本文使用氣相爆轟法,以乙炔氣體、氧氣和九羰基二鐵為原料成功的合成了兩種具有特殊結(jié)構(gòu)的碳納米材料,并對(duì)這兩種材料的各種性質(zhì)進(jìn)行了研究及表征。首先,本文通過(guò)C-J理論,Z-N-D模型以及熱力學(xué)定律等對(duì)爆轟反應(yīng)中的參數(shù)進(jìn)行了理論計(jì)算。然后對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了氧平衡分析和爆炸濃度極限分析,從理論上分析了氣相爆轟合成碳納米材料的可行性。并對(duì)九羰基二鐵的熱分解反應(yīng)做了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)研究,通過(guò)計(jì)算得到了在實(shí)驗(yàn)所需的條件下九羰基二鐵的分解方式,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。本文利用氣相爆轟管和自制的五羰基鐵反應(yīng)器,以乙炔、氧氣和九羰基二鐵進(jìn)行了多組不同比例、不同濃度的實(shí)驗(yàn),成功制備了納米材料,并利用各種先進(jìn)的現(xiàn)代化儀器對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行了分析和表征。通過(guò)分析可知,產(chǎn)物主要分為兩種:（1）粒徑約為5nm的碳包鐵納米顆粒;（2）納米碳膠囊結(jié)構(gòu)。影響產(chǎn)物種類的主要變量是n（Fe₂（CO）₉）/n（C₂H₂）,當(dāng)n（Fe₂（CO）₉）/n（C₂H₂）≥40%時(shí),產(chǎn)... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 納米材料的定義及性質(zhì)
    1.2 納米材料結(jié)構(gòu)與分類
    1.3 碳納米材料的用途
        1.3.1 催化劑領(lǐng)域
        1.3.2 光電領(lǐng)域
        1.3.3 磁學(xué)領(lǐng)域
        1.3.4 生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域
    1.4 納米碳材料的制備方法
        1.4.1 化學(xué)氣相沉積法
        1.4.2 電弧放電法
        1.4.3 溶劑熱法
        1.4.4 溶膠凝膠法
        1.4.5 模板法
        1.4.6 爆轟法
    1.5 本文的研究?jī)?nèi)容與選題意義
        1.5.1 研究?jī)?nèi)容
        1.5.2 選題意義
2 氣體爆轟的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及相關(guān)理論依據(jù)與參數(shù)計(jì)算
    2.1 可燃性氣體的爆轟與爆燃
    2.2 爆轟計(jì)算中的經(jīng)典爆轟理論
        2.2.1 爆轟波的C-J理論假設(shè)
        2.2.2 爆轟波的Z-N-D模型
    2.3 爆轟波的基本關(guān)系式
    2.4 氧平衡分析
    2.5 氣體爆炸濃度極限分析
    2.6 混合氣體爆轟參數(shù)的計(jì)算
        2.6.1 爆速、爆壓計(jì)算
        2.6.2 爆溫計(jì)算
    2.7 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        2.7.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.7.2 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.7.3 九羰基二鐵的熱分解反應(yīng)研究
        2.7.4 探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)
    2.8 本章小結(jié)
3 碳包覆納米鐵的氣相爆轟合成研究
    3.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及表征儀器
    3.2 實(shí)驗(yàn)原理及過(guò)程
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)原理
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
    3.3 爆轟合成工藝參數(shù)研究
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)的主要參數(shù)
        3.3.2 產(chǎn)物物相的XRD分析
        3.3.3 產(chǎn)物形貌的TEM分析
        3.3.4 產(chǎn)物的拉曼光譜實(shí)驗(yàn)分析
        3.3.5 產(chǎn)物的熱分析實(shí)驗(yàn)
        3.3.6 產(chǎn)物的熱處理實(shí)驗(yàn)分析
        3.3.7 熱處理前后磁性能分析
        3.3.8 產(chǎn)物吸波效應(yīng)研究
    3.4 本章小結(jié)
4 納米碳膠囊氣相爆轟合成研究
    4.1 爆轟合成工藝參數(shù)研究
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)的主要參數(shù)
        4.1.2 產(chǎn)物物相的XRD分析
        4.1.3 產(chǎn)物形貌的TEM分析
        4.1.4 產(chǎn)物的拉曼光譜實(shí)驗(yàn)分析
        4.1.5 產(chǎn)物的BET分析
    4.2 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 一些物質(zhì)的熱力學(xué)參數(shù)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]基于碳球模板法的功能型納米材料的合成與應(yīng)用[D]. 任斌.重慶大學(xué) 2016
[4]納米鐵磁金屬粉體及鐵氧體薄膜微波磁共振特性研究[D]. 劉濤.電子科技大學(xué) 2014
[5]基于超順磁性納米粒子的藥物載體和基因載體制備及其性能研究[D]. 呂言云.吉林大學(xué) 2013
[6]電弧放電法制備新型碳—鐵納米復(fù)合材料以及碳-氮納米材料[D]. 張帆.天津大學(xué) 2013
[7]Fe3O4微/納米磁性材料的合成、自組裝及其性能研究[D]. 王旭珍.大連理工大學(xué) 2012
[8]爆轟法合成碳包覆金屬納米材料的研究[D]. 羅寧.大連理工大學(xué) 2011

碩士論文
[1]氣相爆轟合成碳納米材料的研究[D]. 王帥.大連理工大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3053948