一、α-Fe_2O_3纳米线和体材料的拉曼光谱的温度依赖性（论文文献综述）
吉丽[1]（2021）在《利用气相二氧化硅制备ε-Fe2O3纳米颗粒及磁性研究》文中认为近年来,ε相三氧化二铁因其具有着室温高矫顽力、铁磁共振和电磁耦合的独特物理性能,使得其在磁共振成像、磁传感器和永磁体中具有广阔的应用潜力。因为其很不稳定,特别容易转化成稳定的α相三氧化二铁,所以其对合成条件极其敏感。一直以来,科研工作者都在积极寻求能够大量制备高纯度的ε-Fe2O3的方法。据近年来的报道表明其颗粒尺寸大小在纳米量级时较稳定且矫顽力大,但难点在于其特别容易发生团聚现象。因此若想要获得高矫顽力的纯ε-Fe2O3,则不仅需要控制粒径还要防止其团聚。为此人们对ε-Fe2O3的合成进行了深入的研究,报道了一些合成方法,如溶胶-凝胶法,溶胶-凝胶与反胶束法,微乳液与溶胶-凝胶结合法,化学气相沉积法,气凝胶纳米反应器法以及共沉淀法等等。但是这些方法仍存在一些比如设备成本高、工艺复杂、颗粒尺寸不均匀等问题。在本论文中,主要介绍了一种新的合成方法,即利用气相二氧化硅为载体制备ε-Fe2O3纳米颗粒。这种方法的优点是容易操作、低成本且设备简单,对环境无污染,所制备的纳米颗粒分散性良好,不易发生团聚。具体研究内容如下:一、利用粉末压片机将气相二氧化硅粉体在一定压强下压制出片状的定型载体,再利用浸渍技术将硝酸铁溶液浸渍到定型的二氧化硅载体中,最后再进行退火制备ε-Fe2O3纳米颗粒。利用X射线衍射、透射电子显微镜、拉曼光谱测试、振动样品磁强计对样品的结构、形貌进行了分析和研究。所制备的ε-Fe2O3纳米颗粒分散性良好、粒径小、不易团聚。此外,ε-Fe2O3纳米颗粒中存在硬磁相和软磁相,硬磁相是由颗粒较大的ε-Fe2O3纳米颗粒所表现出来的,而软磁相是由颗粒较小的ε-Fe2O3纳米颗粒所表现出来的。二、讨论了不同浓度的硝酸铁溶液对合成ε-Fe2O3纳米颗粒的影响。发现硝酸铁溶液浓度为30%时,ε-Fe2O3纳米颗粒具有尺寸大,矫顽力大的特点;浓度为50%时,ε-Fe2O3纳米颗粒尺寸小,矫顽力也小。ε-Fe2O3纳米颗粒的矫顽力与颗粒尺寸成正相关。且随着硝酸铁溶液浓度的增大,合成的样品中杂相α-Fe2O3的存在越来越不明显。三、讨论了制备SiO2载体的压强对合成ε-Fe2O3纳米颗粒的影响。研究发现随着压强的增大,即二氧化硅载体的致密度增加,ε-Fe2O3纳米颗粒尺寸有减小的趋势,矫顽力也随纳米颗粒的尺寸发生变化。
周石杰,任祯,杨宇森,卫敏[2]（2021）在《不同形貌金属氧化物的制备及其在工业催化反应中的应用》文中指出金属氧化物作为一类重要工业催化剂,广泛应用于合成氨工业、能源化工、精细化工等重要的工业生产过程。金属氧化物的形貌对其性能有重要的影响,具有特定形貌的金属氧化物催化剂因其结构上的优势,使其在许多方面表现出不同于常规块体材料的独特性能,成为当前材料科学领域的研究热点。本文总结了不同形貌的金属氧化物的制备方法、生长机制及其结构特性,聚焦于金属氧化物在氧化反应、加氢反应以及蒸汽重整反应中的最新研究进展。最后,进一步讨论了金属氧化物催化剂未来的发展趋势以及面临的挑战,并提出了解决这些问题的有效方案。
代甜甜[3]（2021）在《桥连金属氧化物纳米线器件原位构筑与脉冲调制增敏》文中进行了进一步梳理随着物联网时代的来临,人们对气体传感器的需求日益增大。在众多的气体传感器中,金属氧化物半导体（MOS）气体传感器因体积小、功耗低、易于集成,是构筑室内外大气污染物联网传感网络的理想单元。尽管纳米结构的MOS气体传感器可集成到智能终端,但传感器灵敏度、检测限、功耗指标的不足及集成瓶颈是制约物联网应用的主要因素。本文采用器件结构设计、Pt敏化、脉冲温度调制（PTM）等方法提升MOS传感器的气敏性能,为制备原位集成的高灵敏度、低功耗传感器提供一种思路,具体的研究成果与创新点如下:1.采用原位组装的CuO有序桥连微半球纳米线阵列（RB-MNAs）提升对挥发性有机化合物（VOCs）的气敏性能。本工作通过对Ag/Cu/Ag薄膜退浸润,得到有序铜（Cu）微半球阵列,并对其热氧化,在带有铟锡氧化物（ITO）电极的衬底上合理设计了 RB-MNAs。CuO微半球纳米线的位置和间距可以通过掩膜和Cu薄膜的厚度控制。相邻微半球纳米线的均匀桥连,有利于制备高度敏感的传感器。其对100ppm三甲胺（TMA）的响应为3.62。在基底上直接组装桥连金属氧化物纳米线方法简便且与常规光刻技术兼容为高性能氧化物（CuO）纳米线器件的大规模应用提供了可能。“桥连”结构优势使气敏性能显着提升,但依然逊色于传统的敏化方式（如贵金属敏化）,下一部分工作将利用贵金属敏化提升气敏性能。2.揭示亚稳态β-W低温氧化生长WO2.72纳米线的机理并利用贵金属敏化提升气敏性能。准一维氧化钨（WOx）纳米线具有独特的几何结构、多种晶型和亚化学组分（富有孔洞和氧空位）,是一种具有广泛应用前景的多功能材料。尽管现有的气相输运或热氧化法可实现WOx纳米线原位图形化集成,但相对较高的生长温度（～500-1300℃）阻碍了其应用。为了深入了解热氧化过程中决定WOx纳米线一维各向异性生长的驱动力,本工作系统地研究了 W薄膜和粉末对温度和氧分压的依赖性生长。在适当的温度和氧气压力范围内,热氧化W薄膜和粉末均能稳定地获得WO2.72纳米线,但热氧化W薄膜（以β相为主）的生长温度远低于W粉末（以α相为主）。结构分析表明,与α-W相比,亚稳态β-W更容易氧化,从而调整氧化诱导的化学压缩用于纳米线的生长。WO2.72纳米线的生长温度可降低至约400℃,为WO2.72纳米线在ITO玻璃基底上的原位图形化生长铺平了道路。利用常规Pt化学敏化可显着提升WO2.72纳米线的气敏性能,但Pt敏化方法步骤繁琐、复杂,且敏化效果有限,因此下一部分工作将提出一种更简单的物理敏化方法大幅度提升对VOCs的灵敏度。3.提出一种通过解耦表面电荷交换和电阻读取过程来提高MOS传感器灵敏度的通用方法。有别于传统的通过控制形貌/缺陷/异质结设计敏感表面的策略,本工作提供了一种简单的物理增敏方法,即通过PTM解耦表面电荷交换和电阻读出过程,大幅增强了普通金属氧化物（如WO3）MEMS传感器对不同分析物分子的电响应。在最佳PTM条件下,WO3 MEMS传感器对10 ppmNO2的响应可以从恒温模式下的99.7提高到842.7,对100 ppm丙酮的响应从（恒温）2.7增加到425,优于大多数最先进的WO3的传感器。与传统的（恒温）模式相比,PTM允许顺序控制分析物分子的物理/化学吸附、表面活性氧（ROS）的产生和传感器的电阻读出,从而为提高氧化物传感器的响应提供了新途径。4.利用PTM结合贵金属敏化大幅度降低对低浓度VOCs气体分子的检测限。常规MOS传感器对痕量（ppb级）VOCs分子响应弱限制了其在室内空气质量监测中的应用。为了拓展MOS传感器的检测限,本工作结合PTM物理增敏与传统的化学增敏,设计了 Pt单原子敏化的WO3传感材料,并进行了 PTM测试研究。在最佳PTM温度下（≥300℃）,对1 ppm TMA的响应可以从（恒温）1.9提高到6541.5,检测限为10 ppb;对1ppm对二甲苯的响应从（恒温）10.3增加到1001.1,检测限为10 ppb,优于目前报道的WO3传感器。
杨莉莉[4]（2020）在《新型半导体表面增强拉曼散射（SERS）衬底的制备及其表面协同共振效应研究》文中研究说明表面增强拉曼散射（SERS）作为一种快速、灵敏、无损的检测手段,可被广泛应用于毒品检测、环境科学、生物医学等领域。SERS技术的发展离不开具有SERS活性的新型衬底材料的开发。随着最早开发的贵金属SERS衬底越来越多的缺点被暴露,半导体凭借着其种类丰富、能带结构可调、化学稳定性佳、生物相容性好等众多优点,弥补了贵金属衬底的不足并大大拓宽了SERS的应用范围。贵金属衬底超敏的SERS性能主要来自于局域表面等离子体共振（LSPR）产生的电磁增强。但半导体衬底的SERS性能主要来源于化学增强,从而其SERS性能较弱。因此,本文工作的重点在于协同电磁增强机理（EM）和化学增强机理（CM）开发新型的半导体SERS衬底材料,通过在半导体上实现包括（1）电磁共振（包括LSPR和米氏共振）、（2）电荷转移（CT）共振、（3）分子共振,这三种共振的表面协同共振效应,以获得超敏的半导体SERS衬底。氢化手段有助于促进TiO2与探针分子间的电荷转移并提高载流子浓度以实现可见光区的LSPR,最终在TiO2表面协同实现EM和CM。本论文利用水热法和固态氢化技术得到了氢化TiO2衬底。该衬底是具有大的长径比的氢化TiO2纳米线（NWs）随机取向覆盖在柔性Ti网表面形成的。通过调控氢化时间得到具有最佳SERS性能的氢化3小时的TiO2 NWs衬底。该衬底对罗丹明6G（R6G）、甲基紫（MV）和亚甲基蓝（Me B）分子均展现了低至10-7 M的检测极限,且其增强因子（EF）相较于未氢化的TiO2 NWs提高了三个数量级,达1.2×106。该灵敏的SERS性能是（1）缺陷态能级的引入导致的TiO2与探针分子间更容易的CT过程,（2）增加的载流子浓度导致的TiO2位于可见光区的LSPR,以及（3）TiO2 NWs间交叉区域处强烈的光-衬底耦合,这三者协同作用的结果。为了进一步改善新型的Nb2O5 SERS衬底的性能,我们采用独特的纳米花形貌设计及无定型结构设计促进电磁场增强和CT过程,以获得更加灵敏的Nb2O5SERS衬底。本论文采用新颖的两步水热法,通过控制第二步水热反应中加入的Si含量,得到了直径约262 nm、由无定型的Nb2O5纳米层褶皱在一起形成的Nb2O5纳米花（NFs）团簇。该Nb2O5 NFs衬底展现了形貌依赖的最佳的SERS性能,532 nm激光下其对结晶紫（CV）分子的检测极限达10-7M。该灵敏的SERS性能是（1）纳米花极大的比表面积促使的更多探针分子的吸附;（2）非晶Nb2O5NFs与CV分子体系位于入射光附近强烈的CT共振;（3）Nb2O5 NFs表面102的电磁场增强,这三部分协同作用的结果。为了提高新型Ta2O5 SERS衬底的性能,我们通过量子化尺寸设计调节了Ta2O5的能带结构,实现了Ta2O5与探针分子间的能级匹配,从而获得了灵敏的Ta2O5SERS衬底。本文利用改进的水热法制备了直径约29 nm的Ta2O5超结构。该超结构是由平均粒径为2.39 nm的结晶的Ta2O5量子点组成的,对MV和Me B分子展现了灵敏的SERS性能和低至10-7 M的检测极限。532 nm激光照射下,（1）量子点极大的比表面积促使更多的探针分子吸附;（2）Ta2O5超结构与MV之间能级匹配和更容易的CT过程;（3）MV分子强烈的分子共振,三者协同作用,共同贡献了Ta2O5超结构灵敏的SERS检测能力。我们首次提出了“协同共振”策略,并通过能带工程,在Ta2O5表面实现了入射激光附近（1）分子共振、（2）分子-半导体CT共振和（3）电磁共振这三个准共振的协同拉曼效应(λlaser≈λmol≈λCT≈λEM),获得了Ta2O5最优的SERS性能。本文通过简单的水热法合成了Ta2O5纳米棒,通过控制Mo元素掺杂量获得了SERS性能最佳的Mo掺杂的Ta2O5纳米棒（Mo与Ta摩尔比15%,记为15%-Mo-Ta2O5 NRs）。该衬底对MV分子展现了超敏的SERS性能（EF:2.2×107）和低至9×10-9 M的检测限。第一性原理计算和时域有限差分法计算结果证明,532nm激光下,（1）MV分子共振、（2）MV分子与15%-Mo-Ta2O5 NRs之间CT共振、以及（3）各项异性的Ta2O5 NRs上“间隙”和“尖端”位置的EM共振,这三种共振协同作用实现了15%-Mo-Ta2O5 NRs表面最优的SERS性能。
李勇[5]（2020）在《铁氮化合物纳米结构低温液相法制备与磁性调控》文中研究指明铁氮化合物(ε-Fe3N1+x、γ’-Fe4N和α"-Fe16N2等)在无稀土永磁、信息存储、化学催化和生物医药等领域有巨大的应用前景。本文发展低温化学液相法,在120～260℃温度范围内成功地制备了碳包覆铁氮合化物纳米结构,对铁氮化物的合成机制、微观形貌、N占位有序度、磁性、热稳定性以及电磁性能进行了系统的研究,得到主要结果如下:发展了低温氮化合成ε-Fe3N的化学液相法。以乙酰丙酮亚铁为铁源,四乙烯五胺（TEPA）为溶剂、还原剂、碳和氮源,在260℃下,以少量Pt作为协同催化剂合成了碳包覆ε-Fe3N纳米结构。通过合成条件的动力学控制,提出碳包覆ε-Fe3N纳米结构的合成机制为:（1）在260℃下,TEPA作为溶剂和还原剂还原乙酰丙酮亚铁中的亚铁离子得到铁纳米颗粒;（2）铁纳米颗粒有效地催化TEPA分解,产生氮原子和碳原子;（3）N原子扩散进Fe纳米颗粒中,碳留在纳米颗粒表面,形成碳包覆ε-Fe3N的纳米颗粒。碳包覆ε-Fe3N纳米颗粒的室温饱和磁化强度和居里温度分为125.4 emu/g和578 K,接近ε-Fe3N块体的磁性能。Fe-N相图表明,当-0.4 王芳[6]（2020）在《雪花状纳米α-Fe2O3的可控合成及其光催化性能》文中进行了进一步梳理光催化降解在环境治理、水质污染防治和太阳能转换等领域应用广泛,α-Fe2O3具有低成本、稳定和带隙窄的特点,由于α-Fe2O3廉价易得、安全无毒,尤其是改性后的纳米材料在光催化方面存在巨大应用潜力,因此α-Fe2O3纳米材料是研究降解有机染料等有机大分子的发展方向之一.避免使用有机溶剂和非水溶剂对人体及环境可能造成的危害以及溶剂干扰问题,我们采用一般简单水热技术.通过构筑二元聚集体作为前体,在探索前体与聚合物、温度及时间相关性的过程中,进一步可控合成得到高质量α-Fe2O3纳米雪花结构,展现良好的磁性性质和较高的矫顽力,最终一系列光催化实验结果表明:α-Fe2O3纳米雪花对有机染料表现出可比于其他学者报道的光催化效果.二元聚集体的形成不仅能够显着改变超分子聚合物、金属配体之间的键合结构、原本周围的环境,而且可以实现对特定配合物结构或性能的微调,从而对金属氧化物实现微调.该过程方法简单高效且快速节能,反应条件温和、不使用有机溶剂等,可以拓展性的推广到通过高效便捷的途径合成其它超分子二元聚集体和金属氧化物纳米材料.本论文包含三方面内容:1)α-Fe2O3纳米雪花的可控合成,以及二元聚集体构筑金属氧化物材料研究;2)α-Fe2O3纳米雪花的磁性性质;3)α-Fe2O3材料的光催化降解性能研究.第一部分包含以下内容:通过制备由聚乙烯吡咯烷酮（PVP）和亚铁氰化钾（PF）非共价结合形成的二元聚集体,采用简便的一步水热法,在393 K水热6 h合成了具有雪花状微结构的高质量α-Fe2O3纳米粒子.雪花状的纳米结构整体上具有六重对称性,并且每片花瓣都是对称的.该合成方法具有简便、快速、可靠和产率高的特点,可用于制备高质量的α-Fe2O3纳米粒子.尝试将水热法构筑超分子聚集体进而产生金属氧化物纳米材料的策略拓展到其它超分子二元聚集体的可控合成.即采用其他客体替代金属配合物PF,采用其他聚合物替代PVP论证策略的可行性.第二部分包含以下内容:在300 K的施加磁场50 kOe下的最大磁化强度（Mm）为1.37 emu·g-1.雪花状的α-Fe2O3纳米结构与其他人报道的相比,表现出更高的矫顽力（2997 Oe）,本研究获得的两种不同形貌的α-Fe2O3纳米材料都表明出强大的磁滞行为,但由于形态及内部电子不同等原因导致磁性存在略微差异,这一氧化物材料有望在存储设备和其他领域中得到潜在应用.第三部分包含以下内容:α-Fe2O3纳米雪花对阳离子有机染料（如结晶紫,罗丹明6G）的光催化降解活性要比对阴离子染料（如甲基橙）高得多.并且为了解释有机染料的光催化氧化反应的选择性,我们提出了一种可能的光催化机理. 莫胜鹏[7]（2020）在《整体式Co3O4基纳米阵列CO催化氧化性能与反应机理研究》文中研究说明近年来,随着日常使用的汽车车辆日益增加,导致汽车尾气中的CO排放总量也不断增长,严重危害到人类健康和空气环境质量。CO氧化反应是多相催化领域典型的气固相反应,也是研究催化剂表界面处反应机理的探针反应。Co3O4作为一种价格低廉、环境友好的过渡金属氧化物材料在多相催化领域得到了广泛的应用,但忽略了实际应用过程中使用整体式催化剂。泡沫镍是一种由金属骨架、蜂窝孔相衔接的三维大孔金属基底,具有较大的单位比表面积、良好的导热性、低的比热容、耐高温等优点,可作为环保型整体式催化剂的载体。因此,本文以Co3O4基/泡沫镍催化剂催化氧化CO为研究体系,制备了一系列具有不同形貌的Co3O4基纳米阵列催化材料,详细研究了纳米阵列催化剂结构与催化性能之间的构-效关系,以及Co3O4纳米阵列CO反应机理。主要内容与结论如下:（1）通过水热合成法在泡沫镍表面生长了一系列不同形貌的有序Co3O4纳米阵列（纳米片、核-壳纳米片@纳米线和类六足体状阵列）,考察了水热时间、CTAB和NH4F表面活性剂辅助对Co3O4纳米阵列形貌转变的影响,以及对纳米阵列物化性质和CO催化活性影响。结果表明,合成的Co3O4纳米阵列催化剂对CO氧化均有较好的催化活性,其中核-壳纳米片@纳米线Co3O4 NAs-8催化剂由于具备丰富的表面吸附氧物种、良好低温氧化还原性、较多结构缺陷,展示了最优的催化性能,T50和T99分别为124°C和140°C。通过原位拉曼（In situ Raman）分析表明,CO分子在Co3O4纳米阵列表面反应遵循Langmuir-Hinshelwood机理,丰富Co3+阳离子可提供CO吸附位点,且气相氧活化是反应过程速率决定步骤。（2）通过控制反应溶剂极性和尿素用量合成一系列不同形貌的Co3O4基纳米阵列,例如鸢尾花状、片组装柱状纳米刷、核-壳类试管刷状和丝状组装纳米棒。通过多种非原位表征手段和原位拉曼光谱详细研究了Co3O4纳米阵列催化氧化CO的构-效关系,以及CO在纳米阵列表面反应机理。结果表明,鸢尾花状Co3O4纳米阵列的CO催化性能最高,其T50和T99为125°C和145°C,可能由于类鸢尾花状Co3O4纳米阵列的Co-O键强度减弱和键长增长导致晶格发生弯曲和位错,从而类鸢尾花状Co3O4纳米阵列被赋予更多的表面结构缺陷和良好的低温氧化还原能力。利用原位拉曼光谱证实了不同温度、气氛条件下Co3O4纳米阵列催化剂表面可发生相转变,且CO氧化反应在不同温区范围可能分别遵循Langmuir-Hinshelwood机理和Mars-van Krevelen机理。（3）通过调控不同过渡金属盐(Mn2+、Cu2+、Ni2+、Fe2+、Fe3+和Al3+)、不同离子之间比例掺杂Co3O4在泡沫镍表面生长MxCo3-xO4纳米阵列催化剂,研究了元素掺杂对Co3O4基阵列形貌、表面组成、低温氧化还原性、CO催化活性以及抗水性的影响。结果表明,当M离子有效地引入到Co3O4晶格后,MCo2O4纳米阵列的形貌和尺寸发生明显变化。MCo2O4纳米阵列的CO氧化活性依次为:Cu Co2O4>Mn Co2O4>Co3O4>Ni Co2O4>Zn Co2O4>Fe Co2O4（2）≈Fe Co2O4（3）≈Co2Al O4。其中,Cu Co2O4和Mn Co2O4催化剂具有较高的Co3+/Co2+、表面氧物种、良好的低温还原性以及丰富的表面氧空位,且Mn Ox和Co3O4两者之间的协同效应提高了耐湿性和稳定性。此外,元素位点引入Co3O4纳米阵列改善反应过程中催化剂的耐湿性顺序为:Mn位点>Co位点>Cu位点>Ni位点。（4）通过两步原位法来制备Co-ZIF-L衍生Co3O4表面修饰Co2Al O4的分层复合氧化物纳米阵列催化剂,考察老化时间对叶状Co-ZIFs-L形貌变化过程,以及Co-ZIFs-L衍生Co3O4表面覆盖后纳米阵列的比表面积、氧缺陷、表面元素价态分布和CO/甲苯催化活性的影响。结果表明,Co2Al O4纳米阵列作为过渡层进行表面修饰Co-ZIF-L涂层,其中Co-ZIF-L涂层随着时间延长逐渐由超薄曲折叶状转变为完整的叶状形貌。前驱体Co2Al O4@Co-ZIF-L经回流-煅烧制备的L-12纳米阵列呈多边缘清晰、无棱的薄片形貌。以上Co3O4基纳米阵列的甲苯催化活性趋势为:L-12>Z-12>Z-24≈Z-6>Z-3>Co2Al O4。L-12纳米阵列同样表现出最佳的CO氧化性能,其T10、T50和T99分别约为100℃、117℃和140℃。通过XPS和Raman证实了L-12呈现更多表面Co3+物种、高浓度的吸附氧物种和丰富的表面缺陷位点。（5）通过将MCo2O4(M=Co2+、Mn2+和Cu2+)或Mn O2生长在海胆状Co3O4纳米阵列表面形成多级结构Co3O4@MCo2O4或Co3O4@Mn O2阵列催化剂,同时制备粉末Co3O4纳米片和Pt/Al2O3催化剂作为参照样品,考察了贵金属催化剂和过渡金属氧化物催化剂在CO和甲苯混合氧化过程中表现的抑制/促进作用,以及不同元素掺杂/表面包覆对Co3O4纳米阵列的物化性质、催化活性、抗水性和CO/甲苯共氧化相互作用的影响。结果表明,当CO和甲苯气体混合时,整体式Co3O4基纳米阵列和粉末粉体Co3O4纳米片催化氧化甲苯反应有促进作用,而对CO氧化反应的催化性能下降。相反,在相同的混合气氛条件下,Pt/Al2O3催化剂对CO和甲苯氧化反应的催化性能都同时被抑制。多级结构Co3O4基纳米阵列催化剂上表面修饰元素（Co、Mn和Cu）也影响了CO和甲苯共氧化的促进作用,其中多级结构Co3O4@Co3O4催化剂在CO和甲苯共存的条件下对CO氧化和甲苯氧化的催化活性最高,以及优异的耐湿能力。通过原位漫反射红外光谱证实了CO和甲苯在Co3O4@Co3O4催化剂活性位点可能存在竞争吸附反应,但CO与甲苯共存对CO/甲苯氧化反应途径/物种影响不明显。 李亚茹[8]（2019）在《碳点-表面氧空位调控构筑高效光催化剂及光催化机理研究》文中提出为解决金属氧化物普遍面临的可见光吸收能力弱、光生电子（e-）和空穴（h+）复合率高等问题,本文采用碳点负载和表面氧空位调控的方式对常见金属氧化物TiO2和Fe2O3进行修饰。论文主要包括碳点单独修饰TiO2、碳点-表面氧空位共修饰TiO2和碳点-表面氧空位共修饰Fe2O3三个部分,同时系统研究了表面修饰在金属氧化物光催化过程中的作用机理。1.采用水热法成功合成碳点-二氧化钛纳米片（CDs-TNs）复合材料,并将其首次应用于光催化还原Cr（VI）过程。通过系统分析手段对材料进行了表征,结果证实,1.87 nm左右的圆形且具有明显晶格条纹的碳点通过Ti-O-C键均匀分散在TNs表面。引入碳点后,CDs-TNs的光还原性能优于TNs、P25和CDs-P25。碳点独特的上转换特性和电子转移特性对复合材料光捕获能力和光生载流子传递转移能力起着举足轻重的作用。更重要的是,碳点可以促进H2O2的生成,加速空穴的消耗,进而阻碍光生e--h+的复合,以此提高CDs-TNs复合材料的光还原活性。2.以抗坏血酸为碳点前驱体和表面氧空位调控剂,以一步水热策略成功合成碳点-表面氧空位共修饰二氧化钛（CDs@TiO2）复合材料。由抗坏血酸转化而成的碳点以无定形结构均匀包覆于TiO2表面,二者以Ti-O-C键相连。随着碳点含量的增加,复合材料中无定形层逐渐加厚,而表面氧空位浓度先增加后减少。经碳点包覆和表面氧空位修饰后,复合材料光还原性能得到显着提高,其中1.5CDs@TiO2在模拟太阳光和可见光下的反应速率分别为纯TiO2的9.6倍和216倍。碳点的作用是通过缩小带隙、降低导带位置来提高复合材料对太阳光的利用率;而表面氧空位的作用是通过降低价带位置、增强电荷传递能力、提高载流子密度来促进光生e--h+分离。相较于碳点,表面氧空位对复合材料光催化还原性能的提高起着更为决定性的作用。3.将抗坏血酸一步水热策略应用于Fe2O3改性,制备出碳点-表面氧空位共修饰氧化铁（CDs@Fe2O3）复合材料。无定形碳点以Fe-O-C键均匀包覆于Fe2O3纳米棒表面,质量分数为10.2wt%。与Fe2O3相比,CDs@Fe2O3中有还原态Fe2+产生,且EPR表征中在g=2.003处出现信号,说明其表面形成氧空位。经碳点和表面氧空位共修饰后,CDs@Fe2O3光芬顿降解Rh B和苯酚的反应速率分别提高至原Fe2O3的7倍和70倍。复合材料光芬顿性能的提高主要归因于碳点和表面氧空位的协同作用,一方面可促进H2O2的分解产生·OH以增强氧化能力;另一方面可增强材料本身电荷传递能力和载流子密度,促进光生e-和h+分离,加速反应的进行。 王婷[9]（2019）在《GaN、InN纳米材料的制备与性能研究》文中研究指明Ⅲ族氮化物半导体材料因其禁带宽度随合金组分而可调,覆盖0.646.2 eV的全光谱范围,可广泛应用于太阳能电池、近红外紫外发光器件、高温高压高频功率器件等领域。与薄膜材料相比,纳米结构的Ⅲ族氮化物形貌丰富多样,呈现出不同的性能。将低维Ⅲ族氮化物纳米结构材料应用于光探测器、电化学储能器件中有着广阔的应用前景。本文以探究Ⅲ族氮化物的光探测和电化学储能器件的应用为目标,以GaN和InN半导体材料为研究对象,研究并制备了低维结构的GaN和InN纳米材料,分析纳米结构材料的生长机理,结合纳米材料的结构特点,设计并构建了不同的器件,以实现其应用。本论文共分为五章,研究的主要内容和取得的主要结果归纳如下:第一章概述了Ⅲ族氮化物的基本物理化学性质,纳米材料的特性及其主要合成方法和生长机理。分析了GaN和InN纳米材料的化学气相法制备、在电子和光电子器件领域应用的国内外研究现状,并根据课题的研究背景和主要存在问题提出本研究的主要内容。第二章介绍了本文用到的GaN和InN纳米材料的制备方法和使用的生长设备,并着重介绍了纳米材料样品的结构、成分及光学特性等表征方法及仪器设备,以及紫外探测器测试和电化学测试方法。第三章详细研究了GaN纳米材料的制备及性能。利用化学气相沉积法,分别以GaCl3和Ga2O3为Ga源,在硅衬底上制备了GaN纳米材料。研究了源基距、衬底温度、源区温度、载气流量、NH3流量、保温时间以及有无Au催化剂对GaN纳米结构材料的影响。通过对纳米结构材料的形貌和结构特点的分析,探讨了GaN纳米结构材料的生长机理。以GaCl3为源,合适的温度梯度、源基距和气体流量时可以获得沿,-方向生长的GaN纳米棒;以Ga2O3为源,在Au催化剂辅助下,制备了GaN纳米线、塔状纳米棒、纳米片,GaN纳米结构材料的生长遵循气-液-固生长机制,GaN纳米结构材料的物理性质与生长温度和NH3流量（即Ⅲ/Ⅴ比）密切相关。GaN纳米材料的形态随着Ⅲ/Ⅴ比的增加,从纳米线变为塔状纳米棒或纳米片。高Ⅲ/Ⅴ比生长的塔状GaN纳米棒具有良好的单晶特性和强364 nm近带边发光。第四章主要研究了InN纳米材料的制备及性能。利用化学气相沉积法,以InCl3为In源,在硅衬底上制备了InN纳米材料。研究了生长温度、气体流量以及有无Au催化剂对InN纳米结构材料的影响。InN材料的生长温度范围约为600-700℃。无催化剂条件下,合适的生长温度、NH3流量和载气流量可获得表面平整、晶体质量较高的柱状InN材料,具有中心波长约为570 nm的光致发光峰;Au催化剂辅助生长获得的材料主要为In2O3,并且,生长温度为750℃时得到的产物是特殊的Au嵌入In2O3纳米线,Au纳米点沿In2O3纳米线轴向呈不连续分布。根据对其生长机制的分析发现这一特殊结构是NH3和Au共同催化作用的结果。第五章探究了GaN纳米材料在紫外探测和电化学储能方面的应用。包括:（1）构建了基于塔状GaN纳米棒的金属-半导体-金属（MSM）结构紫外探测器,研究了该器件的光电探测性能。塔状GaN基紫外探测器表现出良好的探测性能、快速响应能力。探测器响应的上升时间（tr）和衰减时间（td）分别小于82和164 ms;当偏压为3 V时,光电流和响应度分别达52μA和64.2 mA/W。（2）基于GaN纳米线的大长径比,结合材料高电子迁移率、良好的电化学可逆性和热稳定性特点,用于电化学储能器件时不仅可以增加电极与电解质之间的接触面积,缩短电子和离子的传输路径,有利于提升电极的储能性能,还可以适用于恶劣环境。文中研究了GaN纳米线和GaN-MoS2复合纳米线电极的电化学性能和储能机理。GaN和GaN-MoS2纳米线电极的电化学性能均表现出法拉第电子迁移特性和快速充放电能力。当电流密度为1 mA cm-2时,GaN和GaN-MoS2纳米线的比容量分别为128.8和173.4 mC cm-2,表现出较高的储能特性。 赵鹏[10]（2019）在《纳米结构Mn/Co金属氧化物超级电容器电极材料电化学性能研究》文中研究说明近年来,随着新能源汽车和可穿戴电子产品的快速发展,对储能器件性能的要求也越来越高。新型储能器件不仅要求具有高的能量密度,同时也需要有高功率特性和长使用寿命。超级电容器的出现满足了商业产品对功率密度和使用寿命的要求,然而超级电容器低的能量密度限制了在一定程度上其商业应用。在保证自身的优势前提下,提高能量密度是目前超级电容器领域的研究热点。从能量密度计算公式可知超级电容器的能量密度主要取决于电极材料的比容量和电压窗口的大小,调控微观结构和提高导电性可以提高电极材料的比容量,选择合适的电极和组装成非对称电容器可以拓宽电压窗口。在此前提下,本论文围绕电极材料的调制和非对称超级电容器器件的组装,来提高超级电容器的能量密度。具体研究内容如下:（1）通过与导电碳纤维复合提高电极材料的导电性。先利用静电纺丝技术和相分离原理制备中空碳纳米纤维（HCNFs）,然后通过水热法在HCNFs表面原位生长MnO2纳米片,得到具有独特形貌的中空核壳结构MnO2/HCNFs复合材料,其比表面积达到了151.9 m2 g-1,比容量为293.6 F g-1。将MnO2/HCNFs复合材料用作正极材料,与多孔碳纳米纤维（PCNFs）组装成非对称超级电容器。器件的比容量为63.9 F g-1,且经过10000次循环充放电测试后,比容量保持率达到91.1%。器件的最大能量密度和最大功率密度分别为35.1 Wh kg-1和8.78 kW kg-1,可以点亮红色LED灯,且持续发光超过5 min。可见,与导电材料复合,并采用合理的微观结构设计和形貌调控提高电极材料的比容量,进而获得高的能量密度。（2）通过与导电聚合物聚吡咯（PPy）复合提高电极材料的导电性。通过水热法制备了MnO2纳米棒（MNR）,采用气相聚合法在MNR表面均匀包覆了PPy薄膜,得到具有核壳结构的复合材料（PMNR）。经过5000次GCD测试后,PMNR复合材料的比容量保持率为89.5%,远高于MNR电极的36.2%。PPy高的导电性和良好的稳定性,使得PMNR电极具有比MNR电极更高的比容量和电化学稳定性。将N掺杂多孔碳材料（NPC）和无粘结剂的Fe2O3纳米片电极材料（Fe2O3@CF）作为负极材料,分别与PMNR组成非对称超级电容器,同时也组装了NPC//NPC对称超级电容器,并首次提出用海水作为电解液。三种超级电容器器件各具优势,PMNR//NPC的能量密度最大,PMNR//Fe2O3@CF的比容量最高,NPC//NPC的循环稳定性最好。（3）在导电基底上直接电沉积电化学活性物质,避免加入粘结剂,提高电极的导电性。通过阳极电沉积法和热处理方法,在碳布基底上均匀沉积具有3D网络结构Fe2O3纳米片,得到柔性Fe2O3@CF电极。实验证明,电沉积时间为10 min时,得到Fe2O3@CF-10电极具有最佳的电化学性能,可用于替代目前常用的碳基材料作为非对称电容器的负极材料。Fe2O3@CF-10电极与无粘结剂的MnO2@CF电极组成柔性固态非对称电容器,在PVA/LiCl胶体电解质中,电压窗口达到1.8 V,体积比电容高达2.92 F cm-3,经过5000次循环充放电测试后容量保持率为91.3%。最大能量密度和最大功率密度分别为1.26 mWh cm-3和462.6 mW cm-3,两个串联的柔性器件可以点亮20个并联的红色LED灯。同时,经过100次弯折实验后,器件的比容量保持率高达96%,体现出良好的柔性特征。（4）在导电碳布基底上直接电沉积电化学活性物质,并进一步结合导电聚合物修饰,提高电极材料的电化学性能。通过水热电沉积法在碳布上制备MnO2纳米线,然后通过气相聚合法在MnO2纳米线表面包覆一层PPy薄膜,得到核壳结构MnO2/PPy纳米线,即MnO2/PPy@CF电极。将聚合时间为15 min得到的MnO2/PPy@CF-15电极作为正极与Fe2O3@CF-10电极组成柔性固态非对称电容器,在羧甲基纤维素钠盐与硫酸钠（CMC-Na2SO4）胶体电解质中测试,电化学窗口可达到2 V,体积比电容高达3.62 F cm-3,经过10000次循环充放电测试后容量损失仅为7.4%。柔性器件的最大能量密度和最大功率密度分别为1.93 mWh cm-3和159.6 mW cm-3,两个串联的柔性器件可以点亮16个并联的红色LED灯。经200次弯折实验后,电容保持率高达95.8%。（5）通过N原子部分取代O原子增加电极材料中O-Co-N结构的电负性,在提高电极材料电导率的同时,进一步增加了电极材料的活性位点。采用电沉积方法在碳布上构建了Co3O4纳米片,Co3O4纳米片进一步在氨气条件下热处理,通过参数控制,制备了部分氮化的N-Co3O4纳米片电极材料。将N-Co3O4电极作为正极材料与Fe2O3@CF-10电极组装成柔性非对称超级电容器,在PVA/KOH胶体电解质中,柔性器件的比容量为111.6 F g-1,经过10000次充放电循环测试,容量保持率为93.8%,且最大能量密度和最大功率密度分别为39.7 Wh kg-1和4.43 kW kg-1。两个串联的柔性器件可以点亮一个红色的LED灯并持续发光超过5 min,并且经过100次弯折实验后比容量保持率高达95%。 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。 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。 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。二、α-Fe_2O_3纳米线和体材料的拉曼光谱的温度依赖性（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
写法范例：
（2）本文研究方法
三、α-Fe_2O_3纳米线和体材料的拉曼光谱的温度依赖性（论文提纲范文）
（1）利用气相二氧化硅制备ε-Fe2O3纳米颗粒及磁性研究（论文提纲范文）
摘要 abstract 第一章 绪论 1.1 引言 1.2 纳米材料 1.2.1 纳米材料简介及其分类 1.2.2 纳米材料的物理特性 1.3 纳米磁性材料 1.3.1 纳米磁性材料简介 1.3.2 纳米磁性材料的分类 1.3.3 纳米磁性材料的基本特征 1.4 ε-Fe_2O_3纳米颗粒的研究 1.4.1 ε-Fe_2O_3纳米颗粒的结构、形貌和磁性 1.4.2 ε-Fe_2O_3纳米颗粒的磁性影响因素 1.4.3 ε-Fe_2O_3纳米颗粒的制备方法 1.5 ε-Fe_2O_3纳米颗粒的应用 1.5.1 医疗领域 1.5.2 高磁存储密度 1.5.3 永磁体材料 1.5.4 微波吸收材料 1.6 本论文选题背景和研究内容 1.6.1 论文的选题背景 1.6.2 论文的研究内容 第二章 制备方法与表征技术简介 2.1 制备方法简介 2.1.1 浸渍法的原理 2.1.2 浸渍法的类型 2.1.3 浸渍法的特点 2.2 表征与测试方法 2.2.1 扫描电子显微镜 2.2.2 X射线衍射仪 2.2.3 透射电子显微镜 2.2.4 拉曼光谱测试仪 2.2.5 振动样品磁强计 第三章 ε-Fe_2O_3纳米颗粒的制备、表征、磁性研究及相关影响因素的讨论. 3.1 ε-Fe_2O_3纳米颗粒的制备 3.2 九水合硝酸铁的浓度以及制备SiO_2载体的压强大小对ε-Fe_2O_3的影响 3.2.1 浓度为20%的九水合硝酸铁溶液合成ε-Fe_2O_3纳米颗粒的研究 3.2.2 浓度为30%的九水合硝酸铁溶液合成ε-Fe_2O_3纳米颗粒的研究 3.2.3 浓度为40%的九水合硝酸铁溶液合成ε-Fe_2O_3纳米颗粒的研究 3.2.4 浓度为50%的九水合硝酸铁溶液合成ε-Fe_2O_3纳米颗粒的研究 3.2.5 浓度为60%的九水合硝酸铁溶液合成ε-Fe_2O_3纳米颗粒的研究 3.3 ε-Fe_2O_3纳米颗粒的拉曼光谱测试 3.4 结果与讨论 3.5 本章小结 第四章 总结与展望 参考文献 作者简介 攻读硕士学位期间发表的学术论文 致谢 （2）不同形貌金属氧化物的制备及其在工业催化反应中的应用（论文提纲范文）
引言 1 不同形貌的金属氧化物的结构特性 2 不同形貌的金属氧化物的制备 2.1 模板法制备不同形貌的金属氧化物 2.2 无模板法制备不同形貌的金属氧化物 2.3 物理法制备不同形貌的金属氧化物 3 不同形貌的金属氧化物的应用 3.1 在加氢反应中的应用 3.2 在氧化反应中的应用 3.3 在蒸汽重整反应中的应用 4 结论 （3）桥连金属氧化物纳米线器件原位构筑与脉冲调制增敏（论文提纲范文）
摘要 ABSTRACT 第1章 绪论 1.1 引言 1.2 金属氧化物半导体传感器 1.2.1 n型、p型半导体传感器气敏机理 1.2.2 性能指标 1.2.3 纳米结构传感器发展方向 1.3 金属氧化物半导体纳米线合成方法 1.3.1 气相法 1.3.2 液相法 1.4 金属氧化物半导体传感器增敏方法 1.4.1 形貌控制 1.4.2 贵金属敏化 1.4.3 异质结 1.4.4 缺陷调控 1.4.5 脉冲温度调制(PTM) 1.5 本论文的主要研究内容与意义 参考文献 第2章 桥连CuO纳米线器件的原位组装及传感应用 2.1 引言 2.2 CuO微米球纳米线制备、表征及气敏测试 2.2.1 材料制备与材料表征 2.2.2 器件制备及气敏测试 2.3 微米球尺寸及间隔调控 2.3.1 RB-MNAs器件制备 2.3.2 RB-MNAs器件尺寸及间隔调控 2.4 CuO RB-MNAs气敏性能及机理研究 2.4.1 气敏性能研究 2.4.2 气敏机理研究 2.5 本章小结 参考文献 第3章 WO_(2.72)纳米线器件制备及气敏性能研究 3.1 引言 3.2 WO_(2.72)纳米线的热氧化制备、表征及气敏测试 3.2.1 材料制备与材料表征 3.2.2 器件制备及气敏测试 3.3 W膜物相对WO_(2.72)纳米线热氧化生长温度的影响 3.4 WO_(2.72)气敏性能及敏化机理研究 3.4.1 气敏性能研究 3.4.2 Pt敏化传感机理 3.5 本章小结 参考文献 第4章 脉冲温度调制提升WO_3传感器灵敏度 4.1 引言 4.2 WO_3纳米颗粒制备、表征及气敏测试 4.2.1 材料制备与材料表征 4.2.2 器件制备及气敏测试 4.3 脉冲与恒温模式下的气敏性能 4.4 PTM提升气敏性能机理 4.5 本章小结 参考文献 第5章 脉冲温度调制降低Pt/WO_3传感器检测限 5.1 引言 5.2 Pt/WO_3纳米颗粒制备、表征及气敏测试 5.2.1 材料制备与材料表征 5.2.2 器件制备与气敏测试 5.3 脉冲与恒温模式下的气敏性能 5.3.1 材料表征 5.3.2 恒温气敏性能研究 5.3.3 PTM气敏性能研究 5.4 PTM提升气敏性能机理 5.5 本章小结 参考文献 第6章 总结与展望 6.1 总结 6.2 展望 致谢 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 （4）新型半导体表面增强拉曼散射（SERS）衬底的制备及其表面协同共振效应研究（论文提纲范文）
摘要 Abstract 第一章 引言 1.1 表面增强拉曼散射技术简介 1.1.1 拉曼散射及拉曼光谱 1.1.2 表面增强拉曼散射的发展 1.1.3 表面增强拉曼散射的基本理论 1.1.4 表面增强拉曼散射的性能评价 1.1.5 表面增强拉曼散射技术的应用 1.2 半导体SERS衬底的研究进展 1.2.1 半导体SERS衬底的发展 1.2.2 开发新型半导体SERS衬底的必要性 1.2.3 半导体SERS衬底的合成方法 1.3 半导体表面增强拉曼散射理论 1.3.1 半导体上的光学共振 1.3.2 半导体-分子体系上的共振 1.3.3 选择规则及利用表面协同共振效应优化半导体SERS性能 1.4 本课题的选题思路和研究内容 第二章 绿色柔性的氢化TiO_2 纳米线衬底的SERS性能研究 2.1 引言 2.2 实验方法 2.2.1 原料与表征方法 2.2.2 TiO_2纳米线的制备 2.2.3 氢化TiO_2纳米线的制备 2.2.4 氢化前后TiO_2 纳米线衬底SERS性能检测 2.2.5 氢化前后TiO_2纳米线衬底的光催化自清洁实验 2.3 结果与讨论 2.3.1 氢化对TiO_2纳米线微观形貌和结构的影响 2.3.2 氢化对TiO_2纳米线光学性能和电子结构的影响 2.3.3 氢化对TiO_2 纳米线SERS性能的影响 2.3.4 氢化后TiO_2衬底增强因子的计算 2.3.5 氢化后TiO_2衬底表面协同共振效应研究 2.3.6 氢化后TiO_2衬底循环使用性能研究 2.3.7 氢化后TiO_2衬底重复性和稳定性研究 2.4 本章小结 第三章 Nb_2O_5 纳米花衬底的制备及SERS性能研究 3.1 引言 3.2 实验方法 3.2.1 原料与表征方法 3.2.2 Nb_2O_5纳米花衬底的制备 3.2.3 Nb_2O_5 纳米花衬底SERS性能检测 3.3 结果与讨论 3.3.1 Nb_2O_5纳米花微观形貌和结构研究 3.3.2 Nb_2O_5纳米花物相组成和生长机理研究 3.3.3 Nb_2O_5 纳米花衬底SERS性能研究 3.3.4 Nb_2O_5纳米花衬底增强因子的计算 3.3.5 Nb_2O_5纳米花衬底表面协同共振效应研究 3.4 本章小结 第四章 新型Ta_2O_5 超结构衬底的制备及其可再生SERS性能研究 4.1 引言 4.2 实验方法 4.2.1 原料与表征方法 4.2.2 Ta_2O_5超结构衬底的制备 4.2.3 Ta_2O_5 衬底SERS性能检测 4.3 结果与讨论 4.3.1 Ta_2O_5超结构微观形貌和生长机理研究 4.3.2 Ta_2O_5超结构组成成分和电子结构研究 4.3.3 Ta_2O_5 超结构衬底SERS性能研究 4.3.4 Ta_2O_5超结构衬底增强因子的计算 4.3.5 Ta_2O_5超结构衬底表面协同共振效应研究 4.3.6 Ta_2O_5超结构衬底稳定性和可重复性研究 4.3.7 Ta_2O_5超结构衬底循环使用性能研究 4.4 本章小结 第五章 “协同共振”效应指导设计新型超敏的半导体SERS衬底Ta_2O_5 5.1 引言 5.2 实验方法 5.2.1 原料和表征方法 5.2.2 Ta_2O_5纳米棒、H-Ta_2O_5和Mo-Ta_2O_5 衬底的制备 5.2.3 Ta_2O_5 衬底SERS性能探测 5.2.4 Ta_2O_5衬底表面MV分子的光催化降解探测 5.3 结果与讨论 5.3.1 Ta_2O_5衬底物相组成、微观形貌和结构研究 5.3.2 Ta_2O_5衬底光学性能和电子结构研究 5.3.3 Ta_2O_5 衬底SERS性能研究 5.3.4 Ta_2O_5衬底增强因子的计算 5.3.5 Ta_2O_5衬底表面协同共振效应研究 5.3.6 共存的光催化降解能力对Ta_2O_5 衬底SERS性能的影响 5.4 本章小结 第六章 总结与展望 参考文献 致谢 作者简介 攻读博士学位期间发表的学术论文和研究成果 （5）铁氮化合物纳米结构低温液相法制备与磁性调控（论文提纲范文）
摘要 ABSTRACT 第一章 绪论 1.1 磁性材料 1.2 磁性理论 1.3 铁磁性的基本特点与基本现象 1.3.1 磁晶各向异性与退磁作用 1.3.2 小尺寸效应 1.3.3 交换偏置效应 1.3.4 交换耦合效应 1.4 磁性材料分类 1.4.1 软磁材料 1.4.2 半硬磁材料 1.4.3 永磁材料 1.5 铁氮化物 1.5.1 ε-Fe_3N_(1+x) 1.5.2 γ’-Fe_4N 1.5.3 α"-Fe_(16)N_2 1.6 本论文研究目的及主要内容 第二章 实验方法 2.1 样品合成 2.1.1 化学液相法 2.1.2 实验方案 2.2 粉末X-射线衍射 2.3 傅里叶红外光谱与激光拉曼光谱 2.4 热重与示差扫描量热分析 2.5 扫描电子显微镜与能谱 2.6 透射电子显微镜 2.6.1 透射电子显微镜工作原理 2.6.2 透射电镜样品制备 2.7 X-射线光电子谱 2.8 综合物性测量系统 2.9 中子粉末衍射 第三章 四乙烯五胺(TEPA)溶液中催化合成碳包覆ε-Fe_3N纳米颗粒 3.1 引言 3.2 实验方法 3.3 结果与讨论 3.3.1 ε-Fe_3N的合成控制 3.3.2 碳包覆ε-Fe_3N形貌和化学组成 3.3.3 氮化与碳化机理 3.3.4 ε-Fe_3N纳米颗粒的磁性能 3.4 本章小结 第四章 有序ε-Fe_3N_(1+x)(-0.12≤x≤-0.01)纳米颗粒的低温溶液合成、热稳定性和磁性能 4.1 前言 4.2 实验方法 4.3 结果与讨论 4.3.1 Fe_3N_(1+x)的结构、形貌与成分 4.3.2 Fe_3N_(1+x)纳米颗粒的磁性 4.3.3 Fe_3N_(1+x)的中子衍射分析 4.3.4 S-Fe_3N_(1+x)的热稳定性 4.4 本章小结 第五章 微乳液合成碳包覆磁性Fe(N)纳米-微米球及其电磁特性 5.1 引言 5.2 实验方案 5.3 结果与讨论 5.3.1 Fe(N)纳米-微米球的结构、形貌与成分 5.3.2 碳包覆Fe(N)纳米-微米球的电磁性质 5.4 本章小结 第六章 碳包覆Fe(N)纳米棒的低温各向异性生长与磁性研究 6.1 引言 6.2 实验方法 6.3 结果与讨论 6.3.1 Fe(N)纳米棒的结构、形貌与成分 6.3.2 Fe(N)纳米棒的生长机制和磁性 6.4 本章小结 第七章 结论与展望 7.1 全文结论 7.2 展望 参考文献 读博期间发表及待发表的论文和专利 参加会议与报告 致谢 作者简介 （6）雪花状纳米α-Fe2O3的可控合成及其光催化性能（论文提纲范文）
摘要 abstract 第一章 绪论 1.1 引言 1.2 氧化铁简介 1.3 α-Fe_2O_3纳米材料的研究现状 1.4 α-Fe_2O_3纳米材料的制备方法概述 1.5 Fe_2O_3的磁性性质 1.6 Fe_2O_3材料的应用 1.6.1 光催化 1.6.2 磁性材料 1.6.3 电池 1.6.4 生物医学 1.6.5 传感器 1.7 金属氧化物半导体材料在光催化领域的应用 1.7.1 光催化概述 1.7.2 金属氧化物半导体材料光催化原理 1.7.3 金属氧化物半导体材料光催化效率的影响因素 1.8 本课题立项依据和研究内容及意义 参考文献 第二章 由二元聚集体超分子合成α-Fe_2O_3纳米雪花 2.1 引言 2.2 实验部分 2.2.1 实验试剂 2.2.2 仪器和表征 2.2.3 PVP和PF的二元聚集体的制备 2.2.4 一系列α-Fe_2O_3砖红色沉淀的制备 2.3 结果与讨论 2.3.1 α-Fe_2O_3-1的微观结构 2.3.2 α-Fe_2O_3-1的形成过程 2.3.3 α-Fe_2O_3-1的演变机制 2.4 α-Fe_2O_3-1的磁性 2.5 结论与展望 参考文献 第三章 α-Fe_2O_3材料的光催化活性研究 3.1 引言 3.2 实验部分 3.2.1 实验试剂 3.3 结果与讨论 3.3.1 α-Fe_2O_3-1材料表面结构 3.3.2 α-Fe_2O_3材料的光催化活性 3.4 结论与展望 参考文献 致谢 论文发情况 （7）整体式Co3O4基纳米阵列CO催化氧化性能与反应机理研究（论文提纲范文）
摘要 ABSTRACT 第一章 绪论 1.1 引言 1.2 CO氧化反应的研究进展 1.2.1 反应机理类型 1.2.2 催化剂的类型 1.3 Co_3O_4纳米材料的研究进展 1.3.1 Co_3O_4的晶体结构特性 1.3.2 Co_3O_4材料设计合成 1.3.3 Co_3O_4催化氧化领域的应用 1.4 整体式催化剂的研究进展 1.4.1 蜂窝陶瓷整体式催化剂 1.4.2 金属基底整体式催化剂 1.5 立题思路与研究内容 1.5.1 立题依据 1.5.2 研究内容 第二章 整体式Co_3O_4纳米阵列形貌转变及CO催化氧化性能研究 2.1 引言 2.2 实验部分 2.2.1 实验材料与相关仪器设备 2.2.2 催化剂设计与制备 2.2.3 催化剂的表征 2.2.4 催化剂活性评估 2.3 结果分析与讨论 2.3.1 纳米阵列晶型结构 2.3.2 纳米阵列SEM和形貌转变 2.3.3 NAs-t纳米阵列催化活性 2.3.4 纳米阵列形貌分析 2.3.5 其它纳米阵列催化活性 2.3.6 NAs-t纳米阵列微观结构 2.3.7 NAs-t纳米阵列表面组成 2.3.8 NAs-t纳米阵列拉曼光谱和氧化还原性 2.3.9 纳米阵列的CO反应机理 2.3.10 纳米阵列循环性和稳定性 2.4 本章小结 第三章 原位拉曼光谱探究Co_3O_4纳米阵列CO催化氧化反应机理 3.1 引言 3.2 实验部分 3.2.1 实验化学试剂、气体及相关仪器设备 3.2.2 催化剂的设计与制备 3.2.3 催化剂的表征 3.2.4 催化剂活性评估 3.3 结果分析与讨论 3.3.1 纳米阵列外观和晶体结构 3.3.2 纳米阵列形貌和活性 3.3.3 纳米阵列微观结构 3.3.4 纳米阵列低温氧化还原性 3.3.5 纳米阵列表面组成 3.3.6 纳米阵列拉曼光谱 3.3.7 纳米阵列同步辐射光谱 3.3.8 纳米阵列原位拉曼光谱 3.3.9 煅烧温度对催化剂物化性质影响 3.3.10 纳米阵列构-效关系分析 3.4 本章小结 第四章 过渡金属修饰Co_3O_4纳米阵列CO催化氧化性能及其抗湿性研究 4.1 引言 4.2 实验部分 4.2.1 实验化学试剂、气体及相关仪器设备 4.2.2 催化剂的设计与制备 4.2.3 催化剂的表征 4.2.4 催化剂的活性评价 4.3 结果分析与讨论 4.3.1 MCo_2O_4纳米阵列晶体结构 4.3.2 MCo_2O_4纳米阵列形貌 4.3.3 MCo_2O_4纳米阵列微观结构 4.3.4 MCo_2O_4纳米阵列表面组成 4.3.5 MCo_2O_4纳米阵列低温氧化还原性 4.3.6 MCo_2O_4纳米阵列拉曼光谱 4.3.7 MCo_2O_4纳米阵列催化活性 4.3.8 Co-Mn复合纳米阵列物化性质 4.3.9 Co-Mn和 Co-Cu纳米阵列催化活性 4.3.10 纳米阵列抗湿性和稳定性 4.4 本章小结 第五章 叶状CO-ZIF-L衍生Co_3O_4 基纳米阵列CO和甲苯催化氧化性能研究 5.1 引言 5.2 实验部分 5.2.1 实验化学试剂、气体及相关仪器设备 5.2.2 催化剂的设计与制备 5.2.3 催化剂的表征 5.2.4 催化剂的活性评价 5.3 结果分析与讨论 5.3.1 纳米阵列物理性质 5.3.2 纳米阵列形貌与微观结构 5.3.3 纳米阵列缺陷结构 5.3.4 纳米阵列低温氧化还原性 5.3.5 纳米阵列表面组成 5.3.6 纳米阵列催化活性 5.3.7 纳米阵列构-效关系 5.4 本章小结 第六章 多级Co_3O_4基纳米阵列催化CO/甲苯共氧化性能与反应机理研究 6.1 引言 6.2 实验部分 6.2.1 实验化学试剂、气体及相关仪器设备 6.2.2 催化剂的设计与制备 6.2.3 催化剂的表征 6.2.4 催化剂的活性评价 6.3 结果分析与讨论 6.3.1 纳米阵列催化活性 6.3.2 纳米阵列物理性质 6.3.3 纳米阵列形貌与微观结构 6.3.4 纳米阵列低温氧化还原性 6.3.5 纳米阵列表面组成 6.3.6 纳米阵列氧吸附与结构缺陷 6.3.7 纳米阵列耐湿性和稳定性 6.3.8 纳米阵列表面CO/甲苯反应机理 6.4 本章小结 结论与展望 总结 主要创新点 不足与展望 参考文献 攻读博士学位期间取得的研究成果 致谢 附件 （8）碳点-表面氧空位调控构筑高效光催化剂及光催化机理研究（论文提纲范文）
摘要 abstract 第1章 文献综述 1.1 引言 1.2 光催化技术 1.2.1 金属氧化物光催化剂 1.2.2 光催化反应机理 1.3 碳点表面修饰催化剂 1.3.1 碳点(CDs)简介 1.3.2 碳点修饰金属氧化物制备方法 1.3.3 碳点修饰金属氧化物作用机制 1.4 催化剂表面氧空位调控 1.4.1 金属氧化物表面氧空位调控方法 1.4.2 表面氧空位的作用机理 1.5 选题依据和研究内容 第2章 CDs-TNs 复合材料的制备及碳点增强光还原 Cr(Ⅵ)机理 2.1 引言 2.2 实验仪器与试剂 2.3 实验方法 2.3.1 二氧化钛纳米片(TNs)的制备 2.3.2 碳点-二氧化钛纳米片(CDs-TNs)复合材料的制备 2.3.3 碳点(CDs)的制备 2.3.4 催化剂测试与表征 2.3.5 光催化还原Cr(Ⅵ)性能实验 2.3.6 溶液pH对光催化还原Cr(Ⅵ)影响实验 2.3.7 催化剂重复利用实验 2.3.8 光催化反应中生成H2O2的定性检测 2.4 结果与讨论 2.4.1 催化剂形貌结构分析 2.4.2 催化剂光响应性质分析 2.4.3 催化剂光催化还原Cr(Ⅵ)性能评价 2.4.4 溶液pH对催化剂除铬的影响 2.4.5 各材料除铬性能对比 2.4.6 催化剂重复利用性能 2.5 光催化还原Cr(Ⅵ)机理 2.6 本章小结 第3章 一步合成碳点-表面氧空位共修饰的CDs@TiO_2复合材料 3.1 引言 3.2 实验仪器与试剂 3.3 实验方法 3.3.1 碳点层包裹二氧化钛(CDs@TiO_2)复合材料的制备 3.3.2 碳点(CDs)的制备 3.3.3 催化剂测试与表征 3.3.4 光催化还原Cr(Ⅵ)性能实验 3.3.5 催化剂重复利用实验 3.3.6 光催化反应中生成H_2O_2的定量检测 3.3.7 光催化反应中生成O_2~(·-)的定性检测 3.3.8 光催化反应中生成·OH的定性检测 3.3.9 自由基清除实验 3.4 结果与讨论 3.4.1 催化剂形貌结构分析 3.4.2 CDs@TiO_2 合成机理 3.4.3 催化剂光响应性能分析 3.4.4 催化剂光催化还原Cr(Ⅵ)性能评价 3.4.5 催化剂重复利用性能 3.5 光催化还原Cr(Ⅵ)机理 3.5.1 碳点与表面氧空位的作用 3.5.2 催化剂表面发生的反应 3.6 本章小结 第4章 碳点与表面氧空位协同促进CDs@Fe_2O_3 光催化性能 4.1 引言 4.2 实验仪器与试剂 4.3 实验方法 4.3.1 碳点层包裹三氧化二铁(CDs@Fe_2O_3)复合材料的制备 4.3.2 催化剂测试与表征 4.3.3 光催化还原Cr(Ⅵ)性能实验 4.3.4 光催化芬顿法降解罗丹明B(RhB)实验 4.3.5 光催化芬顿法降解苯酚实验 4.3.6 光催化芬顿过程中H_2O_2浓度检测 4.3.7 自由基清除实验 4.4 结果与讨论 4.4.1 催化剂形貌结构分析 4.4.2 CDs@Fe_2O_3 合成机理 4.4.3 催化剂光响应性能分析 4.4.4 催化剂光催化还原Cr(Ⅵ)性能评价 4.4.5 催化剂光芬顿降解有机物性能 4.5 光芬顿降解有机物机理 4.6 本章小结 第5章 结论与展望 5.1 结论 5.2 创新点 5.3 展望 参考文献 发表论文和参加科研情况说明 致谢 （9）GaN、InN纳米材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
摘要 Abstract 第一章 绪论 1.1 Ⅲ族氮化物简介 1.2 纳米材料及其生长机理 1.2.1 VS生长机制 1.2.2 VLS生长机制 1.3 GaN纳米材料 1.3.1 GaN纳米材料的制备 1.3.2 GaN纳米材料的应用 1.4 InN纳米材料 1.4.1 InN纳米材料的制备 1.4.2 InN纳米材料的应用 1.5 论文选题意义和主要研究内容 第二章 实验方法及表征手段 2.1 材料制备的原料及设备 2.2 主要表征手段 第三章 GaN纳米材料的制备与性能研究 3.1 GaCl_3为源生长GaN纳米材料 3.1.1 双温区生长GaN纳米材料 3.1.1.1 样品制备 3.1.1.2 源基距对GaN生长的影响 3.1.1.3 衬底温度对GaN生长的影响 3.1.1.4 源区温度对GaN生长的影响 3.1.1.5 载气流量对GaN生长的影响 3.1.1.6 NH_3流量对GaN生长的影响 3.1.2 三温区生长GaN纳米材料 3.1.2.1 样品制备 3.1.2.2 源基距对GaN生长的影响 3.1.2.3 载气流量对GaN生长的影响 3.1.2.4 保温时间对GaN生长的影响 3.2 Ga2O_3为源生长GaN纳米材料 3.2.1 样品制备 3.2.2 生长温度对GaN生长的影响 3.2.3 NH_3流量对GaN生长的影响 3.2.4 GaN纳米材料的生长机理分析 3.3 本章小结 第四章 InN纳米材料的制备与性能研究 4.1 样品制备 4.2 无催化剂生长InN纳米材料 4.2.1 生长温度对InN生长的影响 4.2.2 气体流量对InN生长的影响 4.2.3 正交试验生长InN纳米材料 4.2.4 InN纳米材料的性能研究 4.3 Au催化剂辅助生长InN纳米材料 4.4 本章小结 第五章 GaN纳米材料的应用 5.1 塔状GaN纳米棒的紫外探测应用 5.1.1 塔状GaN纳米棒的材料性能 5.1.2 塔状GaN纳米棒的光电探测性能 5.2 GaN纳米线的电化学储能应用 5.2.1 GaN及GaN-MoS_2纳米线的性能表征 5.2.1.1 MoO_3为源生长GaN-MoS_2纳米线 5.2.1.2 Mo为源生长GaN-MoS_2纳米线 5.2.2 GaN及GaN-MoS_2纳米线的电化学性能 5.2.3 GaN及GaN-MoS_2纳米线的储能机理 5.3 本章小结 结论与展望 参考文献 攻读博士学位期间取得的研究成果 致谢 附件 （10）纳米结构Mn/Co金属氧化物超级电容器电极材料电化学性能研究（论文提纲范文）
摘要 abstract 第一章 绪论 1.1 课题研究背景 1.2 超级电容器概述 1.2.1 超级电容器的结构 1.2.2 超级电容器的工作原理 1.2.3 超级电容器的优点 1.3 超级电容器电极材料的分类 1.3.1 双电层电极材料 1.3.2 赝电容电极材料 1.3.3 电池型电极材料 1.3.4 复合电极材料 1.4 超级电容器电极材料的制备方法 1.4.1 水热法 1.4.2 电化学沉积 1.4.3 溶胶凝胶法 1.4.4 CVD法 1.4.5 软模板法 1.4.6 静电纺丝法 1.5 本论文的选题依据和研究内容 1.5.1 选题依据 1.5.2 研究内容 第二章 材料和实验部分 2.1 实验试剂 2.2 实验仪器 2.3 电极材料的表征 2.3.1 材料的结构表征 2.3.2 材料的电化学性能测试 2.4 测试电极的制备和测试 第三章 中空碳纳米纤维与二氧化锰复合电极的制备及性能研究 3.1 引言 3.2 MnO_2/HCNFs复合材料的制备及其非对称电超级容器的组装 3.2.1 MnO_2/HCNFs复合材料的制备 3.2.2 基于MnO_2/HCNFs复合材料的非对称电容器的组装 3.3 MnO_2/HCNFs复合材料的结构表征和电化学性能测试 3.3.1 MnO_2/HCNFs复合材料的结构表征及分析 3.3.2 MnO_2/HCNFs复合材料的电化学测试及分析 3.3.3 基于MnO_2/HCNFs复合材料的非对称超级电容器性能研究 3.4 本章小结 第四章 聚吡咯与二氧化锰纳米棒复合电极的制备及以海水为电解液的电化学性能研究 4.1 引言 4.2 PMNR、NPC、Fe_2O_3@CF电极材料的制备及超级电容器的组装 4.2.1 PMNR、NPC、Fe_2O_3@CF电极材料的制备 4.2.2 测试电极的制备和超级电容器的组装 4.3 PMNR、NPC、Fe_2O_3@CF电极材料的结构表征和电化学性能测试 4.3.1 PMNR、NPC、Fe_2O_3@CF电极材料的结构表征及分析 4.3.2 PMNR、NPC、Fe_2O_3@CF电极材料的电化学测试及分析 4.3.3 人工海水为电解液的超级电容器性能研究 4.4 本章小结 第五章 锰基柔性非对称超级电容器的制备及性能研究 5.1 引言 5.2 Fe_2O_3@CF电极材料的制备及其电化学性能研究 5.2.1 Fe_2O_3@CF电极材料的制备及柔性固态非对称超级电容器的组装 5.2.2 Fe_2O_3@CF电极材料的结构表征及分析 5.2.3 Fe_2O_3@CF电极材料的电化学测试及分析 5.2.4 基于Fe_2O_3@CF-10 电极的柔性非对称电容器的电化学性能研究 5.3 MnO_2/PPy@CF电极材料的制备及其电化学性能研究 5.3.1 Fe_2O_3@CF电极材料的制备及柔性固态非对称超级电容器的组装 5.3.2 MnO_2/PPy@CF电极材料的结构表征及分析 5.3.3 MnO_2/PPy@CF电极材料的电化学测试及分析 5.3.4 基于MnO_2/PPy@CF-15 电极的柔性固态非对称电容器性能研究 5.4 本章小结 第六章 钴基柔性非对称超级电容器的制备及性能研究 6.1 引言 6.2 N-Co_3O_4 电极材料的制备及柔性固态非对称电超级容器的组装 6.2.1 N-Co_3O_4 电极材料的制备 6.2.2 基于N-Co_3O_4 电极的柔性固态非对称超级电容器的组装 6.3 N-Co_3O_4 电极材料的结构表征和电化学性能测试 6.3.1 N-Co_3O_4 电极材料的结构表征及分析 6.3.2 N-Co_3O_4 电极材料的电化学性能测试及分析 6.3.3 基于N-Co_3O_4 电极的柔性固态非对称超级电容器性能研究 6.4 本章小结 第七章 全文总结与展望 7.1 全文总结 7.2 后期工作展望 致谢 参考文献 攻读博士学位期间取得的成果 四、α-Fe_2O_3纳米线和体材料的拉曼光谱的温度依赖性（论文参考文献）