磁场诱导组装论文-曾明扬

磁场诱导组装论文-曾明扬

导读:本文包含了磁场诱导组装论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:锂离子电池,负极材料,磁场诱导自组装技术,倍率性能

磁场诱导组装论文文献综述

曾明扬[1](2019)在《基于磁场诱导自组装构筑高性能锂离子电池负极的研究》一文中研究指出当今全球环境污染与能源危机日趋严重,开发可持续发展的新型电化学储能技术迫在眉睫。在诸多的电化学储能器件中,锂离子电池兼具高容量、高输出电压、长循环寿命和绿色环保等优点,已被广泛应用于各类便携式电子设备及新能源汽车等领域。但Li~+在电极中扩散缓慢,使锂离子电池的性能严重依赖电极的负载量,限制了锂离子电池的快速发展。本文以锂离子电池主要的商业化负极材料石墨作为研究对象,利用磁场诱导自组装技术构筑具有有序结构的石墨负极,以提升其在充放电过程中Li~+传输速率,改善其结构稳定性。系统研究磁场诱导自组装技术-有序阵列结构-电化学性能叁者之间的构效关系,同时构建了磁场诱导自组装的关键制备技术。此外,将此技术推广至MXene(Ti_3C_2T_x)材料,利用石墨作为支撑骨架,制备了有序排列结构的Ti_3C_2T_x电极。其展现出优异的电化学性能。具体研究内容如下:1.利用磁场诱导自组装技术制备有序排列结构的石墨锂电负极材料。研究了磁场诱导工艺参数对电极结构有序程度的影响。结果表明在37.5μl g~(-1)和350 r min~(-1)下制备的石墨电极展现出垂直于集流体的有序阵列结构。电化学测试表明,电极的有序排列结构,尤其是在高负载情况下,可以大大缩短Li~+的传输路径,促进Li~+在整个电极上的扩散动力学,倍率性能和循环稳定性得到了极大地提升。在2C下容量达到59.1 mAh g~(-1)(为未磁场诱导自组装的电极的4.5倍),经过100圈循环后容量保持率为80%。2.首次将磁场诱导自组装技术拓展至Ti_3C_2T_x材料。当磁流体浓度为37.5μl g~(-1),转速为300 r min~(-1)时,利用石墨作为支撑骨架,制备了有序排列结构的MXene电极,并系统地研究了有序排列结构对电化学性能的影响。结果表明,具有有序结构的电极在2 A g~(-1)下的比容量为未磁场诱导CM-Ref电极的3.6倍,且具有良好的循环稳定性。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2019-04-01)

徐丹,段海宝,陆春华,张敦谱[2](2015)在《磁场诱导自组装制备有序结构材料研究进展》一文中研究指出磁场诱导自组装是构筑有序结构材料的一种新方法,由于其对材料结构操控性强而受到广泛关注。阐述了磁场诱导自组装的基本理论,对磁场自组装的可控制备提供一定的依据,并对目前利用该方法制备出的各种类型有序结构材料及其特殊性能和应用进行了归纳和概括。(本文来源于《磁性材料及器件》期刊2015年04期)

吴金华[3](2015)在《基于磁场诱导自组装的香兰素分子印记搅拌棒的制备及其应用研究》一文中研究指出近年来,婴儿配方食品的安全问题越来越引起人们的关注。为了降低成本,很多不法商家在这类食品中添加食用香精以提高奶香味,其中以香兰素类香精的使用最为广泛。研究发现,婴儿长期从食品中摄取大量的食用香精对其肝肾功能存在不同程度的毒副作用。因此,对于婴儿配方食品中食用香精的监测具有重要的现实意义。本论文以分离、富集、实时测定婴儿配方奶粉中香兰素类食用香精为目的,通过纳米技术、磁场诱导技术、分子印记技术和搅拌棒固相萃取技术的交叉研究,建立了一种以磁场诱导功能化磁性纳米粒自组装为基础制备香兰素分子印记搅拌棒的新方法。采用香兰素作为模板分子,甲基丙烯酸作为功能单体,两者之间通过氢键作用形成预聚物。该预聚物与功能化修饰的磁性纳米粒(Fe_3O_4@PANI)通过氢键作用、疏水作用以及π-π作用形成磁性复合物。由于搅拌棒的磁场诱导作用,磁性复合物快速有效地被吸附在搅拌棒表面,在交联剂(乙二醇二甲基丙烯酸甲酯)和引发剂(偶氮二异丁腈)的共同作用下引发双键热聚合,通过一步聚合反应形成印记涂层,大大弥补了传统印记涂层多次聚合的弊端。通过这种方法制得的香兰素分子印记搅拌棒具有较好的选择性和较快的动力学,将该分析元件与高效液相色谱相结合已成功地应用于婴儿配方奶粉中香兰素及其结构类似物的分离富集与测定。结果表明,该方法对香兰素、乙基麦芽酚和甲基香兰素的线性范围分别为0.01-10,0.02-10和0.03-10μg mL~(-1),检测限在2.5-10.0 ng mL~(-1)之间,回收率分别在94.7-98.9%,82.1-96.7%和84.5-93.2%范围内,相对标准偏差均小于7.2%。(本文来源于《南京医科大学》期刊2015-05-01)

桂霞,于欣欣,戴鹏,吴明在,王磊[4](2013)在《磁场退火诱导下组装的FePt纳米粒子体系(英文)》一文中研究指出为解决FePt纳米粒子在磁记录应用中面临的叁个问题:高的转变温度、强的磁耦合和垂直取向,提出一个统一的解决方案.包覆聚乙烯吡咯烷酮(PVP)分子的FePt纳米颗粒体系在磁场诱导下被组装.磁退火后,得到具有较低转变温度和垂直取向的FePt纳米颗粒组装体系.碳化的壳层不仅抑制了粒子的生长,还降低了相邻粒子之间的交换耦合.(本文来源于《安徽大学学报(自然科学版)》期刊2013年05期)

徐丹,陆春华,张敦谱,宋剑斌,倪亚茹[5](2012)在《纳米Fe_3O_4/氟碳树脂磁场诱导自组装抗反射薄膜的制备及表征》一文中研究指出为了获得高度取向的阵列材料,以水热合成的纳米Fe_3O_4磁性颗粒为功能物质,氟碳树脂为薄膜基体,在磁场作用下定向生长成具有磁性针状阵列结构的自组装抗反射薄膜,并考察不同Fe_3O_4含量对磁性阵列结构的影响;利用体视显微镜和扫描电镜(SEM)对薄膜表面结构进行了表征;采用紫外可见近红外分光光度计(UV/Vis/NIR)来表征自组装薄膜的反射率。结果表明:随着Fe_3O_4含量的增加,阵列高度逐渐增高;当粉体质量分数为10%时,阵列的间距为300~600μm,阵列中单个针状结构中间的直径约为100μm;薄膜表面的阵列结构对于反射率的降低有明显效果(本文来源于《南京工业大学学报(自然科学版)》期刊2012年04期)

张磊,焦万丽[6](2012)在《交变磁场诱导自组装超结构Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4/PAA复合纳米线》一文中研究指出采用沸腾回流法制备了单相Ni0.5Zn0.5Fe2O4颗粒,并对其进行了PAA包覆,得到了Ni0.5Zn0.5Fe2O4/PAA复合纳米颗粒,并在交变磁场的诱导下进行自组装,得到了一维纳米线。室温磁滞回线表明,PAA的包覆降低了Ni0.5Zn0.5Fe2O4颗粒的饱和磁化强度和矫顽力,分别为21.1 emu/g和3.2 Oe。偏光显微照片表明,在交变磁场磁性模板自我强化作用的影响下,制备的软磁铁氧体复合物在0.05 T的磁场中仍有较敏感的响应,形成一维纳米线。SEM照片表明,纳米线直径200 nm,长径比大于100,线体本身则由纳米复合物形成的小团聚体首尾相连构成。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2012年02期)

姚敏,王军,许高杰[7](2009)在《磁场诱导组装磁性钴纳米球链状结构及其磁性能》一文中研究指出通过简单的水热反应,分别在无外加诱导磁场和有外加磁场条件下合成了不同结构的磁性Co纳米材料。用XRD、SEM、TEM和PPMS分别表征了样品的晶相、形貌和磁性能。结果显示,无磁场下的样品(ZF样品)为单分散Co纳米球,而磁场下的样品(AF样品)为Co纳米球组装形成的一维链状结构,二者有相近的饱和磁化强度(分别为30.98、31.96A.m2/kg),但其矫顽力和剩磁比却明显不同(ZF样品:901.87A/m、0.096;AF样品:8436.8A/m,0.047),认为这主要磁场诱导形成特殊一维链状结构的形状各向异性造成的。(本文来源于《功能材料》期刊2009年09期)

张居舟[8](2008)在《磁性金属配合物的分子设计、合成及磁场诱导组装》一文中研究指出信息化和高密度信息储存器件的发展对磁性介质提出了更高的要求,而传统的无机磁性材料难以满足它们的需要。新型的具有磁学物理特征的,在结构上以超分子化学为主要特点的分子磁体正好能满足这些发展的要求。目前分子磁体大都是通过自组装反应合成得到的,自组装反应大多取决于内驱动力,人为很难控制。而磁场作为一种外动力,已经证明能够被用来作为自组装的动力,用来控制排列和自组装的反应,得到有序材料,甚至能对产物进行选择性的合成。所以,我们认为在分子磁体的自组装过程中引入外加磁场则有可能对这些有顺磁性离子参与的超分子自组装反应产生一定的影响,甚至控制这些自组装反应方向,增强分子磁体的磁交换作用和改善磁性能等。此外,分子磁体具有结构多样性的特点,易于用化学方法在分子水平上对其进行修饰和剪裁而提高或改变其磁性能,这种分子水平上的剪裁和修饰也可以得到多功能性的分子磁性材料。金属配合物作为反应物来制备纳米材料也逐渐受到重视,但它们的热解反应温度较高,本论文致力于通过配合物的分子设计,改变其结构,从而使其热稳定性发生改变,以期降低反应温度,从而使外加永久磁场能够被引入到金属配合物分解制备磁性纳米粒子的反应中,以便观察磁场对产物的结构和性能的调控作用。论文详细内容归纳如下:1.在简单温和的水热条件下,利用自组装反应成功地合成了叁种新的羧酸配合物(CCDC 634401,619820,648810),并解析了它们的晶体结构。从自组装反应结果看,金属阳离子能决定配合物的分子结构,即金属阳离子在自组装反应中起结构导向作用。光致发光测试表明它们都具有好的蓝光发射性能(发射波长分别为409和426 nm),磁性测量也显示它们具有弱的反铁磁性(T_N均小于4 K)。对于二咪唑苯甲酸合钴的配合物(CoL_2]_N(HL=对咪唑基苯甲酸),通过对其结构、磁和荧光性质的研究后发现,π-共轭配体既具有强的蓝荧光发光性质,又有利于磁的超交换作用。这为我们今后设计和合成多功能性的配合物提供了一条新的思路。对于钴的单核咔唑二羧酸配合物Co(HLc)_2(H_2O)_2(H2Lc=3,6-二羧基-9-乙基咔唑),我们也研究了它的结构、磁和发光等性质,我们发现氢键在配合物中不仅对其结构有重要的影响-氢键将单核配合物扩展成二维的超分子化合物;而且对配合物的性质具有重要的影响和控制作用-氢键传递了磁相互作用(J=-1.94 cm~(-1))。这些现象表明,在超分子化合物中,分子间的弱相互作用不仅能影响分子的结构,而且还能调制其性质,这为我们今后设计和合成新材料提供了一种重要的设计思路。2.成功地观测到磁场对分子基磁性材料的自组装反应的影响。实验结果清楚地显示反铁磁性的金属配合物[Co~(Ⅱ)1.5(N_3)(OH)(L)]_n(HL=异烟酸)在外加磁场下能更容易被合成。这表明外加磁场能诱导这个超分子自组装反应向生成反铁磁性的配合物[Co~(Ⅱ)1.5(N_3)(OH)(L)]_n的方向进行。磁测量表明磁场下合成的配合物的磁化率降低了0.31 emu K mol~(-1),这表明外加磁场还能增强分子磁体的磁相互作用。3.我们采用XAFS技术观测到反应中的弱外加磁场能使产物的分子结构发生细微的变化。从测试结果看,一个0.12 T外加磁场能使分子基磁体-钴的咔唑二酸配合物的近邻Co-O配位键收缩约0.03 (?),而0.20 T外加磁场能使分子基这个近邻Co-O配位键收缩约0.06 (?)。我们从晶体结构分析认为,Co-O键的收缩将使传递磁交换作用的氢键缩短,最终可能使分子磁体的磁相互作用增强。因此,可以认为磁场可以作为一种调控手段来改变分子的结构,从而改善分子磁体的磁性能。4.通过分子设计,我们在二茂铁芳环上引入羧基基团,发现其在空气中的分解温度较二茂铁降低了约230℃。使得将磁场(永久磁体)引入到二茂铁羧酸热解制备Fe_3O_4的反应体系中成为可能,我们将0.20 T的外加磁场引入到溶剂热反应体系中,发现Fe_3O_4粒子形成了较为有序的链状结构;磁性能测试进一步表明,随着外加磁场强度的增加,产物的饱和磁化强度Ms和剩磁比Mr/Ms值都逐渐增加。如,当0.20 T的外加磁场引入后,其Ms和Mr/Ms值分别增加了13.76emu/g和0.038。这些结果说明外加磁场能有效调控自组装反应产物的形貌和磁性能。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2008-05-01)

熊鹰[9](2007)在《磁性纳米材料的合成及磁场诱导组装》一文中研究指出在高密度磁存储介质、磁流体以及生物医学等领域中的巨大应用前景的刺激下,磁性纳米材料的合成研究受到了越来越广泛的关注。此外,磁性的有序纳米结构由于结构单元的空间取向和排列而具有许多崭新的性质,也是制备小型化纳米器件的基础,因此将磁性纳米粒子组装成各种有序结构具有显着的科学意义和应用价值。本论文旨在探索磁性纳米材料的液相合成新途径,研究磁性能与纳米材料结构之间的关联,发展简单有效的组装技术以获得新颖的有序磁性纳米结构。详细内容归纳如下:1.以Bi(NO_3)_3、Fe(NO_3)_3和NaOH为原料,采用温和的水热反应体系合成了方形单晶Bi_2Fe_4O_9纳米片,其边长在100—150nm之间,厚度约为17.5nm。通过变化金属粒子浓度、氢氧根离子浓度和是否加入表面活性剂CTAB,可以在一定程度上调节方形Bi_2Fe_4O_9纳米片的方形度以及尺寸(边长和厚度),基于这些实验结果我们提出了方形纳米片可能的生长机理。电子顺磁共振结果显示,Bi_2Fe_4O_9纳米片的反铁磁—顺磁转变的奈尔温度(T_N)降低约20K;同时这种具有较薄的新颖片状结构有可能诱导Fe—O—Fe之间的反对称超交换作用而在低于奈尔温度以下出现弱的铁磁性。该结果对进一步认识复杂的叁元反铁磁纳米材料的反常磁性能有一定的启示作用。2.通过简单的两步法合成了碳基磁性纳米复合材料(Fe_3O_4/C和Fe_3O_4/α-Fe/C),即首先在水热体系中形成含高度分散的Fe_3O_4纳米粒子的聚合物PVP凝胶,然后在氮气气氛下不同温度碳化聚合物PVP。改变水热反应的温度等参数可以调控球形Fe_3O_4纳米粒子的大小(12.5~25nm)和尺寸分布以及在聚合物凝胶中的含量。高温碳化后(400℃),具有良好结晶性的球形Fe_3O_4纳米粒子被高度均匀地分散于非晶碳基质中,升高碳化温度至1000℃,发生了碳热还原Fe_3O_4反应,使一部分Fe_3O_4被还原为α-Fe。磁测量结果发现Fe_3O_4/C材料具有超顺磁性,而Fe_3O_4/α-Fe/C则为铁磁性。由于复合材料的电磁阻抗匹配不平衡(μ′<ε′)以及较低的电磁波衰减常数α(μ″值较小),所以制备的Fe_3O_4/C和Fe_3O_4/α-Fe/C纳米复合材料在0.5—16GHz区域内微波吸收性能较差。该结果对研究频率在GHz范围内的高效磁性纳米吸波材料具有一定的启示作用。3.通过一种有效的聚合物辅助下的磁场诱导组装法获得了新颖的一维Co纳米“豆荚”结构。在每一个“豆荚”中,Co纳米粒子(“豆子”)都沿着外磁场的磁力线方向规则地排列,并且相邻纳米粒子间存在周期性的间距,而表面吸附的聚合物PVP高分子链相互缠绕和交织来永久保持这种有序的结构,即使外磁场移走后仍然能稳定存在。变化PVP的用量和磁场强度都可以调控Co纳米“豆荚”的形貌以及Co纳米粒子的有序程度。磁性测量显示在纳米“豆荚”中Co纳米粒子之间存在明显的铁磁耦合致使其“豆荚”的磁学性能类似于一个整体的磁性纳米线而不是单个的纳米粒子的简单集合。这种新颖的磁性纳米“豆荚”结构为研究一维体系的磁化问题和磁性粒子之间的长程或短程有序交换耦合作用以及新颖的输运性质等提供了一种非常理想的模型。4.以二茂铁,过氧化氢和聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为原料,用混合溶剂热法(乙醇—水)合成了尺寸均匀的单晶Fe_3O_4纳米微粒。这些Fe_3O_4纳米微粒展现了几乎完美的立方体结构,它们的平均边长约为48nm,其表面被包覆上一层厚度约为8nm的PVP层。在强烈的磁偶极子作用的驱动下,这些纳米立方体能够自组装成磁通闭合的纳米环,通常这些环都是由十几个或几十个纳米立方体构成的,其直径为200—500nm左右,同时环的厚度仅为一个纳米粒子厚,而且环中每个纳米立方体互相之间被完全的分开。此外还发现只有那些平均尺寸接近于50nm的纳米立方体可以组装成纳米环,而尺寸稍小的只能排列成常见的偶极子纳米链,这表明磁通闭合的纳米环是通过偶极子纳米链的“退化”而来的,并且从纳米链退化为纳米环可能需要克服一定的势垒,足够大的粒子因磁相互作用强才能克服这个势垒,形成环。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2007-05-01)

唐海涛,陈国华[10](2006)在《磁场诱导有序排列和自组装的研究进展》一文中研究指出磁场是一种无接触的、新型的物理场,粒子受到这种物理场的作用会发生取向形成有序结构,从而赋予材料新颖的光、电、磁等特性。综述了在磁场作用下粒子有序排列和自组装的研究进展。(本文来源于《材料导报》期刊2006年02期)

磁场诱导组装论文开题报告

(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:

磁场诱导自组装是构筑有序结构材料的一种新方法,由于其对材料结构操控性强而受到广泛关注。阐述了磁场诱导自组装的基本理论,对磁场自组装的可控制备提供一定的依据,并对目前利用该方法制备出的各种类型有序结构材料及其特殊性能和应用进行了归纳和概括。

(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。

磁场诱导组装论文参考文献

[1].曾明扬.基于磁场诱导自组装构筑高性能锂离子电池负极的研究[D].兰州理工大学.2019

[2].徐丹,段海宝,陆春华,张敦谱.磁场诱导自组装制备有序结构材料研究进展[J].磁性材料及器件.2015

[3].吴金华.基于磁场诱导自组装的香兰素分子印记搅拌棒的制备及其应用研究[D].南京医科大学.2015

[4].桂霞,于欣欣,戴鹏,吴明在,王磊.磁场退火诱导下组装的FePt纳米粒子体系(英文)[J].安徽大学学报(自然科学版).2013

[5].徐丹,陆春华,张敦谱,宋剑斌,倪亚茹.纳米Fe_3O_4/氟碳树脂磁场诱导自组装抗反射薄膜的制备及表征[J].南京工业大学学报(自然科学版).2012

[6].张磊,焦万丽.交变磁场诱导自组装超结构Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4/PAA复合纳米线[J].人工晶体学报.2012

[7].姚敏,王军,许高杰.磁场诱导组装磁性钴纳米球链状结构及其磁性能[J].功能材料.2009

[8].张居舟.磁性金属配合物的分子设计、合成及磁场诱导组装[D].中国科学技术大学.2008

[9].熊鹰.磁性纳米材料的合成及磁场诱导组装[D].中国科学技术大学.2007

[10].唐海涛,陈国华.磁场诱导有序排列和自组装的研究进展[J].材料导报.2006

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磁场诱导组装论文-曾明扬
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