.1 实验原料及设备 |
5.2.2 碳钢J55的高温氧化规律 |
5.2.3 碳钢J55的高温氧化层结构分析 |
5.3 SiO_2@Al复合Al_2O_3基陶瓷涂层对碳钢J55的防护性能研究 |
5.3.1 SiO_2@Al复合Al_2O_3基陶瓷涂层对碳钢J55的防护性能分析 |
5.3.2 SiO_2@Al复合Al_2O_3基陶瓷涂层对碳钢J55氧化层结构的影响 |
5.3.3 SiO_2@Al复合Al_2O_3基陶瓷涂层对碳钢J55的防护机理分析 |
5.4 SiO_2@Al复合Al_2O_3基陶瓷涂层的工业化试验 |
5.4.1 工业化试验条件 |
5.4.2 涂层喷涂设备及操作参数 |
5.4.3 工业化试验流程及检测方法 |
5.4.4 SiO_2@Al复合Al_2O_3基陶瓷涂层的工业化试验结果 |
5.4.5 SiO_2@Al复合Al_2O_3基陶瓷涂层的成本效益分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(3)多相金属氧化物催化剂降解有机污染物构效关系研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 我国水环境与政策形势 |
1.1.2 有机污染物及其危害 |
1.1.3 难降解有机污染物 |
1.1.4 水处理技术 |
1.1.5 高级氧化技术 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 Fenton反应 |
1.2.2 铁基催化剂 |
1.2.3 铜基催化剂 |
1.2.4 非金属催化剂 |
第2章 研究思路、内容及创新点 |
2.1 研究思路 |
2.2 研究内容 |
2.3 创新点 |
第3章 Fe-Cu双金属催化体系的构建及构-效关系研究 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 仪器设备 |
3.2.3 催化剂制备 |
3.2.4 催化剂活性测试 |
3.2.5 催化剂表征 |
3.2.6 降解路径分析 |
3.2.7 分析方法 |
3.3 催化剂活性测试 |
3.4 反应条件影响 |
3.4.1 H_2O_2投放量的影响 |
3.4.2 硝基苯初始浓度的影响 |
3.4.3 反应温度的影响 |
3.4.4 催化剂用量的影响 |
3.5 5Fe2.5Cu-Al_2O_3的套用实验和稳定性 |
3.6 ·OH的定性与定量分析 |
3.7 催化剂物相结构 |
3.7.1 氮气物理吸附(N_2-BET) |
3.7.2 紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS) |
3.7.3 X射线衍射(XRD) |
3.7.4 穆斯堡尔谱(Mossbauer) |
3.8 催化剂电子结构 |
3.8.1 氢气程序升温还原(H2-TPR) |
3.8.2 X射线光电子能谱(XPS) |
3.9 构-效关系 |
3.10 硝基苯降解路径 |
3.10.1 硝基苯动态降解过程 |
3.10.2 中间产物 |
3.10.3 硝基苯降解动力学研究 |
3.11 本章小结 |
第4章 Fe-Cu双金属催化体系中H_2O_2利用率的优化 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 仪器设备 |
4.2.3 催化剂制备 |
4.2.4 分析方法 |
4.3 H_2O_2分解动力学研究 |
4.3.1 H_2O_2初始浓度影响 |
4.3.2 扩散影响 |
4.3.3 反应温度影响 |
4.3.4 反应机理 |
4.4 ·OH生成动力学研究 |
4.5 H_2O_2利用率单因素实验 |
4.5.1 反应温度的影响 |
4.5.2 溶液pH值的影响 |
4.5.3 H_2O_2初始浓度的影响 |
4.6 H_2O_2利用率响应面实验 |
4.6.1 实验因素和各因素水平的选取 |
4.6.2 实验结果和响应方程的建立 |
4.6.3 二元回归方程显着性检验 |
4.6.4 主效应和交互作用分析 |
4.6.5 响应面分析 |
4.6.6 最优实验条件的预测与验证 |
4.7 本章小结 |
第5章 单铜核壳型催化剂Fenton体系的设计与制备 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂 |
5.2.2 仪器设备 |
5.2.3 催化剂制备 |
5.2.4 催化剂活性测试 |
5.2.5 催化剂表征 |
5.2.6 密度泛函理论研究计算(DFT) |
5.2.7 分析方法 |
5.3 催化剂活性测试 |
5.4 催化剂形貌和晶体结构 |
5.5 催化剂电子结构 |
5.5.1 原位红外漫反射光谱(in situ DRIFTS) |
5.5.2 紫外-可见光漫反射光谱(UV-vis DRS) |
5.5.3 X射线光电子能谱(XPS) |
5.5.4 X射线吸收近边结构光谱(XANES) |
5.6 构-效关系 |
5.6.1 H_2O_2的活化 |
5.6.2 ·OH的产生 |
5.7 Cu@SiO_2-R200的套用实验和循环利用实验 |
5.8 本章小结 |
第6章 Cu-Sn双金属催化体系的构建与构-效关系研究 |
6.1 前言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验试剂 |
6.2.2 仪器设备 |
6.2.3 催化剂制备 |
6.2.4 催化剂活性测试 |
6.2.5 催化剂表征 |
6.2.6 降解路径分析 |
6.2.7 分析方法 |
6.3 Cu/Al_2O_3催化剂的优化筛选 |
6.3.1 不同制备方式的5Cu/Al_2O_3 |
6.3.2 不同负载量和煅烧温度的5Cu/Al_2O_3 |
6.3.3 催化剂表征及构-效关系 |
6.4 5CuySn/Al_2O_3-450催化剂降解喹啉 |
6.4.1 喹啉降解活性 |
6.4.2 ·OH产生能力 |
6.4.3 矿化性能 |
6.5 反应条件的影响 |
6.5.1 反应温度的影响 |
6.5.2 H_2O_2初始浓度的影响 |
6.5.3 催化剂投放量的影响 |
6.5.4 喹啉初始浓度的影响 |
6.5.5 反应pH值的影响 |
6.6 催化剂表征及构-效关系建立 |
6.6.1 X射线衍射(XRD) |
6.6.2 氢气程序升温还原(H_2-TPR) |
6.6.3 紫外-可见-近红外漫反射光谱(UV-vis DRS) |
6.6.4 X射线光电子能谱(XPS) |
6.6.5 红外漫反射光谱(CO DRIFTS) |
6.6.6 构效关系 |
6.7 喹啉降解路径 |
6.7.1 喹啉动态降解过程 |
6.7.2 中间产物 |
6.8 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
论文及相关成果 |
(4)基于二氧化硅的功能材料设计和物性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 二氧化硅材料简述 |
1.2 二氧化硅功能材料研究概述 |
1.3 三类二氧化硅功能材料的研究进展 |
1.3.1 熔石英缺氧缺陷研究进展 |
1.3.2 掺铋光纤低价铋粒子研究进展 |
1.3.3 铝/二氧化硅界面研究进展 |
1.4 研究进展总结及本论文概述 |
1.5 本论文结构安排 |
参考文献 |
第二章 理论基础和计算方法 |
2.1 密度泛函理论 |
2.1.1 Schrodinger方程 |
2.1.2 Hohenberg-Kohn定理 |
2.1.3 Kohn-Sham方程 |
2.2 常见的交换关联泛函 |
2.2.1 局域密度近似 |
2.2.2 广义梯度近似 |
2.2.3 杂化密度泛函 |
2.3 多体微扰理论 |
2.3.1 多体微扰理论 |
2.3.2 准粒子近似 |
2.3.3 随机相位近似 |
2.3.4 Bethe-Salpeter方程 |
2.4 分子动力学 |
2.4.1 经典分子动力学 |
2.4.2 第一性原理分子动力学 |
2.5 含时密度泛函理论 |
2.6 过渡态搜索 |
2.7 平面波原子轨道投影法 |
参考文献 |
第三章 熔石英缺氧缺陷的物性研究 |
3.1 研究背景及方法 |
3.2 熔石英中ODC(Ⅰ)缺陷的有序性研究 |
3.2.1 结构设计及稳定性分析 |
3.2.2 ODC(Ⅰ)缺陷的电荷特性 |
3.2.3 ODC(Ⅰ)缺陷的电子和光学性质 |
3.3 熔石英缺氧缺陷的聚集和吸附特性 |
3.3.1 ODC(Ⅰ)缺陷聚集的结构设计 |
3.3.2 ODC(Ⅰ)缺陷聚集的光学性质 |
3.3.3 E'心缺陷对F/Cl原子的吸附特性 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 掺铋石英光纤低价态铋粒子发光特性研究 |
4.1 研究背景及方法 |
4.2 掺铋石英光纤中三价铋发光特性研究 |
4.2.1 三价铋模型设计 |
4.2.2 三价铋的前线分子轨道分析 |
4.2.3 三价铋的发光特性 |
4.3 掺铋石英光纤中一价铋发光特性研究 |
4.3.1 一价铋模型设计 |
4.3.2 SiOBi结构的发光特性 |
4.3.3 SiBi结构的发光特性 |
4.3.4 间隙Bi_2O结构的发光特性 |
4.4 掺铋石英光纤铋粒子价态转换机制研究 |
4.4.1 价态转换模型设计 |
4.4.2 环状结构对价态转换机制的影响 |
4.4.3 氧原子对价态转换机制的影响 |
4.4.4 二价铋缺陷中心的近红外发光特性 |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
第五章 铝/二氧化硅界面的介电击穿特性研究 |
5.1 研究背景及方法 |
5.2 铝/二氧化硅界面模型的基本物性研究 |
5.2.1 界面模型设计和稳定性 |
5.2.2 界面模型的静电势偏移 |
5.2.3 界面模型的介电击穿特性 |
5.2.4 界面模型的电荷转移特性 |
5.3 铝/二氧化硅界面模型的转换机制研究 |
5.3.1 界面模型的转换途径 |
5.3.2 转换后模型的形成能变化 |
5.3.3 转换后模型的静电势变化 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 论文总结及展望 |
6.1 论文总结 |
6.2 未来工作展望 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表的学术论文 |
(5)柔性SiO2纳米纤维的规模化制备及其高温隔热研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 高温隔热材料的分类 |
1.3 纤维类高温隔热材料 |
1.4 SiO_2纳米纤维隔热材料 |
1.5 本课题的研究内容及意义 |
第二章 实验内容 |
2.1 实验原料及实验仪器 |
2.2 实验内容 |
2.3 测试和表征 |
2.4 本章小结 |
第三章 双硅源复配纺丝液的制备及其可纺性优化研究 |
3.1 引言 |
3.2 双硅源复配溶胶的制备 |
3.3 双硅源复配纺丝液的制备及其纺丝成型研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 高温煅烧对柔性SiO_2纳米纤维膜的性能影响 |
4.1 引言 |
4.2 煅烧过程对柔性SiO_2纳米纤维膜微观结构的影响规律研究 |
4.3 煅烧温度对柔性SiO_2纳米纤维膜性能的影响规律研究 |
4.4 本章小结 |
第五章 柔性SiO_2纳米纤维产品的开发及其高温隔热性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 SiO_2纳米纤维膜规模化初步制备 |
5.3 SiO_2纳米纤维膜的高温隔热性能的研究 |
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 |
攻读硕士期间取得的学术成果 |
致谢 |
(6)新型铁基催化剂的制备及其低温NH3选择性催化还原NOx研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
英文缩写对照表 |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.1.1 氮氧化物的来源和危害 |
1.1.2 氮氧化物的排放现状 |
1.1.3 固定源氮氧化物控制技术 |
1.2 NH_3-SCR催化剂研究进展 |
1.2.1 贵金属催化剂 |
1.2.2 金属氧化物催化剂 |
1.2.3 分子筛催化剂 |
1.2.4 金属-有机框架催化剂 |
1.3 NH_3-SCR反应机理研究进展 |
1.3.1 负载型钒基催化剂NH_3-SCR反应机理 |
1.3.2 非钒基氧化物催化剂NH_3-SCR反应机理 |
1.4 本文主要研究思路及内容 |
1.4.1 本文的主要研究思路及意义 |
1.4.2 本文的主要研究内容 |
1.4.3 本文的技术路线 |
2 Fe-V复合氧化物催化剂低温NH_3-SCR性能及构效关系研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料和仪器 |
2.2.2 催化剂制备方法 |
2.2.3 催化剂活性评价 |
2.2.4 催化剂表征方法 |
2.2.5 密度泛函理论(DFT)计算 |
2.3 实验结果 |
2.3.1 催化剂的NH_3-SCR性能 |
2.3.2 催化剂的结构解析 |
2.3.3 催化剂的表面性质研究 |
2.3.4 反应物吸附原位DRIFTS研究 |
2.4 讨论 |
2.5 本章小结 |
3 Fe-V复合氧化物催化剂NH_3-SCR反应机理及动力学研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料和仪器 |
3.2.2 催化剂的制备 |
3.2.3 催化剂动力学性能评价 |
3.2.4 催化剂表征方法 |
3.3 实验结果 |
3.3.1 不同温度吸附态物种研究 |
3.3.2 低温条件下NH_3-SCR反应机理研究 |
3.3.3 高温条件下NH_3-SCR反应机理研究 |
3.3.4 O_2在NH_3-SCR反应中的作用 |
3.4 讨论 |
3.4.1 反应物吸附 |
3.4.2 反应机理探讨 |
3.4.3 反应动力学研究 |
3.5 本章小结 |
4 Fe-V复合氧化物催化剂温度驱动的结构演变及构效关系研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验材料和仪器 |
4.2.2 催化剂制备 |
4.2.3 催化剂活性评价 |
4.2.4 催化剂表征方法 |
4.3 实验结果 |
4.3.1 催化剂的结构解析 |
4.3.2 催化剂的表面性质研究 |
4.3.3 反应物吸附原位DRIFTS研究 |
4.3.4 催化剂的NH_3-SCR性能 |
4.4 讨论 |
4.4.1 构效关系探讨 |
4.4.2 活性组分功能探讨 |
4.5 本章小结 |
5 高分散Fe-Mn/Ti催化剂低温NH_3-SCR性能及活性增强机制研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验材料和仪器 |
5.2.2 催化剂制备方法 |
5.2.3 催化剂活性评价 |
5.2.4 催化剂表征方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 催化剂的NH_3-SCR性能 |
5.3.2 催化剂的结构性质 |
5.3.3 催化剂的表面性质 |
5.3.4 催化剂活性增强机制研究 |
5.4 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 |
作者简介 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
(7)机械化学法降解氯代有机污染物的研究进展(论文提纲范文)
1 机械化学法 |
1.1 简介 |
1.2 特性 |
2 添加剂对降解体系的影响 |
2.1 单一添加剂 |
2.1.1 零价金属 |
2.1.2 金属氢化物 |
2.1.3 金属氧化物 |
2.1.4 过硫酸盐类 |
2.2 组合添加剂 |
2.2.1 双金属组合添加剂 |
2.2.2 石英基(—SiO2)组合添加剂 |
2.2.3 零价金属及金属氧化物组合添加剂 |
2.3 其他 |
3 球磨条件对降解体系的影响 |
3.1 球磨装置 |
3.1.1 球磨机 |
3.1.2 磨球材质 |
3.1.3 磨球尺寸 |
3.2 运行参数 |
3.2.1 填充系数、球料比和物料比 |
3.2.2 球磨机转速 |
3.2.3 球磨时间 |
4 氯代有机污染物机械化学降解机制 |
4.1 添加剂的作用方式 |
4.1.1 电子转移 |
4.1.2 自由基作用 |
4.1.3 亲核取代反应 |
4.2 典型氯代有机污染物的降解路径 |
4.2.1 HCB、PCBs和PCP |
4.2.2 DDT |
4.2.3 DPs |
4.2.4 PCNs |
5 结语与展望 |
(8)Fe3Si@SiO2复合吸波剂的制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 吸波材料的简介 |
1.2.1 吸波材料的电物理特性 |
1.2.2 吸波材料的吸收原理 |
1.2.3 吸波材料的分类及应用 |
1.2.4 吸波材料的研究现状及发展趋势 |
1.3 磁性核-壳复合吸波材料 |
1.3.1 磁性核-壳复合吸波材料的分类 |
1.3.2 磁性核-壳复合吸波材料的制备 |
1.4 Fe_3Si的研究情况 |
1.4.1 Fe-Si相图 |
1.4.2 Fe_3Si的基本性质及应用 |
1.4.3 Fe_3Si吸波材料的研究现状 |
1.5 本论文的研究目的、意义和研究内容 |
1.5.1 论文的研究目的和意义 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 理论基础及计算方法 |
2.1 引言 |
2.2 密度泛函理论简介 |
2.3 计算模块介绍 |
2.4 计算任务 |
2.5 计算步骤 |
第三章 实验方案 |
3.1 实验原料及设备 |
3.1.1 实验原料 |
3.1.2 实验所用仪器与设备 |
3.2 试样的制备 |
3.2.1 Fe_3Si、Fe_3Si@SiO_2磁性颗粒制备 |
3.2.2 改变参数含量时Fe_3Si@SiO_2磁性颗粒制备 |
3.2.3 实验流程 |
3.3 实验仪器和材料性能表征方法 |
3.3.1 行星式球磨机 |
3.3.2 真空高温烧结炉 |
3.3.3 X射线衍射仪(XRD) |
3.3.4 拉曼光谱仪 |
3.3.5 扫描电子显微镜(SEM) |
3.3.6 矢量网诺分析仪 |
第四章 α-Fe、FeSiAl和Fe_3Si电子结构、磁性及其介电性能的计算 |
4.1 α-Fe电子结构、磁性及其介电性能的计算 |
4.1.1 建立模型及参数设置 |
4.1.2 晶格优化 |
4.1.3 结构稳定性 |
4.1.4 电子结构分析 |
4.1.5 磁性分析 |
4.1.6 电荷密度分析 |
4.1.7 介电性质分析 |
4.2 FeSiAl电子结构、磁性及其介电性质的计算 |
4.2.1 建立模型 |
4.2.2 晶格优化 |
4.2.3 结构稳定性 |
4.2.4 电子结构分析 |
4.2.5 磁性分析 |
4.2.6 电荷密度分析 |
4.2.7 介电性质分析 |
4.3 Fe_3Si电子结构、磁性及其介电性质的计算 |
4.3.1 建立模型 |
4.3.2 晶格优化 |
4.3.3 结构稳定性 |
4.3.4 电子结构分析 |
4.3.5 磁性分析 |
4.3.6 电荷密度分析 |
4.3.7 介电性质分析 |
4.4 介电性质比较分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 Fe_3Si@SiO_2电子结构及介电性质的计算 |
5.1 建立模型和参数设置 |
5.2 系统优化 |
5.3 结构稳定性 |
5.4 电子结构及磁性分析 |
5.5 电荷密度分析 |
5.6 介电性质分析 |
5.7 本章小结 |
第六章 Fe_3Si@ SiO_2复合吸波剂的制备及其性能研究 |
6.1 SiO_2、Fe_3Si、Fe_3Si@ SiO_2微观组织及形貌分析 |
6.2 SiO_2在Fe_3Si表面的形成机理 |
6.3 TEOS含量对Fe_3Si@SiO_2复合颗粒的制备以及吸波性能的影响 |
6.3.1 TEOS含量对Fe_3Si@SiO_2复合颗粒微观结构的影响 |
6.3.2 TEOS含量对Fe_3Si@SiO_2复合颗粒形貌的影响 |
6.3.3 TEOS含量对Fe_3Si@SiO_2复合颗粒电磁特性的影响 |
6.3.4 TEOS含量对Fe_3Si@SiO_2复合颗粒微波吸收性能的影响 |
6.4 氨水含量对Fe_3Si@SiO_2复合颗粒的制备以及吸波性能的影响 |
6.4.1 氨水含量对Fe_3Si@SiO_2复合颗粒微观结构的影响 |
6.4.2 氨水含量对Fe_3Si@SiO_2复合颗粒形貌的影响 |
6.4.3 氨水含量对Fe_3Si@SiO_2复合颗粒电磁特性的影响 |
6.4.4 氨水含量对Fe_3Si@SiO_2复合颗粒微波吸收性能的影响 |
6.5 乙醇含量对Fe_3Si@SiO_2复合颗粒的制备以及吸波性能的影响 |
6.5.1 乙醇含量对Fe_3Si@SiO_2复合颗粒微观结构的影响 |
6.5.2 乙醇含量对Fe_3Si@SiO_2复合颗粒形貌的影响 |
6.5.3 乙醇含量对Fe_3Si@SiO_2复合颗粒电磁特性的影响 |
6.5.4 乙醇含量对Fe_3Si@SiO_2复合颗粒微波吸收性能的影响 |
6.6 本章小结 |
第七章 结论 |
展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 1:攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
(9)高比表面积金红石TiO2的制备及其高温稳定性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 金红石二氧化钛的主要性质 |
1.2.1 金红石二氧化钛的晶体结构 |
1.2.2 金红石二氧化钛的物理性质 |
1.2.3 金红石二氧化钛的化学性质 |
1.3 金红石型纳米二氧化钛的制备方法 |
1.4 金红石型纳米二氧化钛的改性研究 |
1.4.1 金红石纳米二氧化钛的掺杂改性 |
1.4.2 金红石纳米二氧化钛的材料复合 |
1.5 金红石纳米二氧化钛在工业催化中的应用 |
1.6 课题研究目的与内容 |
1.6.1 研究目的与意义 |
1.6.2 研究内容 |
1.6.3 技术路线 |
1.6.4 本文创新点 |
第二章 样品制备和表征方法 |
2.1 实验试剂及设备 |
2.2 样品制备实验过程及流程图 |
2.2.1 水热法制备金属离子掺杂金红石纳米TiO2 |
2.2.2 低温均匀沉淀法制备TiO_2-SiO_2复合型纳米粉末 |
2.2.3 溶胶-凝胶法制备TiO_2-SiO_2复合型纳米粉末 |
2.2.4 催化剂制备 |
2.3 样品测试和性能表征方法 |
2.3.1 粉末X射线衍射仪(XRD) |
2.3.2 场发射扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.3 紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS) |
2.3.4 比表面积与孔径分析仪 |
2.3.5 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR) |
2.3.6 激光拉曼光谱仪(Raman) |
2.3.7 X射线光电子能谱(XPS) |
2.3.8 X射线荧光光谱仪(XRF) |
2.3.9 H_2程序升温还原(H_2-TPR) |
2.3.10 O_2程序升温脱附(O_2-TPD) |
2.3.11 催化剂HCl催化氧化活性评价 |
第三章 水热法制备金属离子掺杂金红石纳米TiO2 |
3.1 引言 |
3.2 金红石纳米TiO_2的结构及稳定性 |
3.2.1 N_2 物理吸附-脱附分析 |
3.2.2 XRD分析 |
3.2.3 SEM分析 |
3.3 金属离子掺杂对纳米TiO_2结构和形貌的影响 |
3.3.1 BET比表面积分析 |
3.3.2 XRD分析 |
3.3.3 SEM分析 |
3.4 金属离子掺杂对纳米TiO_2高温稳定性的影响 |
3.4.1 BET比表面积分析 |
3.4.2 XRD分析 |
3.4.3 SEM分析 |
3.4.4 UV-vis DRS分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 低温均匀沉淀法制备TiO_2-SiO_2纳米复合物 |
4.1 引言 |
4.2 合成条件对TiO_2-SiO_2纳米复合物的影响 |
4.2.1 TiO_2/SiO_2原料比例的影响 |
4.2.2 TiOCl_2 浓度的影响 |
4.2.3 TiO_2-SiO_2纳米复合物的稳定性 |
4.3 TiO_2-SiO_2纳米复合物的结构与半导体性质 |
4.3.1 SEM分析 |
4.3.2 FTIR分析 |
4.3.3 Raman分析 |
4.3.4 UV-vis DRS分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 溶胶-凝胶法制备TiO_2-SiO_2复合型纳米粉末 |
5.1 引言 |
5.2 合成条件对TiO_2-SiO_2纳米复合粒子的影响 |
5.2.1 TiO_2含量的影响 |
5.2.2 TiO_2-SiO_2纳米复合物的稳定性 |
5.3 TiO_2-SiO_2纳米复合物的结构与半导体性质 |
5.3.1 SEM分析 |
5.3.2 FTIR分析 |
5.3.3 UV-vis DRS分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 高温稳定性TiO_2-SiO_2纳米复合物在HCl催化氧化反应中的应用 |
6.1 引言 |
6.2 TiO_2-SiO_2复合物载体合成方法对催化剂性能的影响 |
6.2.1 低温均匀沉淀法TiO_2-SiO_2复合物负载RuO_2催化剂的性能 |
6.2.2 溶胶-凝胶法TiO_2-SiO_2复合物负载RuO_2催化剂的性能 |
6.3 催化剂结构与性能分析 |
6.3.1 催化剂结构与性能分析 |
6.3.2 H_2-TPR分析 |
6.3.3 O_2-TPD分析 |
6.3.4 UV-Vis DRS分析 |
6.3.5 XPS分析 |
6.4 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 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 |
(10)草甘膦锆基的几种复合材料的制备及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 磷酸锆概述 |
1.1.1 磷酸锆的结构 |
1.1.2 磷酸锆的制备 |
1.1.3 磷酸锆的性质 |
1.1.4 有机膦酸锆 |
1.1.5 磷(膦)酸锆的应用 |
1.2 草甘膦锆概述 |
1.2.1 草甘膦锆的合成 |
1.2.2 草甘膦锆的结构 |
1.2.3 草甘膦锆的性质 |
1.2.4 草甘膦锆的应用 |
1.3 对硝基苯酚的危害与处理 |
1.3.1 对硝基苯酚的危害 |
1.3.2 对硝基苯酚的处理研究进展 |
1.4 果蔬保鲜中乙烯脱除技术的概述 |
1.5 固定化酶简述 |
1.5.1 固定化酶的方法 |
1.5.2 固定化酶的应用 |
1.6 本文选题目的和研究内容 |
1.6.1 选题目的 |
1.6.2 主要研究内容 |
参考文献 |
第二章 银纳米粒子负载草甘膦锆复合材料的合成及其催化性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂及仪器 |
2.2.2 实验步骤 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 产物的表征结果 |
2.3.2 产物的催化性能性能测试 |
2.3.3 最佳催化条件的测试 |
2.3.4 催化剂的可重复使用性测试 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 过渡金属离子配位草甘膦锆复合材料的制备及其吸附性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂及仪器 |
3.2.2 实验步骤 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 产物的表征结果 |
3.3.2 乙烯吸附性能测试 |
3.3.3 水果保鲜性能测试 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 草甘膦锆@二氧化硅复合材料的制备及其脂肪酶固定化性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂及仪器 |
4.2.2 实验步骤 |
4.2.3 脂肪酶的负载及负载效果的评价 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 产物的表征结果 |
4.3.2 固定化负载脂肪酶的最优条件探究结果 |
4.3.3 不同催化环境条件下固定化酶与游离酶的催化性能对比 |
4.3.4 固定化酶的重复利用性能 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 结论 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
本论文创新点 |
致谢 |
攻读学位期间发表的学术论文及科研成果 |
作者和导师简介 |
附件 |
四、新型无定形SiO_2研究进展及展望(论文参考文献)
- [1]旋光聚氨酯增强SiO2气凝胶隔热涂料制备及涂层性能[D]. 林玲. 江南大学, 2021(01)
- [2]普碳钢高温防护涂层的制备及防护机理研究[D]. 于博. 中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所), 2021(01)
- [3]多相金属氧化物催化剂降解有机污染物构效关系研究[D]. 孙杨. 华东理工大学, 2021(08)
- [4]基于二氧化硅的功能材料设计和物性研究[D]. 贾宝楠. 北京邮电大学, 2021(01)
- [5]柔性SiO2纳米纤维的规模化制备及其高温隔热研究[D]. 夏雪. 东华大学, 2021(09)
- [6]新型铁基催化剂的制备及其低温NH3选择性催化还原NOx研究[D]. 牟金成. 大连理工大学, 2020
- [7]机械化学法降解氯代有机污染物的研究进展[J]. 张振国,刘希涛,赖玲,冯秀娟. 化工进展, 2021(01)
- [8]Fe3Si@SiO2复合吸波剂的制备及其性能研究[D]. 任芬. 贵州大学, 2020(01)
- [9]高比表面积金红石TiO2的制备及其高温稳定性研究[D]. 韦萌. 西安石油大学, 2020(10)
- [10]草甘膦锆基的几种复合材料的制备及应用研究[D]. 周安南. 北京化工大学, 2020(01)