导读:本文包含了一维碳材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:卡拜,碳原子链,碳纳米线,多壁碳纳米管
一维碳材料论文文献综述
张一帆[1]（2019）在《sp基一维纳米碳材料的电弧法制备及其结构表征》一文中研究指出完全由sp轨道杂化成键构成的一维纳米碳材料—“卡拜”,因理论预测其拥有世界最高的杨氏模量(石墨烯、碳纳米管的两倍)、随拉伸可调节其直接带隙等优异而独特的性质,已成为纳米科技新的研究热点之一。虽然卡拜尚无法被实验制备,但是近年来相关领域的突破性进展,尤其是:超长一维碳原子链存在于碳纳米管中构成的碳纳米线、由短碳链构成的白碳晶体、由sp结构与sp~2结构共同构成的石墨炔等,都为研究者们展现出sp基纳米碳材料特殊的物理化学性质与潜在的应用前景。本课题主要围绕含有sp结构的一维纳米碳材料开展相关制备与表征工作。主要目的是拓展氢电弧放电法制备碳纳米线的合适条件,提高碳纳米线的产量和纯度,通过表征与计算模拟探索碳纳米线的结构性质与生长机理,以及在气相下寻找制备sp基一维纳米碳材料的可能性。本论文的主要内容分为叁个部分:第一部分为第一章,介绍了sp基一维纳米碳材料的种类与结构特征、研究历史与最新研究进展;第二部分包含第二、叁章,研究并提出了新的策略以拓展氢电弧法制备碳纳米线的合适条件范围,进行了相应的表征研究,并使用有限元模拟讨论相关机理;第叁部分为第四章,研究了在偏离大量制备sp~2结构纳米碳材料的环境下使用气相电弧法制备短碳链结构的可能性。主要成果如下:1.提出通过调控电弧等离子体所处环境因素实现调控电弧等离子体性质的策略,以此扩展碳纳米线的合适制备条件范围,并提高碳纳米线的产量。2.成功使用电弧等离子体周边气体环境冷却的手段增强氢电弧放电法,并制备高纯碳纳米线样品,在-20到20°C的气体环境冷却条件下成功将合适的制备电流条件范围从原来的仅限50 A扩展为50到80 A,在液氮温度的气体环境冷却条件下使最佳制备气压条件提升到100 Torr,最佳电流制备条件提升到90 A。3.成功使用静态磁场增强的直流电弧放电法制备碳纳米线,将碳纳米线的制备条件范围扩展到30 A,并在40 A下获得了最高含量的碳纳米线样品。4.研究了拉曼光谱中来自碳纳米线的特征峰位,发现两种不同的增强制备方法下获得的碳纳米线的带隙分布发生了显着变化,为选择性制备指定结构的碳纳米线提供了可能。5.结合拉曼光谱数据与扫描电子显微镜形貌表征研究发现碳纳米线的产量与多壁碳纳米管的生长质量存在密切关系,使用两种不同的增强方法都能够有效提高多壁碳纳米管的生长质量,从而提高碳纳米线的产量。6.使用有限元模拟计算了两种增强手段分别对直流电弧放电过程中的电弧等离子体产生的影响,发现两种增强手段都能够在相应合适的条件下,提高等离子体的温度,从而提高多壁碳纳米管的生长质量,进而提高碳纳米线的产量。7.总结了卡拜结构的研究历史与实验经验,提出使用气相电弧放电法在小电流、低气压氢气环境下制备短碳链结构的方法,成功在10到20 A电流条件以及10到50 Torr气压条件下制备获得短碳链结构。(本文来源于《上海大学》期刊2019-04-01）
程志林,曹宝冲,刘赞[2]（2018）在《埃洛石纳米管模板法一步法制备一维碳纳米管/碳纳米棒混合纳米碳材料》一文中研究指出利用埃洛石纳米管(HNTs)特有的中空纳米结构,以及丰富的界面化学性质,以聚乙烯醇(PVA)为碳源,采用浸渍填充纳米孔方法实现了一步制备一维碳纳米管(CNTs)/碳纳米棒(CNRs)混合纳米碳材料。考察模板剂(HNTs)和碳源(PVA)之间的比例关系对混合纳米碳材料的结构影响,利用XRD、FTIR、Raman、N2吸附-脱附测试、TEM、SEM以及电阻率和分散性等表征手段分析混合纳米碳材料的结构变化。结果发现,PVA填充含量的增加将导致产物中CNRs的质量分数增加;当PVA和HNTs质量之比为1∶1时,所制备的CNTs/CNRs的孔体积达到最大值2.142 cm~3·g-1,比表面积达到583 m~2·g-1,并且表现出较好的电导率和分散性,表明低的PVA填充比例制备的混合碳材料中CNTs含量较高。(本文来源于《无机化学学报》期刊2018年10期）
杨丹,倪伟,程建丽,李小东,王斌[3]（2016）在《调控一维碳材料孔尺寸的方法及其在储能器件中的应用》一文中研究指出本论文涉及一种制备一维大孔碳材料及控制其孔隙率的方法。采用静电纺丝技术和无机纳米粒子模板辅助方法制备得到聚合物纤维并经碳化等后处理工艺得到相关多孔碳材料~([1,2])。图1为采用二氧化锡(SnO_2)或二氧化硅(SiO_2)微球为模板制得的多孔纳米碳纤维。获得的多孔纳米碳纤维具有比表面积高、孔道结构丰富、孔径可调等特点,可作为电极材料应用于锂离子电池、超级电容器中,也可用作吸附剂或催化剂载体。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十二分会：能源纳米材料物理化学》期刊2016-07-01）
吴文群[4]（2016）在《一维半导体/碳材料电致化学发光检测五氯苯酚及铁离子》一文中研究指出电致化学发光在分析领域中的应用一直是研究的热点,因其具有背景噪音低、仪器设备简单、检测快速、线性范围较宽等特性,使得它成为环境检测中一种发展潜力巨大的检测技术。但是,在实际应用中仍然存在一些不尽如人意的地方,如许多材料容易发生聚集,稳定性不好,无法实现可循环利用；传感器由高毒性的重金属成分组成,限制了实际使用；单一材料的发光信号不强,难以对目标物进行有效的检测等。因此,开发并设计新型高稳定性、无毒、廉价、发光性能良好的材料用于电致化学发光检测是十分迫切的。本论文以一维半导体纳米材料为基础,构建了两种高稳定的新型电致化学发光传感器,具体研究工作如下：(1)利用一步电化学还原法和化学氧化法构建了氧化铜纳米线/还原氧化石墨烯复合材料,一种高稳定性的、有效的新型电化学发光传感器,并将其用于对五氯苯酚的超灵敏检测。氧化铜纳米线的电致化学发光现象首次被发现,同时还原氧化石墨烯可以有效地增强氧化铜纳米线的电致发光信号。在共反应剂过硫酸根离子的存在下,基于氧化铜纳米线/还原氧化石墨的电化学发光传感器具有高选择性和高灵敏度,在实验的最优条件下,检测五氯苯酚的线性范围为1.0×10-14～1.0×10-9 mol L-1,最低检测限为0.7×10-14molL-1。在室温保存10个月后仍然保持不变的电致化学发光信号,表明该传感器具有优异的稳定性和可循环利用性,为在实际环境中应急和在线检测五氯苯酚提供了一种具有应用潜力的方法。(2)构建了碳量子点/二氧化钛纳米纤维,并将其用于对铁离子的电致化学发光检测。通过静电纺丝技术制备出多孔的二氧化钛纳米纤维,并将碳量子点与之相结合,不仅为碳量子点提高固定化平台,抑制量子点团聚,而且多孔结构能够使共反应剂更快的到达电极表面并进行氧化,加快反应速率,提高发光强度。基于铁离子对碳量子点/二氧化钛纳米纤维发光信号的猝灭作用,实现对铁离子的快速、选择性检测,检测线性范围为1.0×10-10～5.0×10-8g L-1,最低检测限可达到0.8×10-10g L-1。该传感器表现出的优异电致化学发光性能为铁离子的分析检测提供了一种检测限低、简单快捷的新方法。(本文来源于《湖南大学》期刊2016-04-30）
孟起,宋庆功,严慧羽[5]（2015）在《准一维纳米碳材料及其应用》一文中研究指出准一维纳米碳材料具有不同的结构和形貌,包括碳纳米管、碳纳米棒、碳纳米带、碳纳米纤维、碳纳米卷等,其具有优异的物理和化学性质,在储氢材料、场发射器件、化学传感器和水处理材料等领域显示出很好的应用前景。准一维纳米碳材料的制备和应用研究已经成为纳米碳材料领域的研究热点之一。本文对准一维纳米碳材料及其制备方法和应用领域进行概述。(本文来源于《科技风》期刊2015年15期）
张林林[6]（2015）在《一维碳材料负载氧化物半导体复合光催化材料研究》一文中研究指出近年来,随着工业的快速发展,环境污染日趋严峻。为了降解水和大气中的有机物,发展一种无污染的环境处理技术,已经成为现代社会的一项非常重要的任务。各类研究已证明半导体光催化技术能直接利用太阳光降解环境中的污染物。在此背景下,本论文针对碳纳米管、碳纤维为代表的一维碳材料是目前研究最为广泛的一类新型碳材料,且因其高比表面积与优良的导电性能成为当今纳米材料研究领域的热点之一。将碳纳米管(CNTs)和脱脂棉花纤维(CFs)作为载体,采用低温处理法及水热法,制备了多种一维碳材料氧化物半导体复合体系,并对其光催化性能进行检测以及对其光催化机理做出合理解释。主要展开以下几方面研究：1.采用水热法及低温法,选取CNTs作为载体,以K2TiO(C2O4)2为钛源,在CNTs上成功负载了均匀的TiO2。综合运用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)等手段对复合材料进行表征。实验结果表明,水热法制备的复合材料,纳米TiO2更好的均匀生长在CNTs。在可见光下降解亚甲基蓝的实验结果显示,所制备的复合材料TiO2/CNTs与单纯的TiO2粉体相比较,复合材料TiO2/CNTs光降解速度更快,且具有更高的光催化降解率。2.采用低温处理法,选取脱脂棉花纤维(CFs)作为载体,分别以草酸钛钾(K2TiO(C2O4)2),乙酸锌(Zn(AC)2-2H2O)为前驱体,制取了TiO2/CFs、ZnO/CFs复合光催化材料,并采用XRD、SIM、透射电镜(TEM)和BET比表面积及孔径分布测试等表征手段分别对CFs和TiO2/CFs复合光催化材料的结构、形貌分析及生长机理的探讨,并利用TG测定了半导体氧化物的负载率。表征结果显示纳米TiO2、ZnO均匀生长于碳纤维表面,其中纳米Ti02呈排列均匀的针状团簇,纳米ZnO的形貌是片状粒子,且具有较大的比表面积。可见光照射下降解亚甲基蓝的实验结果显示,与单纯的TiO2、ZnO粉体相比较,复合材料显现出了更强的光催化效率(本文来源于《安徽理工大学》期刊2015-06-01）
范庆杰[7]（2015）在《一维纳米硬碳材料的制备与储钠性能研究》一文中研究指出钠离子电池由于钠丰富的储量、较高的安全性能而在大规模储能领域受到了广泛地关注。然而,在锂离子电池领域广泛应用的商业化石墨负极材料储钠容量很低,不适合作为钠离子电池负极材料。目前钠离子电池碳基负极材料的研究重点主要集中在有较大片层间距和无序结构的硬碳材料上,通过增加碳材料的石墨层间距或者制备纳米结构等方法能够有效地提高碳材料的储钠性能。本论文设计了氮掺杂空心碳纳米管和碳纳米纤维等一维纳米硬碳材料,并研究其电化学性能。首先,通过对聚吡咯(PPy)高温热解的方法得到了氮掺杂空心碳纳米管,并用作钠离子电池负极材料。制得的氮掺杂空心碳纳米管为无序结构,N含量较高,表面含有N、O官能团。同时,我们还比较了聚偏氟乙烯(PVDF)和聚丙烯酸钠(PAA-Na)两种粘结剂对其电化学性能的影响。结果表明,氮掺杂空心碳纳米管的电化学性能跟粘结剂有很大的关系。当以PAA-Na为粘结剂时,氮掺杂空心碳纳米管展现出更高的首次库伦效率、优异的循环稳定性及倍率性能。其首次库伦效率为61.2%,以200 mA/g的电流循环300圈之后,其可逆容量为175.5 mAh/g,而当电流密度增加到5A/g时,其可逆容量仍然能保持在127.7 mAh/g。与传统粘结剂PVDF相比,水系粘结剂PAA-Na具有更高的电化学活性,更好的粘结性及涂覆性,能够更加均匀地覆盖在颗粒的表面,从而在活性物质的表面形成一层更好的离子导电膜,有助于形成更稳固更均匀的SEI膜。进一步的研究证明,PAA-Na的粘结性能与其分子量是紧密相关的。只有分子量适中的PAA-Na才更适合作为钠离子电池粘结剂。其次,通过简单的静电纺丝的方法以及后续热处理,制备出具有一维纳米结构的碳纳米纤维。得到的碳纳米纤维具有无序的结构以及较大的层片间距,相互交织形成网状结构,这非常有利于钠离子的存储和传导,作为钠离子电池负极材料,一维碳纳米纤维的循环以及倍率性能都表现较好。在200 mA/g的电流密度下循环100圈之后,其可逆容量仍有152.1 mAh/g,而在较高的2 A/g的电流密度下仍能保持61.1mAh/g的比容量,这主要得益于其独特的一维纳米纤维结构。一维纳米硬碳材料不仅具有无序结构和较大的层片间距,同时能够有效地缩短钠离子的传输路径、增大活性物质与电解液的接触面积,是一种发展前景良好的钠离子电池负极材料。(本文来源于《华中科技大学》期刊2015-05-01）
常成[8]（2015）在《钴硼—石墨烯和一维钴—碳材料的球磨制备和电化学储氢性能研究》一文中研究指出氢能因其具有蕴藏广泛,能量密度高及环保无污染等优势,是一种具有良好未来前景的可持续能源。然而,寻找一个安全有效稳定的固体材料作为储氢介质是氢能在实际使用过程中遇到的主要障碍。因此,设计制备出具有高储氢容量和循环稳定性的储氢材料是亟待解决的问题。本论文通过球磨法制备了钴硼-石墨烯储氢材料和一维钴-碳核壳储氢材料。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)等分析技术对产物的组分和形貌进行了分析。同时对材料进行储氢容量测试、充放电曲线及储氢机制过程进行分析。应用球磨法制备钴硼-石墨烯储氢材料。首先,在不同的球磨速率和球磨时间的条件下制备出不同的钴硼合金材料。其次,为了研究石墨烯的加入对于钴硼合金的影响,分别按照钴硼合金与石墨烯质量比分别为2:1、5:1和10:1制备钴硼石墨烯复合材料。经不同的球磨时间可以得到具有多层叁明治型结构的钴硼石墨烯储氢材料。其中在球磨条件为钴硼合金与石墨烯质量比为5:1,球磨时间为10小时下得到具有最佳储氢容量的材料。其最大储氢容量为2.87 wt%。应用球磨法可以制得具有一维核壳结构的钴-碳储氢材料。通过简单球磨法使得金属钴能够以纳米尺寸很好的覆盖在碳纳米管或者碳纤维的表面。并且X射线衍射、扫描电镜及透射电镜等测试手段都很好的反映了这种一维核壳结构的特征。对材料进行电化学储氢性能测试可以看出此类材料具有良好的循环可逆性,并且具有良好的储氢容量。其中钴碳纳米管材料的最大储氢容量可以达到2.62 wt%,钴碳纤维材料为2.70 wt%。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2015-01-01）
褚云[9]（2013）在《细菌纤维素基一维碳材料的水热合成及初步应用研究》一文中研究指出水热碳化是将生物质转化为具有更高能量密度形式的碳的一个有效方式。本文采用水热碳化的方法,以一系列的糖类为反应物来制备碳材料,并探索所制备碳材料在燃料电池催化剂载体方面的应用。本文首先对木糖、葡萄糖、果糖和蔗糖进行水热碳化制备了水热碳微球,在此基础上,利用细菌纤维素和葡萄糖为原料,通过水热反应制备了纤维状碳基复合材料,并对该复合材料进行表征、分析,表明该材料具有易制备、结构特殊、低成本、环境友好的特点。最后,将此制备的复合材料作为催化剂载体,还原制备了纳米Pt颗粒,进而将该Pt催化剂进行材料表征和电化学性能测试。主要研究结果如下：1.扫描电镜结果显示由糖类水热碳化所得碳微球尺寸分布较均匀,直径约1gm,而通过控制反应条件所制备的纤维状复合材料表现为在细菌纤维素表面形成较均匀的碳的包覆层,并且同条件下所得复合材料直径与水热碳化制备的碳微球直径较一致；2.X射线粉末衍射和拉曼光谱结果均表明无论是制备的碳微球还是碳基复合材料中的碳均为无定形,石墨化程度低,这样的无定形碳结构中存在一定的晶格边缘和面缺陷；3.对所制备的碳材料进行红外光谱和X射线光电子能谱分析,得出在碳微球和含碳复合材料表面含有大量的含氧官能团,如-OH、-C=O等,这与报道的水热碳材料的特性有关。并且这样的含氧官能团的存在使得该材料具有广泛的应用；4.以含碳复合材料(BC-C)、细菌纤维素(BC)和碳(Vulcan-72)作为叁种对比性载体,分别选择硼氢化钠和乙二醇作为还原剂还原制备出叁种负载纳米Pt粒子的催化剂,透射电镜结果显示还原出的纳米Pt颗粒粒径为3.7nm左右,但有不同程度的团聚；5.对Pt/BC-C催化剂进行电化学性能测试,循环伏安法测试结果表明：Pt/BC-C催化性能达到28.02m2/g,显示该催化剂在燃料电池领域的应用潜力。(本文来源于《南京理工大学》期刊2013-03-01）
张佳楠,魏骏颐,陈志民,许群[10]（2012）在《基于高分子酚醛树脂的一维纳米碳材料的合成》一文中研究指出近年来,纳米碳材料由于其良好的物理、化学性能和其特殊的形貌结构,被用于多种应用领域如电极材料、催化剂载体、储气介质、润滑剂、气体分离、药物传送器等领域,受到了人们越来越多的关注。在研究纳米碳材料过程中,一维纳米材料因其大的表面积、显着的长径比在应用领域,尤其生物、催化剂载体等,表现出明显的优势。(本文来源于《河南省化学会2012年学术年会论文摘要集》期刊2012-07-01）
一维碳材料论文开题报告
（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：
利用埃洛石纳米管(HNTs)特有的中空纳米结构,以及丰富的界面化学性质,以聚乙烯醇(PVA)为碳源,采用浸渍填充纳米孔方法实现了一步制备一维碳纳米管(CNTs)/碳纳米棒(CNRs)混合纳米碳材料。考察模板剂(HNTs)和碳源(PVA)之间的比例关系对混合纳米碳材料的结构影响,利用XRD、FTIR、Raman、N2吸附-脱附测试、TEM、SEM以及电阻率和分散性等表征手段分析混合纳米碳材料的结构变化。结果发现,PVA填充含量的增加将导致产物中CNRs的质量分数增加;当PVA和HNTs质量之比为1∶1时,所制备的CNTs/CNRs的孔体积达到最大值2.142 cm~3·g-1,比表面积达到583 m~2·g-1,并且表现出较好的电导率和分散性,表明低的PVA填充比例制备的混合碳材料中CNTs含量较高。
（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。
一维碳材料论文参考文献
[1].张一帆.sp基一维纳米碳材料的电弧法制备及其结构表征[D].上海大学.2019
[2].程志林,曹宝冲,刘赞.埃洛石纳米管模板法一步法制备一维碳纳米管/碳纳米棒混合纳米碳材料[J].无机化学学报.2018
[3].杨丹,倪伟,程建丽,李小东,王斌.调控一维碳材料孔尺寸的方法及其在储能器件中的应用[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第四十二分会：能源纳米材料物理化学.2016
[4].吴文群.一维半导体/碳材料电致化学发光检测五氯苯酚及铁离子[D].湖南大学.2016
[5].孟起,宋庆功,严慧羽.准一维纳米碳材料及其应用[J].科技风.2015
[6].张林林.一维碳材料负载氧化物半导体复合光催化材料研究[D].安徽理工大学.2015
[7].范庆杰.一维纳米硬碳材料的制备与储钠性能研究[D].华中科技大学.2015
[8].常成.钴硼—石墨烯和一维钴—碳材料的球磨制备和电化学储氢性能研究[D].哈尔滨工程大学.2015
[9].褚云.细菌纤维素基一维碳材料的水热合成及初步应用研究[D].南京理工大学.2013
[10].张佳楠,魏骏颐,陈志民,许群.基于高分子酚醛树脂的一维纳米碳材料的合成[C].河南省化学会2012年学术年会论文摘要集.2012