作為具有核殼構(gòu)造的新型功能復(fù)合材料,碳包覆金屬/金屬氧化物復(fù)合納米粒子,因其具有內(nèi)核與外殼層碳的不同組合,使得復(fù)合材料展現(xiàn)眾多奇特的物理化學(xué)性能,其應(yīng)用前景較為廣泛,涉及生物醫(yī)學(xué)、化工、新能源等領(lǐng)域。作為一種新型的功能材料,其制備方法、性能及應(yīng)用已被人們廣泛的關(guān)注。金屬及其氧化物粒子的碳包覆納米復(fù)合材料可采用不同方式制備,本文采用直流電弧等離子體法和水熱法分別制備了碳包覆銅納米顆粒(記為Cu@C)、碳包覆氧化鎳納米顆粒(記為NiO@C)和碳包覆四氧化三鐵納米顆粒(記為Fe₃O₄@C)。采用X射線衍射儀(XRD)、拉曼光譜(Raman)、透射電子顯微鏡(TEM)以及振動樣品磁強計(VSM)對納米顆粒的微觀晶體結(jié)構(gòu)、形貌、化學(xué)成分和一些主要物理化學(xué)性質(zhì)進行了較為系統(tǒng)的研究分析。首先,以碳粉和銅粉的混合物為初始原料,在惰性氣氛(Ar)保護下,利用直流電弧等離子體技術(shù)制備了Cu@C納米顆粒。結(jié)果表明:Cu@C納米顆粒呈球形或橢球形,分散性良好。復(fù)合納米顆粒在室溫下展現(xiàn)出良好的鐵磁性。對試樣的比表面積和孔結(jié)構(gòu)研究發(fā)現(xiàn),由于毛細管凝聚作用,納米顆粒的等溫...

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 納米粒子的基本效應(yīng)
        1.1.1 量子尺寸效應(yīng)
        1.1.2 小尺寸效應(yīng)
        1.1.3 表面效應(yīng)
        1.1.4 宏觀量子隧道效應(yīng)
    1.2 金屬納米粒子的特性及應(yīng)用
        1.2.1 磁學(xué)性能及應(yīng)用
        1.2.2 光學(xué)性能及應(yīng)用
        1.2.3 熱學(xué)性能及應(yīng)用
        1.2.4 電學(xué)性能及應(yīng)用
    1.3 金屬納米粒子的表面修飾處理
        1.3.1 納米粒子應(yīng)用存在的問題
        1.3.2 納米粒子表面修飾目的
        1.3.3 納米粒子表面修飾方法
            1.3.3.1 表面物理修飾法
            1.3.3.2 表面化學(xué)修飾法
    1.4 碳包覆金屬復(fù)合納米粒子的合成方式
        1.4.1 電弧放電法
        1.4.2 水熱法
        1.4.3 溶膠-凝膠法
        1.4.4 氣相沉積法
        1.4.5 激光法
    1.5 本文的選題依據(jù)和研究內(nèi)容
第2章 碳包銅納米顆粒的直流電弧等離子體制備與性能研究
    2.1 引言
    2.2 樣品的制備與表征方法
        2.2.1 直流電弧等離子體技術(shù)
        2.2.2 樣品制備過程
        2.2.3 樣品的測試方法
    2.3 結(jié)構(gòu)分析與討論
        2.3.1 XRD分析
        2.3.2 TEM分析
        2.3.3 XEDS分析
        2.3.4 Raman分析
        2.3.5 VSM分析
        2.3.6 孔結(jié)構(gòu)與比表面積分析
        2.3.7 碳包金屬納米顆粒的生長機理
    2.4 本章小結(jié)
第3章 碳包覆氧化鎳納米顆粒的直流電弧等離子體制備與性能研究
    3.1 引言
    3.2 樣品的制備與表征方法
        3.2.1 實驗裝置
        3.2.2 樣品制備過程
        3.2.3 樣品的測試方法
    3.3 結(jié)構(gòu)分析與討論
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 TEM分析
        3.3.3 XEDS分析
        3.3.4 VSM分析
        3.3.5 Raman分析
    3.4 電容器的組裝及電化學(xué)測試
        3.4.1 電極的制備
        3.4.2 電化學(xué)性能測試
            3.4.2.1 單電極測試體系
            3.4.2.2 恒流充放電技術(shù)
            3.4.2.3 循環(huán)伏安法
            3.4.2.4 交流阻抗譜測試
        3.4.3 樣品的電化學(xué)分析
            3.4.3.1 恒流充放電測試
            3.4.3.2 循環(huán)伏安測試
            3.4.3.3 交流阻抗測試
    3.5 本章小結(jié)
第4章 工藝參數(shù)對碳包覆Fe₃O₄納米復(fù)合顆粒的影響
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗原料
        4.2.2 實驗過程
    4.3 樣品的測試方法
    4.4 結(jié)構(gòu)分析與討論
        4.4.1 XRD分析
        4.4.2 TEM分析
        4.4.3 Raman分析
        4.4.4 VSM分析
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
致謝
附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3923708