超细金属氧化物论文_王兵

导读:本文包含了超细金属氧化物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:氧化物,金属,超细,纳米,电化学,粒径,氧化镁。

超细金属氧化物论文文献综述

王兵[1](2015)在《分级结构纳米金属氧化物/碳化硅超细纤维的制备及性能研究》一文中研究指出航天、核工业与军事等领域要求气敏传感器能适应高温、高频、腐蚀性和辐射性等极端工作环境。面对化石能源的枯竭,利用太阳光催化分解水制氢气成为近年来前沿研究热点之一。SiC作为第叁代半导体材料,具有强度高、耐化学腐蚀、耐高温、抗氧化、热导率高和电子迁移率快等一系列的优势。本文利用静电纺丝结合先驱体转化法和碳热还原法,制备了高比表面积的大孔-介孔-微孔SiC超细纤维(MMM-SFs)和介孔SiC纳米纤维(SiC NFs),并在此基础上通过水热法等实现了分级结构TiO_2/SiC和SnO_2/SiC异质结微纳纤维的可控制备,表征分析了其组成与结构,研究了其组成结构对气敏传感和光催化分解水制氢性能的影响规律及机理。采用PCS为先驱体,结合静电纺丝法和先驱体转化法,制备了大孔-介孔-微孔SiC超细纤维(MMM-SFs)。研究了溶剂组成、环境湿度、PCS浓度和烧成温度对纤维孔结构的影响。结果表明,以二甲苯和DMF等作为纺丝溶剂,PCS浓度为1.05~1.35 g ml-1时,在湿度为60~80%RH的环境中对PCS纺丝液进行静电纺丝,再经空气预氧化和1550°C高温烧成可制备MMM-SFs。通过控制溶剂组成和烧成温度,还可制得仅含有大孔的SiC超细纤维和仅含有介孔和微孔的SiC超细纤维。纤维中大孔的形成是由于纺丝过程中非溶剂致相分离所致,而介孔和微孔的形成则是由于高温条件下SiOxCy相分解产生的气体逸出所致。MMM-SFs的直径为3.7~4.8μm,比表面积为86.1~128.2 m2 g-1,主要由SiC相组成,其中还含有少量的SiOxCy和SiO_2相。纤维比表面积高、柔性好、热稳定性优异,同时还具有高的传质效率和高温抗腐蚀性能。该纤维不仅为后续分级结构纤维的制备提供了基础材料,也可单独在多相催化和高温过滤等领域发挥独特作用。从聚丙烯腈出发,采用静电纺丝法,经空气预氧化和高温碳化先制得碳纳米纤维(CNFs)。再通过CNFs与Si粉发生碳热还原反应,可控制备了自由碳含量为0~17.2 wt%、直径在150~500 nm范围内可调的SiC纳米纤维(SiC NFs)。采用平行Al电极作为接收器,经相同工艺还可得到有序排列的SiC NFs。研究了碳热还原温度和时间及保护气流速等参数对SiC NFs组成和微观结构的影响。结果表明,SiC NFs主要由β-SiC相组成,表面含有微量的SiO_2。合适的碳热还原温度为1300~1500°C,反应时间为2~5 h。考察了纤维的自由碳含量对光催化分解水制氢性能的影响。结果表明,碳含量为3.2 wt%,溶液pH为14时,SiC NFs在模拟太阳光照射下的产氢速率最高为180.2μmol g-1 h-1,在λ>450 nm的可见光下产氢速率为31.0μmol g-1 h-1,高于文献报道的纳米SiC基光催化材料的产氢速率。其机理是原位嵌入适量的碳可快速转移光生电子,增强SiC NFs可见光响应,同时在溶液中外加的OH-可迅速转移光生空穴,实现了光生电子-空穴有效分离。这种“电子-空穴双转移”方法为制备其他无助催化剂、稳定、高活性光催化剂提供了实验和理论借鉴。针对目前TiO_2/SiC异质结材料只是简单的复合,比表面积小的现状,设计以钛酸丁酯为原料,通过水热法在MMM-SFs上可控地生长了TiO_2纳米棒(TiO_2 NRs)和TiO_2纳米片(TiO_2 NSs),制备出分级结构TiO_2 NRs@MMM-SFs和TiO_2NSs@MMM-SFs异质结复合纤维。TiO_2 NRs为金红石相,主要暴露(110)晶面,TiO_2NSs为锐钛矿相,主要暴露(001)晶面。不同形貌TiO_2的形成与晶体热力学稳定性和形貌控制剂(Cl-和F-)对晶粒生长方向的诱导作用有关。气敏测试结果表明,TiO_2 NSs@MMM-SFs在450°C时对100 ppm丙酮的灵敏度最高为19.2,分别是TiO_2 NRs@MMM-SFs和纯TiO_2 NSs的1.2倍和2.3倍。同时,TiO_2 NSs@MMM-SFs传感器的灵敏度与丙酮浓度呈线性相关,还具有超快的响应时间(3 s)、优异的气敏重现性和超低的检出限(<1 ppm),在高温气敏传感器领域具有很大的应用潜力。光催化性能测试表明,在模拟太阳光照射下,TiO_2 NSs@MMM-SFs的产氢速率最高为1206.1μmol g-1 h-1,是TiO_2 NRs@MMM-SFs产氢速率的1.2倍,是纯TiO_2 NSs的1.5倍。验证了特殊的纤维状核-壳型分级结构和TiO_2-SiC异质结的协同作用对光催化活性的提升作用。以SnCl_2·2H_2O为原料,采用水热法,在SiC NFs上可控生长超薄SnO_2纳米片(SnO_2 NSs),得到分级结构SnO_2 NSs@SiC NFs。SnO_2 NSs直立生长在SiC NFs上。气敏测试结果表明,SnO_2 NSs@SiC NFs在350°C对100 ppm乙醇的灵敏度最高为23.5;在500°C高温下的灵敏度也可达到7.2,是SnO_2 NSs的2.3倍。SnO_2NSs@SiC NFs对还原性气体的响应时间少于5 s,恢复时间少于15 s;对一氧化氮的响应和恢复时间仅为纯SnO_2 NSs的8%和15%,具有超快的响应/恢复速率。同时,SnO_2 NSs@SiC NFs还表现出很好的乙醇选择性、优异的气敏重现性和长期稳定性。在模拟太阳光下,SnO_2 NSs@SiC NFs的光催化分解水制氢速率为471.82μmol g-1 h-1,分别是SiC NFs的1.25倍和纯SnO_2 NSs的3.03倍。SnO_2 NSs@Si C NFs优异的气敏传感性和光催化性能是得益于SnO_2-Si C异质结协同作用以及特殊的纤维型分级结构避免了纳米材料的团聚,提供了载流子长程转移的通道。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2015-11-01)

徐秀梅,景介辉[2](2014)在《用阴极沉淀法制备超细金属氧化物粉体》一文中研究指出针对超细氧化物粉体制备条件苛刻、体系复杂等问题,对阴极沉淀制备氧化物方法进行研究。采用自制的以阴离子渗透膜为隔膜的两室电解装置,在阴极电流密度为50~150 A/m2时,对热解Ti3+、Mg2+及两复合离子的阴极沉淀物进行对比分析实验,探讨分散剂、电流密度、溶液pH值等因素对氧化物形貌和粒度的影响。结果表明:叁种沉淀均能得到粒度较均匀的超细氧化物,易于水解沉淀得到的TiO2粒度随电流密度增加变化不明显,经过热解氢氧化镁得到的MgO,其粒度随电流密度增加呈增大的趋势,而复合离子氧化物的粒度更接近同条件下得到的MgO粒度。添加分散剂前后制备的氧化物颗粒形貌未见明显变化。该方法具有一定的通用性,通过金属离子沉淀、热解可以得到粒度较均匀的超细氧化物。(本文来源于《黑龙江科技大学学报》期刊2014年03期)

徐秀梅[3](2008)在《可控电化学法合成超细金属氧化物粉体的研究》一文中研究指出本文采用两室(阴离子交换膜为隔膜)可控电化学的方法,研究了Zn~(2+)、Al~(3+)、La~(3+)和Mg~(2+)等四种不同金属离子制备其纳米金属氧化物的制备条件,着重讨论了金属离子的电极电势、电流密度、分散剂、焙烧温度等条件对其纳米金属氧化物的制备工艺的影响,利用TEM、TG-DTA、XRD和UV等测试手段对制备产物进行表征,并探索其纳米金属氧化物的制备机理。通过阴离子交换膜在两室可控电化学反应过程中起到有效的隔离作用,在阴极室可形成稳定的沉淀环境。利用控制阴极上的电流密度大小来控制沉淀离子生成的速度,进而可形成金属离子沉淀物晶核不同程度的过饱和度,在不加分散剂的情况下,可以形成获得颗粒均匀的纳米尺寸的金属氧化物的制备环境,实验证明电流密度大小对制备金属氧化物起到至关重要的作用。通过研究不同的溶液制备体系,能够有效地控制电解体系中的电解反应,可以避免具有不同氧化还原电势的金属离子在阴极上优先还原,实验证明选择合适的溶液制备纳米金属氧化物体系可达到目标化学反应的控制和实现。研究了可控电化学反应得到的其金属氢氧化物沉淀,在不同的温度下进行热解反应,可以得到结构、粒度均不同的金属氧化物粉体,并发现随着热解温度的升高,其氧化物的颗粒尺寸逐渐增加,晶型不断完善,因此,确定合适的热解温度是制备出纳米金属氧化物非常重要条件之一。(本文来源于《黑龙江大学》期刊2008-11-25)

高风玲[4](2008)在《超临界水热合成制备超细金属氧化物的实验研究》一文中研究指出超临界水热合成技术(Supercritical Hydrothermal Synthesis)在制备超细金属氧化物微粒研究领域取得快速发展。该技术是将超临界流体引入到传统的水热合成微粒制备技术中,其特点是制备的粒子纯度高、分散性好、晶形好且可控制、反应时间短、环境友好,是对微粒制备技术的有效拓展。首先对原有超临界水氧化装置进行了一系列改造和调整。除对所需的管路和阀门进行了调整外,还添加了小型反应釜和循环水冷却系统,以使设备在能够满足实验过程要求的前提下,提高自身的灵活性、安全性及节省能源等。同时,实验的过程参数更容易被测量和控制,设备更便于操作。实验以乙酸锌、乙酸钴、氧氯化锆和乙酸锰为典型材料,进行了超临界水热合成制备金属氧化物微粒的研究。考察了各过程参数(实验温度、实验压力、反应物浓度和进水速率)对产品微粒粒径的影响;利用XRD、SEM和Zetasizer对实验制备的微粒进行了表征;并对微粒的成核机理进行了初步的热力学分析。本论文的主要研究工作及所形成的主要结果与结论如下:实验温度、压力和反应物浓度是影响制备微粒的最为关键的因素。制备的金属氧化物微粒粒径随实验温度的升高而减小;实验压力增大,微粒粒径随之增大;应物浓度增加,微粒粒径也增大;但进水速率对制备微粒粒径的影响不是很明显,随进水速率的增大粒径略有减小。由表征结果可知,实验成功制备出最小平均粒径为9.55nm的ZnO球形微粒、最小平均粒径为138nm的CoO六面体微粒、最小平均粒径为170nm的ZrO_2球形微粒和最小平均粒径为305nm的Mn_3O_4球形微粒,粒径分布范围较窄。对水热合成过程溶质微粒的晶化趋势以及晶核的形成与生长过程进行了初步的热力学分析,推导出水热合成的成核速率公式以及核生长速率公式,成功解释了本文的部分实验现象,为今后更深入的热力学及动力学理论分析提供了一定的理论参考。通过本文的实验研究,对用超临界水热合成制备金属氧化物超细微粒过程有了较深入的认识,掌握了各过程参数对氧化物微粒粒径影响的基本规律,为该工艺的进一步工业应用与理论分析提供了必要的实验数据和理论基础。(本文来源于《大连理工大学》期刊2008-06-01)

耿银行,蒋家兴,赵剑曦[5](2007)在《Sol-gel制备超细金属氧化物纳米复合材料》一文中研究指出金属氧化物及其复合物由于其特有的组成与结构,在催化、传感、光、电、磁等领域有着广泛的应用,是近年来国内外跨学科领域研究的热点。本文采用溶胶凝胶法制备不同金属氧化物(Ni, Co,Cr,Zn)-氧化铝纳米复合材料,用 FT-IR、DTA-TG、XRD、UV-Vis、TEM 等研究纳米复合材(本文来源于《中国化学会第十一届胶体与界面化学会议论文摘要集》期刊2007-07-01)

李秀艳[6](2003)在《超细金属氧化物的微波固相合成》一文中研究指出本文以金属(Ni、Mn、Co、Zn等)的碳酸盐(或水合碳酸盐)和水合草酸为原料,采用微波固相合成化学反应方法首先合成前驱物二水合草酸盐,再进一步分解前驱物制得超细金属氧化物;所得的产物与固相条件下合成的前驱物在相同条件下进行分解所得的超细金属氧化物相比较。 通过实验可看出,微波固相合成超细氧化物是一种简单的合成方法。该法突破了以往液相合成法的局限(需要溶剂、反应条件难控制、生产设备较复生产的纳米粒子易团聚等),具有产率高,选择性强等特点;与传统固相合成法相比,其最大特点是反应速度大幅度提高。本实验中采用传统固相合成法制备前驱物一般需1-2天,而微波固相合成法仅需要几分钟即可完成反应。 实验中选择微波辐射功率、微波辐射时间、热分解温度和时间为因素,通过L_(16)(4~4)四因素四水平的正交实验,确定了最佳合成条件,并研究各因素对产物的影响。实验中发现,热分解温度是最大影响的因素,只有控制严格的温度才能制备出所需的产物,尤其对于化合价较多的钴、锰前驱物要尤为重视。 通过热重-差热(TG)、红外光谱(IR)、X衍射分析(XRD)、透射电镜(TEM)等分析方法表征其前驱物及金属氧化物。实验中发现,微波固相法和固相法所制备的前驱物及氧化物的结构相同;但除氧化镍的前驱物及氧化物外,微波固相法比固相法制备的前驱物及氧化物的平均粒径要小。 通过实验可合成四角晶系的γ-Mn_2O_3,四角晶系的Mn_3O_4,立方晶系的Co_3O_4,立方晶系的NiO和六角晶系的ZnO。各氧化物的粒度分别较均匀,团聚较少,粒径范围在20~80nm之间。(本文来源于《广东工业大学》期刊2003-04-01)

张延霖[7](2002)在《室温固相合成超细金属氧化物研究》一文中研究指出本文采用室温固相化学反应的方法,建立了在该条件下制备超细金属氧化物的方法体系及制备机理,研究超细金属氧化物及复合超细金属氧化物在冰箱除臭催化中的应用。研究内容包括: 1)金属(Co、Mn、Ni、Cu等)的水合乙酸盐与水合草酸的室温固相反应体系中,研究超细金属氧化物的固相反应制备方法; 2)通过络合滴定法分析所制备超细金属氧化物的成分组成,并初步找出反应的最佳条件及各因素对产物合成的影响程度; 3)初步探索室温固相合成反应机理,研究合成反应尤其是高温分解反应过程中诸因素影响规律; 4)用各种物理、化学手段表征前驱物的组成(配比不同的影响)、热性质及超细金属氧化物的形貌及粒度,并确定最佳的的分解条件; 5)在冰箱测试模拟箱中研究单一及复合超细金属氧化物在室温条件下催化乙硫醇、甲醛等物质的效果并做对比,选定最佳的复合金属氧化物配比; 由实验可看出,超细氧化物室温固相合成新方法是一种简单、环保型的合成方法。该法合成产率高,选择性强,合成成本低,不需要溶剂,能避免由于溶液法所带来的团聚问题,是一种适于工业化的方法。 影响固相反应的主要因素有反应物的配比、研磨时间、热分解温度、时间等,其中分解温度是影响最大的因素,其次是加热时间。只有控制严格的温度才能制备出所需的产物,尤其对于化合价较多的钴、锰前驱物要尤为重视。 通过实验可合成立方相的Co_2O_3、六方相的MnO_2、单斜晶系的CuO和NiO粒度分别较均匀,团聚较少,粒径范围在30~70nm之间。 通过对所制备的氧化物的应用实验研究知:以MnO_2、CuO超细氧化物为主体、加入少量的Co_2O_3超细氧化物并辅以活性炭制成的催化剂块具有良好的除臭性能,其对乙硫醇的去除率可达98.5%以上,对甲醛的去除率可达70%,较其他类型的催化剂具有明显的优势。(本文来源于《广东工业大学》期刊2002-04-30)

邓鹏图,田德余,赵恂,向阳春[8](1997)在《超细 CaCO_3 与金属氧化物 M_2O_3 对 Al/AP/HTPB 推进剂燃烧的催化协同效应研究》一文中研究指出对超细及市售CaCO3在低含量(≤1%)的情况下对丁羟推进剂燃烧性能的影响进行了研究,结果发现CaCO3低含量时可提高推进剂的燃速且超细CaCO3比市售CaCO3的催化效率高。进一步研究了超细CaCO3与金属氧化物M2O3组合对推进剂燃烧的催化作用,结果表明两者有协同效应,其组合的燃烧催化效果较各自单独使用的催化效果要好。(本文来源于《火炸药》期刊1997年04期)

陈祖耀,朱英杰,陈敏,钱逸泰,张曼维[9](1996)在《γ-射线辐照制备金属和金属氧化物纳米级超细粉》一文中研究指出γ-射线辐照制备金属和金属氧化物纳米级超细粉陈祖耀,朱英杰,陈敏,钱逸泰,张曼维(中国科学技术大学应用化学系,合肥230026)(中国科学院中国科学技术大学结构研究开放实验室,合肥230026)某些金属盐及其溶液在可见光或γ-射线辐照下会变色生成微细...(本文来源于《化学通报》期刊1996年01期)

超细金属氧化物论文开题报告

(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:

针对超细氧化物粉体制备条件苛刻、体系复杂等问题,对阴极沉淀制备氧化物方法进行研究。采用自制的以阴离子渗透膜为隔膜的两室电解装置,在阴极电流密度为50~150 A/m2时,对热解Ti3+、Mg2+及两复合离子的阴极沉淀物进行对比分析实验,探讨分散剂、电流密度、溶液pH值等因素对氧化物形貌和粒度的影响。结果表明:叁种沉淀均能得到粒度较均匀的超细氧化物,易于水解沉淀得到的TiO2粒度随电流密度增加变化不明显,经过热解氢氧化镁得到的MgO,其粒度随电流密度增加呈增大的趋势,而复合离子氧化物的粒度更接近同条件下得到的MgO粒度。添加分散剂前后制备的氧化物颗粒形貌未见明显变化。该方法具有一定的通用性,通过金属离子沉淀、热解可以得到粒度较均匀的超细氧化物。

(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。

超细金属氧化物论文参考文献

[1].王兵.分级结构纳米金属氧化物/碳化硅超细纤维的制备及性能研究[D].国防科学技术大学.2015

[2].徐秀梅,景介辉.用阴极沉淀法制备超细金属氧化物粉体[J].黑龙江科技大学学报.2014

[3].徐秀梅.可控电化学法合成超细金属氧化物粉体的研究[D].黑龙江大学.2008

[4].高风玲.超临界水热合成制备超细金属氧化物的实验研究[D].大连理工大学.2008

[5].耿银行,蒋家兴,赵剑曦.Sol-gel制备超细金属氧化物纳米复合材料[C].中国化学会第十一届胶体与界面化学会议论文摘要集.2007

[6].李秀艳.超细金属氧化物的微波固相合成[D].广东工业大学.2003

[7].张延霖.室温固相合成超细金属氧化物研究[D].广东工业大学.2002

[8].邓鹏图,田德余,赵恂,向阳春.超细CaCO_3与金属氧化物M_2O_3对Al/AP/HTPB推进剂燃烧的催化协同效应研究[J].火炸药.1997

[9].陈祖耀,朱英杰,陈敏,钱逸泰,张曼维.γ-射线辐照制备金属和金属氧化物纳米级超细粉[J].化学通报.1996

论文知识图

添加量为0.05%的共混聚醋切片超细永磁材料制备流程普通PET纤维碱减量后的表面形态普通PET纤维的表面形态一11微波固相法合成超细NIO粉体的透射电...溶胶-凝胶法制备MgO纳米颗粒:(a)无...

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超细金属氧化物论文_王兵
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