液態(tài)廢棄物是生產(chǎn)生活過(guò)程中一種未得到有效處置且具有一定利用價(jià)值的資源,包括焦油組分中的芳香烴和核廢料萃取液中的正十二烷等烴類物質(zhì)。低溫等離子體技術(shù)具有能量密度高、反應(yīng)參數(shù)可控、應(yīng)用范圍廣泛的特點(diǎn),尤其是射頻感應(yīng)耦合等離子體（ICP）,在烴類物質(zhì)制備納米材料的工藝中顯示出優(yōu)異的適用性。ICP等離子體輔助化學(xué)氣相沉積法（ICPECVD）能夠定向制備具有特定形貌和結(jié)構(gòu)的碳材料,如石墨烯;石墨烯具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能,可摻雜在析氫反應(yīng)（HER）的催化電極材料中,從而進(jìn)一步提高碳材料的附加價(jià)值。本文采用射頻感應(yīng)耦合等離子體實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),開(kāi)展了正十二烷裂解的反應(yīng)特性和材料制備性能研究;此外,將所得到的碳材料與過(guò)渡金屬二硫化物（TMDs）摻雜,研究復(fù)合材料的析氫反應(yīng)催化特性,并采用DFT量子力學(xué)計(jì)算提供理論支撐。本文的主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:（1）采用SEM、拉曼光譜、氣相色譜等技術(shù)手段,對(duì)射頻感應(yīng)耦合等離子體裂解正十二烷所制備的碳材料和氣相產(chǎn)物進(jìn)行了全面的表征和分析。石墨烯的形貌結(jié)構(gòu)受到等離子體輸入功率、氣體比例、液體進(jìn)樣速率和反應(yīng)溫度的影響,在500 W,H₂/Ar=5:10,30... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 液態(tài)廢棄物
        1.2.1 液態(tài)廢棄物中的烴
        1.2.2 焦油組分—輕質(zhì)芳香烴
        1.2.3 核廢料萃取液—正十二烷
    1.3 等離子體技術(shù)
        1.3.1 等離子體概念
        1.3.2 等離子體種類
        1.3.3 等離子體裂解液態(tài)烴技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.4 射頻感應(yīng)耦合等離子體技術(shù)
        1.4.1 射頻感應(yīng)耦合等離子體原理與特性
        1.4.2 射頻感應(yīng)耦合等離子體裂解液態(tài)烴技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.5 石墨烯
        1.5.1 石墨烯概念及特性
        1.5.2 石墨烯制備技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.5.3 石墨烯應(yīng)用方向—電解水半反應(yīng)（析氫反應(yīng)）
    1.6 全文研究?jī)?nèi)容和思路
2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及評(píng)價(jià)方法
    2.1 引言
    2.2 射頻感應(yīng)耦合等離子體裂解液態(tài)烴實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    2.3 石墨烯負(fù)載過(guò)渡金屬硫化物制備析氫反應(yīng)電極實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    2.4 檢測(cè)分析手段
        2.4.1 裂解效果評(píng)價(jià)
        2.4.2 材料特性表征
        2.4.3 電化學(xué)檢測(cè)
    2.5 量子力學(xué)計(jì)算
3 射頻感應(yīng)耦合等離子體裂解正十二烷制備石墨烯實(shí)驗(yàn)研究
    3.1 引言
    3.2 射頻感應(yīng)耦合等離子體裂解甲烷的前序?qū)嶒?yàn)研究
    3.3 碳材料（石墨烯）分析
        3.3.1 等離子體輸入功率的影響
        3.3.2 氫氣/氬氣比例的影響
        3.3.3 正十二烷進(jìn)樣速率的影響
        3.3.4 反應(yīng)溫度的影響
        3.3.5 石墨烯結(jié)構(gòu)分析
    3.4 射頻感應(yīng)耦合等離子體裂解正十二烷效果分析
        3.4.1 石墨烯負(fù)載量分析
        3.4.2 氣相產(chǎn)物分析
    3.5 本章小結(jié)
4 基于石墨烯制備析氫反應(yīng)電極實(shí)驗(yàn)研究
    4.1 引言
    4.2 石墨烯/鎳/二硫化鉬復(fù)合材料制備
        4.2.1 MoS_2/VGNS/Ni的制備
        4.2.2 MoS_2/Ni的制備
    4.3 石墨烯/鎳/二硫化鉬復(fù)合材料表征
        4.3.1 SEM分析
        4.3.2 EDS分析
        4.3.3 拉曼光譜分析
        4.3.4 HR-TEM分析
        4.3.5 XPS分析
    4.4 石墨烯/鎳/二硫化鉬復(fù)合材料電化學(xué)測(cè)試
        4.4.1 復(fù)合材料線性伏安（LSV）特性分析
        4.4.2 復(fù)合材料電化學(xué)阻抗譜（EIS）分析
        4.4.3 復(fù)合材料循環(huán)伏安（CV）特性分析
    4.5 本章小結(jié)
5 石墨烯基底電極材料的電化學(xué)計(jì)算及機(jī)理研究
    5.1 引言
    5.2 催化電極電子特性參數(shù)計(jì)算
    5.3 密度泛函理論（DFT）模型與計(jì)算
    5.4 異質(zhì)結(jié)構(gòu)表面氫吸附的吉布斯自由能計(jì)算
    5.5 DFT計(jì)算結(jié)果分析研究
        5.5.1 態(tài)密度（DOS）與肖特基勢(shì)壘（SBH）分析
        5.5.2 兩種析氫反應(yīng)路徑中自由能勢(shì)壘分析
    5.6 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)與展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 未來(lái)工作展望
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3185402