王宜灿:基于微波诱导金属放电的碳包覆金属纳米颗粒制备及性能研究论文

王宜灿:基于微波诱导金属放电的碳包覆金属纳米颗粒制备及性能研究论文

本文主要研究内容

作者王宜灿(2019)在《基于微波诱导金属放电的碳包覆金属纳米颗粒制备及性能研究》一文中研究指出:碳包覆金属纳米颗粒作为一种新型的碳纳米复合功能材料,既具有金属纳米粒子独特的电学、磁学、光学和化学特性,又结合了石墨化碳层优异的稳定性、生物相容性和介电性能,在能源、环境、医学等众多领域有着巨大的应用潜力。但是,现有制备工艺存在着诸如产物杂质多、产率低的问题,对碳包覆金属纳米材料的广泛应用造成了一定的限制。本文创造性地提出了一种基于微波诱导金属放电制备碳包覆金属纳米材料的技术路线。首先选取二茂铁为金属源,详细研究了有机溶剂种类、微波辐照功率、辐照时间、原料添加比、分散剂对纳米复合材料产率、形貌和结构的影响,并选择最优化参数条件下的产物进行了稳定性能、磁性能和电磁波吸收性能测试,同时在制备碳包覆Fe/Fe3C纳米粒子的基础上进一步合成了碳包覆Fe/Fe3O4纳米颗粒,并测试分析了其用作锂离子电池阳极时的电化学性能。随后在相同条件下进行了碳包覆Ni基纳米颗粒和碳包覆Co基纳米颗粒的制备,并详细研究了对应产物的形貌、结构和性能。最后基于文献综述和实验研究,推测出了微波诱导金属放电条件下碳包覆金属纳米颗粒的形成机理。研究表明:微波诱导金属放电可以快速制备出纯度高、核壳结构完整、粒径均匀的碳包覆Fe/Fe3C纳米颗粒,制备过程中,选用能够与金属源互溶的有机溶剂更容易制得该纳米材料,并且噻吩的加入可有效提高纳米颗粒的分散性。相对于其他合成方法,该方法还具有明显的产率优势,产量为原料中二茂铁添加量的25~30wt%。碳包覆Fe/Fe3C纳米颗粒经氧化处理可转化成碳包覆Fe/Fe3O4纳米颗粒,该产物用作锂离子电池阳极材料时,表现出优异的充放电循环性能和倍率性能,且与商业用Fe3O4纳米颗粒相比,具有更高的可逆容量。采用微波诱导金属放电同样能制备出核壳结构完整的碳包覆Ni基和碳包覆Co基纳米颗粒,表明该方法具有广泛的适用性。性能测试表明,碳包覆Fe基和碳包覆Ni基纳米颗粒具有优异的抗腐蚀性能和热氧化稳定性,其最高抗氧化温度分别可达420℃和300℃,同时两种产物在电磁波吸收方面都表现出宽频带、薄涂层、强吸收的特点,满足现代工业对吸波材料的要求。此外,三种纳米材料都表现出一定的超顺磁性,用作催化剂时可实现快速分离。微波诱导金属放电产生的多种效应的耦合可引发有机金属化合物中金属单质的微放电,该现象与微波金属放电创造的高温环境共同作用,促进碳包覆金属纳米颗粒的形成和生长。

Abstract

tan bao fu jin shu na mi ke li zuo wei yi chong xin xing de tan na mi fu ge gong neng cai liao ,ji ju you jin shu na mi li zi du te de dian xue 、ci xue 、guang xue he hua xue te xing ,you jie ge le dan mo hua tan ceng you yi de wen ding xing 、sheng wu xiang rong xing he jie dian xing neng ,zai neng yuan 、huan jing 、yi xue deng zhong duo ling yu you zhao ju da de ying yong qian li 。dan shi ,xian you zhi bei gong yi cun zai zhao zhu ru chan wu za zhi duo 、chan lv di de wen ti ,dui tan bao fu jin shu na mi cai liao de an fan ying yong zao cheng le yi ding de xian zhi 。ben wen chuang zao xing de di chu le yi chong ji yu wei bo you dao jin shu fang dian zhi bei tan bao fu jin shu na mi cai liao de ji shu lu xian 。shou xian shua qu er mao tie wei jin shu yuan ,xiang xi yan jiu le you ji rong ji chong lei 、wei bo fu zhao gong lv 、fu zhao shi jian 、yuan liao tian jia bi 、fen san ji dui na mi fu ge cai liao chan lv 、xing mao he jie gou de ying xiang ,bing shua ze zui you hua can shu tiao jian xia de chan wu jin hang le wen ding xing neng 、ci xing neng he dian ci bo xi shou xing neng ce shi ,tong shi zai zhi bei tan bao fu Fe/Fe3Cna mi li zi de ji chu shang jin yi bu ge cheng le tan bao fu Fe/Fe3O4na mi ke li ,bing ce shi fen xi le ji yong zuo li li zi dian chi yang ji shi de dian hua xue xing neng 。sui hou zai xiang tong tiao jian xia jin hang le tan bao fu Niji na mi ke li he tan bao fu Coji na mi ke li de zhi bei ,bing xiang xi yan jiu le dui ying chan wu de xing mao 、jie gou he xing neng 。zui hou ji yu wen suo zeng shu he shi yan yan jiu ,tui ce chu le wei bo you dao jin shu fang dian tiao jian xia tan bao fu jin shu na mi ke li de xing cheng ji li 。yan jiu biao ming :wei bo you dao jin shu fang dian ke yi kuai su zhi bei chu chun du gao 、he ke jie gou wan zheng 、li jing jun yun de tan bao fu Fe/Fe3Cna mi ke li ,zhi bei guo cheng zhong ,shua yong neng gou yu jin shu yuan hu rong de you ji rong ji geng rong yi zhi de gai na mi cai liao ,bing ju sai fen de jia ru ke you xiao di gao na mi ke li de fen san xing 。xiang dui yu ji ta ge cheng fang fa ,gai fang fa hai ju you ming xian de chan lv you shi ,chan liang wei yuan liao zhong er mao tie tian jia liang de 25~30wt%。tan bao fu Fe/Fe3Cna mi ke li jing yang hua chu li ke zhuai hua cheng tan bao fu Fe/Fe3O4na mi ke li ,gai chan wu yong zuo li li zi dian chi yang ji cai liao shi ,biao xian chu you yi de chong fang dian xun huan xing neng he bei lv xing neng ,ju yu shang ye yong Fe3O4na mi ke li xiang bi ,ju you geng gao de ke ni rong liang 。cai yong wei bo you dao jin shu fang dian tong yang neng zhi bei chu he ke jie gou wan zheng de tan bao fu Niji he tan bao fu Coji na mi ke li ,biao ming gai fang fa ju you an fan de kuo yong xing 。xing neng ce shi biao ming ,tan bao fu Feji he tan bao fu Niji na mi ke li ju you you yi de kang fu shi xing neng he re yang hua wen ding xing ,ji zui gao kang yang hua wen du fen bie ke da 420℃he 300℃,tong shi liang chong chan wu zai dian ci bo xi shou fang mian dou biao xian chu kuan pin dai 、bao tu ceng 、jiang xi shou de te dian ,man zu xian dai gong ye dui xi bo cai liao de yao qiu 。ci wai ,san chong na mi cai liao dou biao xian chu yi ding de chao shun ci xing ,yong zuo cui hua ji shi ke shi xian kuai su fen li 。wei bo you dao jin shu fang dian chan sheng de duo chong xiao ying de ou ge ke yin fa you ji jin shu hua ge wu zhong jin shu chan zhi de wei fang dian ,gai xian xiang yu wei bo jin shu fang dian chuang zao de gao wen huan jing gong tong zuo yong ,cu jin tan bao fu jin shu na mi ke li de xing cheng he sheng chang 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自山东大学的王宜灿,发表于刊物山东大学2019-07-16论文,是一篇关于碳包覆金属纳米颗粒论文,微波诱导金属放电论文,制备论文,性能论文,形成机理论文,山东大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自山东大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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