發(fā)布時(shí)間：2020-06-06 01:34

【摘要】：由于多孔碳材料具有導(dǎo)電好、比表面積高和質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn),其作為功能材料被廣泛關(guān)注。近年來,關(guān)于多孔碳材料在微波吸收和電催化領(lǐng)域的研究層出不窮。在微波吸收方面,多孔碳材料由于相對(duì)介電常數(shù)過高,大量電磁波在材料的表面被反射,導(dǎo)致多孔碳材料的微波吸收性能較差。在電催化研究領(lǐng)域,多孔碳材料的電化學(xué)活性較弱,其電催化性能有待提高。研究表明,通過與金屬納米顆粒的復(fù)合可以有效地調(diào)節(jié)多孔碳材料的電磁參數(shù),同時(shí)增加活性位點(diǎn)數(shù)量,從而顯著地提高多孔碳材料的微波吸收性能和電催化性能。針對(duì)以上問題,本文以多孔碳材料為構(gòu)架結(jié)構(gòu),與金屬銅和鎳納米粒子進(jìn)行復(fù)合,通過調(diào)節(jié)復(fù)合材料的質(zhì)量比來獲得性能優(yōu)異的微波吸收材料和高活性的電催化劑。本文通過簡(jiǎn)單有效的退火法合成了兩種不同比例的Cu/C和Ni/C復(fù)合材料。通過SEM和TEM研究了復(fù)合結(jié)構(gòu)的形貌,發(fā)現(xiàn)碳濃度較低時(shí),納米顆粒有一定程度的團(tuán)聚。隨著碳含量增加,納米顆粒分散均勻,且尺寸減小。Ni納米顆粒的尺寸變化范圍是300 nm-50 nm,Cu納米顆粒的尺寸整體變化不大,保持在幾十納米。Cu/C和Ni/C復(fù)合材料的吸波性能均先隨著碳濃度增加逐漸增強(qiáng),當(dāng)碳含量進(jìn)一步增加時(shí),吸波性能又隨之減弱。其中,Cu/C 1-3和Ni/C 1-3具有較優(yōu)異的微波吸收性能。Cu/C 1-3在1.4 mm厚度處,頻率為17 GHz時(shí),反射損耗值為-46.3 dB。Ni/C 1-3在15.8 GHz處,厚度為1.8 mm時(shí),反射吸收達(dá)-56 dB。由于磁性組分Ni為電磁波的衰減提供了磁損耗,因此Ni/C 1-3表現(xiàn)出比Cu/C 1-3更強(qiáng)的微波吸收性能。Cu/C復(fù)合材料的氧析出反應(yīng)測(cè)試中,Cu/C 1-2的析氧能力略突出,起始電位是1.6 V,塔菲爾斜率為152.8 mV/dec。由于Ni電化學(xué)活性良好,Ni/C復(fù)合材料具有優(yōu)于Cu/C復(fù)合材料的氧析出能力。其中,Ni/C 1-2的析氧性能最優(yōu)異,10 mA/cm~2電流密度對(duì)應(yīng)的過電位為341 mV,塔菲爾斜率為46.1 mV/dec。在復(fù)合體系的氧還原測(cè)試中,Cu/C 1-4和Ni/C 1-2的氧還原能力比其他比例的樣品略微突出,1600 rpm對(duì)應(yīng)的半波電位分別為0.55 V,0.67 V,極限電流密度為3.5 mA/cm~2,2.4 mA/cm~2。
【圖文】：

第 1 章 緒 論就是吸波劑設(shè)計(jì)追求的零反射的理想狀態(tài)。作為吸波材料要反射，這就需要吸波材料的阻抗與空氣阻抗近似，，實(shí)現(xiàn)阻抗匹波阻抗很難完全一致，只要存在異質(zhì)界面，便會(huì)發(fā)生電磁波的得最大程度的損耗，就要在最大可能的波段范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn) Z1范圍內(nèi)數(shù)值接近。

第 1 章 緒 論陽極：2H2O→O2+4e +4H+陰極：4e +4H+→2H2陽極：4OH →O2+2H2O+4e 陰極：4H2O+4e →2H2+4OH
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM25;O643.36;TB383.1

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本文編號(hào)：2698938