一、纳米碳管储氢机理的电化学研究（论文文献综述）
韩璐[1]（2019）在《Co9S8/碳基复合材料制备及其电化学储氢性能研究》文中研究表明碳及其复合材料具有较高的理论储氢量,在能源领域受到了人们的广泛关注。但碳材料与氢的结合能力较差,以致现有碳基复合材料的储氢性能难以满足实际需求,因而开发高储氢性能的碳基复合材料具有十分重要的意义。本论文通过对碳基复合材料的理论设计、制备和改性一体化研究,获得了具有较高电化学储氢性能的Co9S8/碳基复合材料,为碳基储氢材料选材和应用提供理论和技术依据。根据金属对氢吸附能变化规律和氢溢流理论设计了具有较高氢吸附能力的ComSn/碳基复合材料的组成和结构,其中Co作为活化和吸附氢的中心,S起到连接Co和碳材料的作用,二维片状C60和rGO作为接收氢的载体。基于ComSn/碳基复合材料设计结果,利用高能球磨法制备了Co9S8/C60和Co9S8/rGO复合材料,通过SEM、XRD和电化学测试等手段研究了原料配比和转速对碳基复合材料组成、结构和储氢性能的影响规律,探讨了碳基复合材料的电化学储氢机制。结果表明,当Co9S8和C60质量比为3:1,球磨转速为500rpm时,Co9S8颗粒均匀分散于C60纳米片表面,结构呈类披萨状,储氢量约为4.03 wt%,充放电50次后其容量保持率为75%,高倍率放电性能大于75%;当Co9S8和rGO质量比为6:1,球磨转速为700 rpm时,Co9S8均匀包覆于rGO片层表面,呈层层堆积结构,储氢量约为4.82 wt%,充放电50次后容量保持率达80%,高倍率放电性能大于76%。其中rGO的多层结构可提供更多储氢空间,因而Co9S8/rGO复合材料储氢性能更高。Co9S8/碳基复合材料储氢机制是首先Co9S8将氢吸附并活化,随后氢通过复合结构内部的溢流和扩散过程,迁移到邻近C60或rGO载体的表面,从而实现储氢性能的提高。为了满足可穿戴储能器件的需求,以Co9S8/rGO复合材料和rGO为原料,通过高能球磨结合真空抽滤法制备了Co9S8/rGO薄膜材料,采用SEM、XRD和电化学测试等手段研究了原料配比和转速等对薄膜材料组成、结构和储氢性能的影响规律,探讨了薄膜材料结构与其电化学性能之间的内在关系。结果表明,当原料质量比为1:4,球磨转速为800 rpm时,Co9S8/rGO薄膜材料呈层叠结构,最大储氢量约5.44 wt%,50次循环后的容量保持率可达85%,高倍率放电性能大于85%;该薄膜材料受外力弯曲时,其恒流充放电性能稳定,且其1000次弯曲和存储60天后的容量保持率分别高达96.32%和99.85%。这是由于薄膜内部层叠结构为外形改变提供了缓释空间,从而保证了Co9S8/rGO薄膜材料较好的储氢稳定性。采用第一性原理研究了Co9S8/碳基复合材料对氢的吸附行为,并采用FTIR、Raman和XPS等手段对结构进行表征,结果表明,Co9S8通过C-S化学键与碳材料复合,避免充放电过程中团聚和脱落,Co S/C60和Co S/rGO复合结构单元分别可吸附3个和2个H2分子,其吸附能分别为-9.7 kcal mol-1和-5.5 kcal mol-1,键合后Co9S8中的电子向碳材料转移,增强了复合材料对氢的吸附能力。利用电化学测试方法进行了动力学性能分析,表明C60和rGO起到了支撑和连接Co9S8的作用,提供了电子传输通道,使Co9S8/碳基复合材料具有较好的动力学性能,其中Co9S8/rGO薄膜电极的高倍率放电性能大于85%,表明薄膜结构能够为氢的扩散提供快速通道,从而提高氢扩散动力学性能。
魏立军[2]（2019）在《基于纳米碳管所构建的复合功能材料的制备及性能研究》文中指出由于纳米碳管（CNTs）具有较大的比表面积、较大的孔容量,从而使该材料被尝试着用到许多领域,比如吸附、储氢、储锂、催化等领域。在课题组前期工作的基础上,本文将羟基化的多壁纳米碳管材料分别用二膦酸（HEDP）和三膦酸（ATMP）进行酯化改性处理得到两种用于吸附重金属离子的材料（HEDP-MWCNTs、ATMP-MWCNTs）,进而分别测试了HEDP-MWCNTs和ATMP-MWCNTs对Hg（Ⅱ）的吸附性能。在CNTs的外层沉积上Fe3O4后得到CNTs@Fe3O4,再将ATMP接枝到CNTs@Fe3O4的外层得到可以磁性分离的酸催化材料（CNTs@Fe3O4-ATMP）,进而测试这种材料的酸催化性能。将上面提到的HEDP-MWCNTs负载上硫化铋得到一种储氢材料（HEDP-MWCNTs@硫化铋）,进而探究这种材料的电化学储存氢气的性能。并且对以上制备的各种材料分别做了FT-IR、SEM、XRD和TG等一系列表征分析。本论文主要内容分为以下几部分:1以MWCNTs为基体,用二膦酸（HEDP）对其酯化改性制备得二膦酸化纳米碳管（HEDP-MWCNTs）,并且详细探究了HEDP-MWCNTs对Hg（Ⅱ）的吸附性能。探究发现溶液的pH值在4.0-5.0区域内时,对Hg（Ⅱ）的吸附效果相对较优,其吸附量可以达到1.5mmol/g;HEDP-MWCNTs对Hg（Ⅱ）的动态吸附数据比较吻合二级动力学方程;该吸附过程的速率控制步骤为Hg（Ⅱ）穿过两相界面层扩散到HEDP-MWCNTs表面的一步;该过程属于可以自动发生的Hg（Ⅱ）混乱程度变大的吸收热量的反应;HEDP-MWCNTs的等温吸附Hg（Ⅱ）的数据能更好地吻合Langmuir模型;HEDP-MWCNTs对Hg（Ⅱ）有较好的选择吸附性;在循环使用两次后,吸附性能有所下降,洗脱率能保持在70%以上。2以MWCNTs为基体,用三膦酸（ATMP）对其酯化改性制备得三膦酸化的纳米碳管（ATMP-MWCNTs）,详细探究了ATMP-MWCNTs对Hg（Ⅱ）的吸附性能。可以得出ATMP-MWCNTs对Hg（Ⅱ）吸附性能最佳（200mg/g）时,其pH值在5.0左右;ATMP-MWCNTs动态吸附Hg（Ⅱ）的数据更加吻合二级动力学方程;该吸附过程的速率控制步骤为Hg（Ⅱ）穿过两相界面层扩散到ATMP-MWCNTs表面的一步;在较高温度下,该过程属于可以自动发生的Hg（Ⅱ）混乱程度变大的吸收热量的反应;ATMP-MWCNTs对Hg（Ⅱ）的等温吸附数据可以较好地吻合Langmuir模型;该材料对Hg（Ⅱ）有较好的选择吸附性。3在CNTs的外层沉积上Fe3O4后得到CNTs@Fe3O4,再将三膦酸（ATMP）接枝到CNTs@Fe3O4的外层从而得到酸催化材料（CNTs@Fe3O4-ATMP）,进而探究CNTs@Fe3O4-ATMP的酸催化性能。酯化实验表明:CNTs@Fe3O4与三膦酸（ATMP）以质量比为1:4的比例进行反应制得的产物的催化效果相对较好;在60-100℃的范围中,温度越高,催化效果越好;在100℃条件下油酸转化率可以达到86%;可逆二级动力学对催化酯化数据有较好的拟合效果;正反应的活化能为24.1kJ×mol-1。4使用沉淀法将HEDP-MWCNTs与硫化铋复合制备得储氢材料（HEDP-MWCNTs@硫化铋）,进而将HEDP-MWCNTs@硫化铋用作电极活性物质来探究其储存氢气的性能。恒流充放电实验表明,HEDP-MWCNTs@硫化铋具有相对较高的储氢容量（可以达到260mA×h/g）;循环储氢实验表明HEDP-CNTs@硫化铋具有较好的循环储存氢气的性能;循环伏安实验表明,该材料的放电电势峰位于-0.3V vs（Hg/HgO）左右;阻抗实验表明电荷能够在电极与溶液界面实现快速转移,界面电阻较小。
张晨光[3]（2013）在《碳纳米洋葱与碳纳米管的可控合成及其储能应用研究》文中提出碳纳米洋葱、碳纳米管与石墨烯是石墨的三种纳米级尺寸的同素异形体，分别为零维颗粒、一维线性和二维薄膜结构。它们都具有优良的导电与导热性能，高的比表面积及良好的力学性能，因此在电子器件、复合材料、储能介质与生物材料等领域有着重要的应用价值。目前，碳纳米材料的生长与应用领域仍有很多有待解决的问题，包括碳纳米材料的可控生长，新型碳纳米材料结构的合成，碳纳米材料的在储能领域的应用。本文首次采用NaBH4还原法制备Fe-Ni合金催化剂，并以氧化镁为载体，利用化学气相沉积法（CVD）催化合成了碳纳米洋葱（CNOs），研究了催化剂含量、载体种类、生长温度与时间等工艺条件对CNOs结构与形貌的影响，考查了高温退火温度对空心CNOs生成的影响，并对空心CNOs合成工艺和生长机理进行了探索，研究了CNOs的电化学储氢性能。研究发现，当以MgO为载体，催化剂含量为10%，生长温度与时间分别为850°C和0.5h时，可获得分散良好且尺寸均匀的CNOs。由于Fe-Ni合金催化剂中对碳原子溶解度较小的Ni原子的存在，会推迟催化剂的失活，生成空心CNOs。在1100°C的高温退火条件下，包覆Fe-Ni合金的实心CNOs可生成大量的空心CNOs。空心CNOs的电化学储氢性能优于实心CNOs，其电化学储氢量达1.76%。本文还对比研究了浸渍法制备的Ni、Fe-Ni与Fe三种催化剂对合成CNOs的结构与形貌的影响，并研究了CNOs作为润滑油添加剂的减摩性能，同时初步研究了它们的磁存储性能。结果表明，5%的催化剂含量下，三种催化剂合成的产物为内包核的碳洋葱纳米颗粒，分别为Ni@CNOs、Fe0.64Ni0.36@CNOs与Fe3C@CNOs，产物的纯度高，无其他形式的碳产物。CNOs作为润滑剂在润滑油中的最佳添加量为0.1%，Fe3C@CNOs在500N的载荷下摩擦系数μ可达到0.026。磁学性能测试显示Ni@CNOs呈超顺磁性；Fe0.64Ni0.36@CNOs的Mr/Ms约为0.22，矫顽力Hc为228.4Oe，显示了其在高密度磁存储材料与存储介质包覆材料中的应用前景。本文首次利用单分散的颗粒平均直径为4nm的AlFe2O4催化剂，采用CVD法合成了大直径单壁碳纳米管（SWCNT）阵列，研究了催化剂种类与浓度、载体的种类与涂覆量、气压与水蒸气通入量等生长条件对SWCNT阵列生长高度、质量与结构的影响，并通过透射电镜与原子力显微镜的表征和分子动力学模拟研究了少壁碳管的塌陷行为与临界直径。结果表明，AlFe2O4催化剂的催化活性优于Fe3O4催化剂，Al原子的掺杂可有效防止催化剂颗粒团聚，从而增加SWCNT阵列生长高度和质量。本实验条件下获得的生长SWCNT阵列最佳条件为乙炔、氢气与水蒸气混合气体的气压4.9Torr，溅射Al镀层为载体，AlFe2O4纳米颗粒为催化剂且催化剂溶液浓度为25nM，阵列底端的IG/ID达18.5，阵列高度达100μm。经实验表征与模拟证实，SWCNT与双壁碳管发生塌陷的临界直径分别为2.6nm和4.0nm。本文首次利用钾原子插层与展开法将多壁碳纳米管（Multi-Walled CarbonNanotubes, MWCNTs）阵列转化为石墨烯纳米带阵列，研究了展开处理之后MWCNT的结构变化、分析了其作为超级电容器电极材料的储能性质及机理。研究发现，展开后的MWCNT的结构为外层石墨烯纳米带-内层少壁碳管的复合结构。超级电容器的性能测试显示，展开后的MWCNT阵列的比容量为106.2F/g，是原始的MWCNT阵列的4倍；其能量与功率密度均高于原始MWCNT阵列，在能量密度为5.2Wh/kg时功率密度达最大为103kW/kg；展开后的MWCNT的外层的石墨烯纳米带增加了有效可利用面积，内层的少壁碳管的优良的导电性提供了高效的电荷传输，且碳管垂直阵列的形貌为离子的传输提供了笔直的快速的通道。
刘丽芳[4]（2011）在《纳米碳管作为质子交换膜燃料电池催化剂载体的研究》文中认为纳米碳管（Carbon Nanotubes,CNTs）自发现以来,由于其独特的结构,优良的性能,对其所进行的研究具有重大的理论意义和潜在的应用价值。CNTs具有准一维管状结构,巨大的长径比和比表面积,很高的力学强度,其强度为钢的100倍。同时,基于强C-C化合键的作用,CNTs具有优良的导电性能,能够填充和吸附颗粒,具有高的稳定性。由于它的这些性质,研究CNTs作为催化剂负载在燃料电池中的应用具有很重要的意义。本文的第一部分为绪论,首先介绍了CNTs的发现历史、结构、制备方法,以及其力学、电磁、场致发射和电化学等性能及其应用。然后研究了质子交换膜燃料电池（proton-exchange membrane fuel cell, PEMFC）的工作原理,从理论上说明了催化剂层的重要作用,并对PEMFC的应用现状及未来展望进行了讨论。第二部分详细的介绍了本课题组燃料电池材料的制备过程,对燃料电池的气体扩散层进行了疏水处理,使用改进后的电弧放电法制备的单壁纳米碳管（Single-Walled Carbon Nanotub,SWCNTs）直接生长在泡沫镍基底上,CVD制备的多壁纳米碳管（Multi-Walled Carbon Nanotubes,MWCNTs）使用丝网印刷的方法附着于泡沫镍基底上,将亲水处理后的质子交换膜与催化剂层热压制成膜电极组合（MEA）。第三部分为所制备材料的表征,对SWCNTs膜和MWCNTs进行了TEM、拉曼及热重分析,对其结构、纯度和表面特征有了更深入的了解,并将制成的PEMFC的性能进行了测试,绘出E-t曲线,最后分析了本课题组研究中存在的问题,并对未来的工作方向进行了展望。
王召[5]（2010）在《等离子体还原制备炭载材料的研究》文中认为由于化石燃料的使用给人类带来巨大的资源和环境问题,因而氢能逐渐成为能源科学界的热点。氢能利用有三个关键技术,即制氢,储氢和燃料电池。氢能是以氢为能量载体,若代替石油制品作为交通工具的燃料,则必须解决氢的高能量密度储存问题。而燃料电池由于催化剂的性能问题使其离商业化实际应用还有差距。因此本文将通过辉光放电等离子体制备高分散高负载炭基甲醇燃料电池电催化剂和吸附储氢材料Pt/C,以期能够改善它们的性能。同时,探索等离子体法还原制备纳米金属的特点。本研究首先利用等离子体还原HAuCl4、PdCl2、H2PtCl6和AgNO3四种金属盐为金属态,并探讨了其机理有两种可能:一是静电力还原;一是等离子体在水中产生的强还原剂eaq-和H·还原了金属。实验中发现等离子金属还原制得的纳米颗粒具有较小的z/x值,说明等离子体处理得到的金属颗粒更接近半椭球体形状,即金属趋向于以更大的表面积铺展在载体表面,容易形成金属膜。实验中基片上形成的钯膜印证了此点。本研究进一步利用等离子体还原制备高分散、高载量Pt/Vulcan XC-72电催化剂。等离子体还原的20%和40%的Pt颗粒分布窄其尺寸仅分别为1.43 nm和1.5 nm。在0.5 mol/L H2SO4+1 mol/L CH3OH溶液测得的伏安循环图中,甲醇的氧化峰都出现在0.73V左右,20%Pt/C-plasma峰电流密度在35.2 mA/cm2,40%Pt/C-plasma峰电流密度在68.9 mA/cm2。等离子体制得的Pt/C催化剂在Pt的粒径、电化学活性表面积、对甲醇氧化的电催化活性方面优于国外的Johnson Mattey商业Pt/C催化剂。本研究还利用等离子体还原制备储氢材料Pt/AX-21。等离子体制备的Pt/AX-21-P在298 K和10 MPa下的储氢量从氢气还原制备Pt/AX-21-H的1.19 wt%增加到1.46 wt%。从TEM中发现等离子体还原的Pt金属不但尺寸小,更重要的是都嵌入到炭载体中,这就增加了金属与载体的连接,从而通过增加溢流提高了储氢量。吸附热、吸附速度和表观活化能的测量计算也证明了这点。本论文最后研究利用氧气等离子体处理炭材料并用于储氢。氧等离子体改性的Pt/TC-O和Pt/AX-21-O在298 K和10 MPa下的储氢量从没改性的1.17 wt%和0.98 wt%分别增加到1.74 wt%和1.48 wt%。模拟计算得出促进溢流的含氧基团顺序为:内酯基>半醌基>羧基>羟基。XPS结果分析内酯基的氢吸附为不可逆,半醌基是最能提高氢溢流的基团。
于立岩[6]（2009）在《一维碳纳米材料的可控制备及其生长机理的研究》文中进行了进一步梳理纳米碳纤维和纳米碳管有许多独特的性能,这些独特的性能使其具有许多潜在的应用,如催化剂载体,储氢,复合材料,纳米电子和纳米机械装置,和场致发射装置。影响纳米碳纤维和纳米碳管生长的因素很多,如催化剂种类和粒子尺寸,反应温度,载体的类型以及碳源的种类,在所有这些因素中,催化剂粒子尺寸和反应温度是关键因素。在本论文中,我们利用不同纳米金属催化剂和各种催化剂前驱体,催化乙炔或乙烯制备了一维碳纳米材料,纳米碳纤维和纳米碳管,并且利用铁基底铜催化剂催化乙炔成功的制备了纳米碳纤维阵列。通过扫描电镜、透射电镜、X射线粉末衍射、原子力显微镜和热重分析仪等分析方法对合成的纳米碳纤维和纳米碳管进行了表征。重点研究了催化剂粒子尺寸和反应温度对所制备的纳米碳纤维和纳米碳管形貌的影响,以及铜催化剂催化乙炔垂直定向生长碳纤维需具备的因素,并且讨论了其生长机理。在前期科研的基础上,我们有了新的进展:采用物理方法制备的纳米金属粒子成功的合成了螺旋形貌的碳纤维,实验重复性好,并发现了螺旋碳纤维生长的小尺寸效应。分别采用惰性气体蒸发法制备的纳米铜粒子和氢电弧等离子体法制备的纳米A12Cu粒子为催化剂,催化乙炔制备了螺旋型和直线型两种不同形貌的纳米碳纤维。研究结果表明催化剂粒子尺寸对所制备的纳米碳纤维的形貌有很大的影响。通常粒径小于50nm的催化剂粒子生长螺旋纳米碳纤维,在一个纳米催化剂粒子上,总是只生长两根螺旋纳米纤维。它们具有绝对相反的螺旋旋向,但却具有相同的纤维直径,纤维截面,螺旋直径,螺旋圈数,螺旋间距,和螺旋长度。这两根螺旋纤维经常在相同螺旋圈数的位置同时发生螺旋旋向的改变,即螺旋反转。较大尺寸的催化剂粒子易催化生长直线型纳米碳纤维。纳米催化剂粒子在催化纳米碳纤维生长的过程中,经历了一个重要的形状变化过程。即由初始的不规则形状变成了规则的多面体形状。分析表明催化剂粒子形状改变的驱动力来源于乙炔气体对纳米粒子晶面的吸附引起的表面能变化。纳米粒子不同晶面活性差异是生长螺旋纤维的首要条件。利用硝酸铜、碱式碳酸铜和酒石酸铜作为催化剂前驱体,催化乙炔制备了螺旋/直线纳米碳纤维。同样观察到粒径较小的催化剂粒子易生长螺旋纳米碳纤维,粒径较大的催化剂粒子易催化生长直线型纳米碳纤维。利用铁基底铜催化剂催化乙炔成功的制备了纳米碳纤维阵列,在基底上纳米碳纤维排列整齐,催化剂粒子位于垂直生长的碳纤维中部位置。透射照片清楚地显示在一个催化剂粒子上生长出两根纳米碳纤维,纳米碳纤维的直径与催化剂粒径相当,两根纳米碳纤维的夹角为180°;催化剂粒子与反应前相比形貌发生了变化。利用玻璃基底镀的铜溶胶膜和使用蒸发法在玻璃基底上沉积的铜膜催化乙炔制备了纳米碳纤维膜,此方法中纳米碳纤维在玻璃基底上无垂直生长的现象,纳米碳纤维相互交叉和缠绕,定向性并不明显。铜催化剂催化乙炔垂直定向生长碳纤维需具备以下因素:（1）基底上的铜催化剂粒子排列致密;（2）铜催化剂粒径足够大（大于100nm）。生长过程如下:在一个铜催化剂粒子上生长出两根纳米碳纤维,分别沿垂直方向生长,由于基底上的催化剂粒子排列很致密,每根碳纤维在生长的过程中均受到周围碳纤维力的作用,互相支撑,使得纳米碳纤维在垂直方向上生长。玻璃基底镀的铜溶胶膜中的纳米铜粒子分布稀疏,由其催化乙炔生长碳纤维时,碳纤维之间缺乏相互支撑,无法保持垂直向上生长;蒸发法在玻璃基底上沉积的铜粒子粒径较小,在其上对称生长出两根螺旋纳米碳纤维呈“V”型,无法实现垂直生长。利用氢电弧等离子体法制备的纳米铁、钴、镍粒子为催化剂,以乙炔或乙烯为碳源,在不同反应温度下制备了纳米碳纤维和纳米碳管。实验结果表明,反应温度对碳产物的形貌有很大影响。一般在低温下,如铁在温度低于650℃时,镍在低于温度低于550℃时,钴在温度低于500℃时,催化产物为纳米碳纤维;在较高温度时,铁反应温度在710-800℃,镍反应温度在650-850℃之间时,钴在温度在550-850℃之间时,制得的碳产物是纳米碳管;当温度再继续升高后,制得碳产物为纳米碳颗粒。在较低温度下,碳源气体分子附着在纳米催化剂粒子表面,在催化作用下分解产生碳原子。碳原子在催化剂的某个晶面上开始堆垛沉积,不断伸长。随着反应的进行,长成为具有一定长度的纳米碳纤维。在较高温度时,碳源气体分子首先被吸附在金属催化剂粒子的某个晶面上,然后分解出碳原子,碳原子通过溶解反应进入到金属粒子内部后,再由吸附碳原子的一面扩散到另一面,并以碳管的形式在此面析出。首次以铜为催化剂,使用电弧法制备了竹节状的纳米碳管,每根纳米碳管的顶端有一个催化剂粒子。
胡素梅[7]（2009）在《镁基碳纳米管复合材料储氢性能的研究》文中研究说明本文在全面综述国内外储氢合金特别是镁基纳米非晶储氢合金的研究进展基础之上,详细讲述了近年来储氢材料的研究进展,介绍了储氢材料的应用前景,并指出储氢材料的发展趋势。当前碳纳米管储氢课题已经成为纳米科技领域中的一项研究热点,本文借助于蒙特卡罗方法和分子动力学方法,对碳纳米管的储氢行为进行了模拟计算,计算结果表明:被吸附的氢分子主要出现在管内和管外的边缘附近;管内氢分子的分布出现分层现象,且管径越小,靠近管壁的氢分子分层现象越明显;在管内外靠近管壁处的氢分子与管壁有一定的空隙。本课题以改善镁基储氢材料的吸放氢性能,开发新材料,降低材料成本为主要目的,通过机械球磨的方法制备了Mg-Ni、Mg-Ni-CNTs、Mg-Ni-CNTs-TiO2储氢合金,研究了它们的最佳组分比、活化性能、吸放氢性能以及吸放氢过程中温度的变化。实验结果表明:Mg-Ni系二元储氢合金的储氢量随镍含量的变化而变化,当镍含量为20%（质量分数）时,储氢量最大,在553 K时吸氢量可达到5.419%,但放氢温度高、吸放氢动力学性能差,限制了其广泛应用。Mg-Ni-CNTs三元贮氢合金较Mg-Ni合金在吸放氢量上有所提高,放氢温度明显下降,当CNTs为10%,在1min内吸氢量达7.2%,在60～100s内放氢量达到6.2%。三元贮氢合金表现出优异的储氢性能是Ni与CNTs催化体相互补充的结果。Mg-Ni-CNTs-TiO2四元贮氢合金与Mg-Ni-CNTs三元贮氢合金相比,吸放氢量没有显着地提高,但是由于TiO2的加入,使得纳米复合材料氢化生成焓明显降低,活化性能得到进一步提高,而且大大提高了材料的使用寿命,降低了实验成本。
刘芙[8]（2008）在《碳管负载纳米颗粒及碳管/高分子复合材料的表征及应用》文中提出碳纳米管具有许多独特的性能,已成为当前的研究热点之一,以碳纳米管为基的复合材料在许多方面有着广阔的应用前景。本文通过简单的制备和处理方法合成了多种具有特殊结构和功能的碳纳米管负载纳米颗粒以及碳纳米管/高密度聚乙烯复合材料。采用了多种现代分析手段,如透射电镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、X射线能量分散谱仪（EDS）、选区电子衍射（SAED）、高分辨电镜（HREM）、能量过滤透射电镜（EFTEM）、高角环形暗场象（HAADF）等对各类产物的微结构进行了表征。同时也探索了它们在催化、电磁学以及摩擦学方面的应用。采用无电沉积法和浸渍法合成了碳纳米管负载的Ni-Co、Sn-Pd双金属及其氧化物的纳米颗粒,经过一定的退火处理可以得到具有特殊核-壳结构的纳米颗粒。通过对其微观结构的表征,探讨了不同核-壳颗粒的形成机理,为这类特殊结构的纳米颗粒的可控制备及进一步应用提供了有益的经验。制备了碳纳米管负载的Ni基纳米颗粒,采用该复合材料作为加氢及脱氢催化剂。探索了碳管负载的Ni基纳米颗粒与甲苯等有机液体组成的氢浆的储氢结果,并研究了不同制备条件对储氢性能的影响。同时将该复合材料应用于环已烷脱氢催化反应,证明其脱氢效率大于常规的雷尼镍催化剂,目前未见报道。该结果为碳管负载纳米颗粒在新型能源领域的应用开辟了新途径。制备了碳纳米管负载的Fe基纳米颗粒,采用不同的退火方式改变了纳米颗粒的结构和形态。研究了碳管负载的Fe基氧化物和碳化物纳米颗粒的微观结构和磁性能,结果表明通过不同的退火方式可以控制Fe氧化物及碳化物颗粒的合成,并改变其磁性能。采用简单的物理共混方式制备了碳纳米管-高密度聚乙烯复合材料,对碳管在高分子基体中的分布情况进行了表征,并研究了该复合材料的导电性能和摩擦磨损性能。结果表明以碳管作为高密度聚乙烯材料的导电添加剂具有比碳黑低得多的渗流阈值,同时该复合材料的导电性能具有与常规导电填料不同的温度依赖性,这与碳管的特殊结构和性能有关。碳管的添加也提高了复合材料的耐磨减摩性能。
陈雨婷[9]（2008）在《储氢合金电极中添加碳纳米管对镍氢电池性能的影响》文中认为本文通过在镍氢电池的负极中添加适量的碳纳米管（CarbonNanotubes,CNTs）,制备碳纳米管复合电极片,并制成两电极体系,三电极体系,AA型镍氢电池,SC镍氢型电池,研究其电化学性能、内阻、容量、高倍率放电性能和循环寿命等。结果表明在镍氢电池的负极中添加适量的碳纳米管有利于提高电池的综合性能,尤其是可以改善电池的大电流放电性能和循环稳定性。采用三电极体系研究碳纳米管复合电极在不同扫速,不同循环次数,不同碳纳米管添加量时的循环伏安性能和交流阻抗性能,实验中扫速分别为1mV/s、3mV/s、5mV/s时,复合极片的碳纳米管添加量分别为5%、3%、0.8%。用循环伏安法和交流阻抗法测试了极片在不同条件下的电化学性能,发现随着扫描速度的增加,电极的可逆性越来越差。电极都需要一个活化过程,但是纯储氢合金的循环伏安曲线面积比掺碳管的极片小,说明添加了碳纳米管的复合极片具有较高的容量,也就是说随着碳纳米管的加入,极片的氧化峰值和还原峰值都会变大,其循环伏安曲线面积也会变大,复合电极极片的电流峰的宽度明显增大了,呈现较好的循环伏安特性。而且当添加碳纳米管含量为0.8%时阻抗最小,未添加碳纳米管和添加过多的碳纳米管（3%和5%）的极片的阻抗都较大。分别制备含量为0.2%、0.5%、0.7%、0.8%、0.9%、1%和3%的CNTs/LaNi5复合电极,制成两电极体系,用BS9300测试柜进行循环充放电测试,发现复合碳纳米管电极片比纯储氢合金电极片的放电性能好,尤其是大电流条件下,在1000mA放电条件下,纯储氢电极片的放电终止容量只有99.92mAh,放电终止电压为1.03V,而添加了0.8%CNTs的碳纳米管复合电极片达到了124.9 mAh,放电终止电压为1.11V。制作AA型镍氢电池来讨论电极的充放电、容量性能以及内阻。实验结果表明负极中碳纳米管含量为0.5%和1.0%的电池具有比较高的容量和较好放电曲线。当碳纳米管添加量为0.5%和1.0%时,电池的容量分别为2341.22mAh和2299.67mAh,放电平台电压分别为1.291V和1.206V。但是当碳纳米管添加量为3.0%时,其放电曲线反而变差,容量也降低,容量只有1936mAh,说明碳纳米管并不是添加量越高越好。在SC型镍氢电池中加入碳纳米管含量为0.8%（W）时电池的综合性能最好,其最高容量达到3369mAh,2C（6000mA）循环600次后容量仍然保持3280 mAh（97%DOD（放电深度））以上,5C（15000mA）循环180次容量仍然有2850mAh（89.1%DOD）以上。
易双萍[10]（2008）在《碳纳米管的电化学储氢性能研究》文中提出本文研究用碳纳米管（CNTs）掺入LaNi5储氢合金制作成镍氢电池的负极,以获得比普通镍氢电池更优良的电化学性能。研究了碳纳米管镍电极（CNTs-Ni）和碳纳米管储氢合金电极（CNTs-LaNi5）两种复合电极。探讨了碳纳米管热处理温度对两种不同电极电化学性能的影响。研究了不同管径的碳纳米管对两种电极电化学性能的影响。研究了负极添加碳纳米管,正极活性物质与导电剂镍粉、添加剂氢氧化钙的不同添加比例,对镍氢电池的电化学性能的影响。得到的主要结果如下:（1）研究了多壁碳纳米管在真空不同温度下保温1.5h热处理后,对CNTs-Ni电极电化学性能的影响。电解池采用三电极体系,6mol/L KOH为电解液,Ni（OH）2为正极,Hg/HgO为参比电极。实验结果表明:在同等制作条件和100mA/g的充电电流密度、60mA/g的放电电流密度、0.1V的放电终了电压下,800℃时CNTs-Ni电极的储氢性能最好,克容量最大为580.3mAh/g,相应的平台电压高达1.10V。从500-800℃随着温度升高,放电量有较大幅度的增加,但到900℃时放电量反而下降。由此可见,碳纳米管的热处理温度对CNTs-Ni电极的电化学储氢性能有着较大的影响。试验证明纯镍电极的最高放电容量仅为18.0mAh/g,而放电平台电压也只有0.65V,远远低于整个CNTs-Ni电极的放电量,几乎可以忽略不计,所以可以认为CNTs-Ni电极的放电容量为纯碳纳米管的放电容量。这意味着真空热处理碳纳米管与Ni按质量比1:10混合制作成负极材料,储氢性能得到了进一步提高。（2）研究了真空热处理对CNTs-LaNi5电极电化学性能的影响。采用化学气相沉积法（CVD）制备碳纳米管,碳纳米管与LaNi5储氢合金按质量比1:10混合,制作成CNTs-LaNi5电极。电解池采用三电极体系,6mol/L KOH为电解液,Ni（OH）2为正极,Hg/HgO为参比电极。实验结果表明:在同等制作条件和相同的充放电条件下,850℃时CNTs-LaNi5电极的储氢性能最好,克容量最大为503.6mAh/g,相应的平台电压高达1.18V。从500-850℃随着温度升高,放电量有较大幅度的增加,但到950℃时放电量反而下降。实验结果表明:碳纳米管的热处理温度对CNTs-LaNi5电极的电化学储氢性能有着较大的影响。无论热处理或未经热处理的几种碳纳米管CNTs- LaNi5电极都比没有添加碳纳米管的LaNi5电极表现出更优越的充放电特性。（3）研究了碳纳米管在氮气保护下加热到不同温度保温1.5小时后,对CNTs-Ni电极电化学性能的影响。将纯化并经氮气热处理后的碳纳米管与Ni粉按质量比1:10混合,制作成CNTs-Ni电极。实验发现:在相同充放电条件下,800℃时CNTs-Ni电极的储氢性能最好,克容量最大为588.1mAh/g,相应的平台电压高达1.18V。在500℃氮气处理下与未经热处理时相比,放电性能稍有改善;从500-600℃随着温度升高,放电容量有较大幅度的增加;从600-800℃随着温度升高,放电容量有较小幅度的增加;但到900℃时放电量下降。（4）研究了多壁碳纳米管氮气热处理后结构的变化,以及热处理温度对CNTs-LaNi5电极电化学性能的影响。通过高分辨透射电镜照片分析可知,MWNTs热处理后,管的端口部分被打开,管的内部变得更通畅,更有利于氢气的吸收和脱缚。将碳纳米管与LaNi5储氢合金按质量比1:10混合,制作成CNTs-LaNi5电极。在同等制作条件和相同的充放电条件下,800℃时CNTs-LaNi5电极的储氢性能最好,克容量最大为519.1mAh/g,相应的平台电压高达1.19V。从500-600℃随着温度升高,放电容量有较大幅度的增加;从600-800℃随着温度升高,放电容量有较小幅度的增加;但到900℃时放电量反而下降。实验结果表明:多壁碳纳米管氮气热处理后结构发生了变化,更有利于碳纳米管的电化学储氢。（5）研究了四种不同管径多壁碳纳米管对LaNi5储氢合金电极电化学性能的影响（未经热处理）。将纯化后的四种不同管径碳纳米管与LaNi5储氢合金按质量比1:10混合,制作成CNTs-LaNi5电极。实验表明:在同等制作条件和相同的充放电条件下,20-40nm的CNTs-LaNi5电极的储氢能力最好,克容量最大为381.3mAh/g,相应的平台电压高达1.02V。10-20nm的CNTs-LaNi5电极的电化学储氢量最低,为315.7mAh/g。由此可见,碳纳米管的管径大小是影响CNTs-LaNi5电极的电化学储氢性能的一大因素。管径过大或者过小都不是最理想的电极材料,处于中间的20-40nm管径的碳纳米管电极放电能力较理想。（6）研究了不同管径多壁碳纳米管（MWNTs）在真空500℃下保温1.5h热处理后,对LaNi5储氢合金电极电化学性能的影响。将纯化后的碳纳米管在真空500℃下保温1.5h热处理后,与LaNi5储氢合金按质量比1:10混合,制作成CNTs-LaNi5电极。实验结果表明:在同等制作条件和相同测试条件下,20-40nm的CNTs-LaNi5电极的储氢能力最好,克容量最大为425.8mAh/g,相应的平台电压高达1.07V。60-100nm的CNTs-LaNi5电极的电化学储氢量最低,放电容量为340.5mAh/g,相应的平台电压为0.94V。500℃真空热处理后,各种不同管径碳纳米管制作成的CNTs- LaNi5电极表现出各自不同的放电特性。处于中间的20-40,40-60nm管径的碳纳米管电极放电能力较好。（7）研究了负极添加3%的CNTs对镍氢电池的电化学性能的影响,以及正极活性物质与导电剂镍粉的不同添加比例,对镍氢电池的电化学性能的影响。研究表明:负极添加3%的碳纳米管的的镍氢电池的最大放电容量明显比没有添加碳纳米管的放电容量高,其循环寿命也得到了较大改善。同等制作条件和充电电流密度为100mA/g,放电电流密度为60mA/g,放电截止电压为0.2V的充放电条件下,正极添加Ni的比例为7%的电池的放电容量最大（为377.6mAh/g）。正极添加Ni的比例为7%的电池放电性能明显优于正极添加Ni的比例为1%、3%的电池,但循环50次后放电容量比添加Ni的比例为5%的电池放电容量要低一些,所以正极添加Ni的比例为5%、7%的电池表现出较好的放电性能。（8）研究了负极添加3%的CNT、正极活性物质与氢氧化钙的不同添加比例对镍电极的电化学性能的影响。研究表明:同等制作条件和充电电流密度为100mA/g,放电电流密度为60mA/g,放电截止电压为0.2V的充放电条件下,负极添加3%的碳纳米管的的镍氢电池的最大放电容量明显比没有添加碳纳米管的电池的最大放电容量要高,其循环寿命得到了较大改善。正极添加Ca（OH）2的比例为1%的电池表现出较好的放电性能。
二、纳米碳管储氢机理的电化学研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
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。
写法范例：
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。
（2）本文研究方法
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。
三、纳米碳管储氢机理的电化学研究（论文提纲范文）
（1）Co9S8/碳基复合材料制备及其电化学储氢性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的目的和意义 |
| 1.2 储氢技术研究进展 |
| 1.2.1 储氢方式 |
| 1.2.2 固态储氢应用 |
| 1.3 电化学储氢原理及常用材料 |
| 1.3.1 电化学储氢原理 |
| 1.3.2 电化学储氢常用材料 |
| 1.4 碳基复合储氢材料制备及储氢机制 |
| 1.4.1 碳基复合材料的复合结构形式 |
| 1.4.2 碳基复合材料的制备方法 |
| 1.4.3 储氢机制 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验试剂及实验仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 储氢材料和电极的制备 |
| 2.2.1 石墨烯的制备 |
| 2.2.2 储氢材料的制备 |
| 2.2.3 储氢电池的组装 |
| 2.2.4 薄膜材料的制备 |
| 2.3 测试与表征方法 |
| 2.3.1 物相组成分析 |
| 2.3.2 微观形貌分析 |
| 2.3.3 傅立叶变换红外光谱分析 |
| 2.3.4 拉曼光谱分析 |
| 2.3.5 力学性能分析 |
| 2.4 电化学性能测试 |
| 2.4.1 活化性能和容量测试 |
| 2.4.2 循环稳定性测试 |
| 2.4.3 高倍率放电性能测试 |
| 2.4.4 循环伏安测试 |
| 2.4.5 线性极化测试 |
| 2.4.6 恒电位阶跃测试 |
| 第3章 Co_9S_8/碳基复合材料制备及其电化学储氢性能研究 |
| 3.1 Co_mS_n/碳基复合材料的材料筛选及结构设计 |
| 3.1.1 材料筛选 |
| 3.1.2 Co_mS_n/碳基复合材料结构设计 |
| 3.2 Co_mS_n的制备及其电化学储氢性能研究 |
| 3.2.1 Co_mS_n的制备及筛选 |
| 3.2.2 Co_9S_8电化学储氢性能研究 |
| 3.3 Co_9S_8/C_(60)复合材料制备及其电化学储氢性能研究 |
| 3.3.1 Co_9S_8/C_(60)复合材料制备 |
| 3.3.2 Co_9S_8/C_(60)复合材料电化学储氢性能研究 |
| 3.4 Co_9S_8/rGO复合材料制备及其电化学储氢性能研究 |
| 3.4.1 Co_9S_8/rGO复合材料制备 |
| 3.4.2 Co_9S_8/rGO复合材料电化学储氢性能研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 Co_9S_8/rGO薄膜材料制备及其电化学储氢性能研究 |
| 4.1 Co_9S_8/rGO薄膜材料制备和表征 |
| 4.1.1 Co_9S_8/rGO薄膜结构设计 |
| 4.1.2 Co_9S_8/rGO薄膜材料制备 |
| 4.2 Co_9S_8/rGO薄膜材料电化学性能研究 |
| 4.2.1 充放电性能研究 |
| 4.2.2 循环稳定性研究 |
| 4.2.3 高倍率放电性能研究 |
| 4.2.4 循环伏安曲线研究 |
| 4.3 Co_9S_8/rGO薄膜材料稳定性研究 |
| 4.3.1 机械稳定性研究 |
| 4.3.2 电化学稳定性研究 |
| 4.3.3 长期稳定性研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Co_9S_8/碳基复合材料储氢机制研究 |
| 5.1 Co_9S_8/碳基复合材料的氢吸附行为研究 |
| 5.1.1 Co_9S_8/碳基复合材料化学结构分析 |
| 5.1.2 Co_9S_8/碳基复合材料氢吸附行为第一性原理计算 |
| 5.2 Co_9S_8/碳基复合材料氢扩散动力学过程分析 |
| 5.2.1 高倍率放电性能分析 |
| 5.2.2 线性极化曲线分析 |
| 5.2.3 氢扩散能力分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（2）基于纳米碳管所构建的复合功能材料的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 纳米碳管概述 |
| 1.2 纳米碳管的提纯方法 |
| 1.3 纳米碳管在储氢方面的应用 |
| 1.4 纳米碳管在吸附重金属离子方面的应用 |
| 1.5 纳米碳管的催化应用及生物柴油的生产研究进展 |
| 1.6 本课题的提出及研究内容 |
| 第2章 膦酸化纳米碳管的制备及吸附Hg(Ⅱ)性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 试剂和仪器 |
| 2.2.2 材料的制备 |
| 2.2.3 HEDP-MWCNTs对 Hg(Ⅱ)的吸附性能的测定 |
| 2.2.3.1 pH值对吸附性能的影响 |
| 2.2.3.2 吸附动力学 |
| 2.2.3.3 吸附热力学 |
| 2.2.3.4 等温吸附 |
| 2.2.3.5 选择性吸附 |
| 2.2.3.6 洗脱再生 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 表征部分 |
| 2.3.1.1 红外光谱分析 |
| 2.3.1.2 热重分析 |
| 2.3.1.3 X-射线衍射分析 |
| 2.3.1.4 XPS分析 |
| 2.3.2 HEDP-MWCNTs对Hg(Ⅱ)的吸附性能 |
| 2.3.2.1 p H值对HEDP-MWCNTs吸附Hg(Ⅱ)的影响 |
| 2.3.2.2 HEDP-MWCNTs吸附动力学 |
| 2.3.2.3 HEDP-MWCNTs吸附Hg(Ⅱ)的热力学探究 |
| 2.3.2.4 HEDP-MWCNTs对Hg(Ⅱ)等温吸附 |
| 2.3.2.5 HEDP-MWCNTs对Hg(Ⅱ)吸附选择性 |
| 2.3.2.6 HEDP-MWCNTs对Hg(Ⅱ)洗脱再生 |
| 2.3.3 ATMP-MWCNTs对Hg(Ⅱ)的吸附性能 |
| 2.3.3.1 p H值对ATMP-MWCNTs吸附Hg(Ⅱ)性能的影响 |
| 2.3.3.2 ATMP-MWCNTs吸附动力学 |
| 2.3.3.3 ATMP-MWCNTs对Hg(Ⅱ)吸附热力学 |
| 2.3.3.4 ATMP-MWCNTs对Hg(Ⅱ)等温吸附 |
| 2.3.3.5 ATMP-MWCNTs对Hg(Ⅱ)吸附选择性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 纳米碳管基酸催化材料的制备和催化性能的探究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及仪器 |
| 3.2.2 材料的制备 |
| 3.2.3 酸催化实验概述及机理 |
| 3.2.4 酸催化实验 |
| 3.2.4.1 选取最佳催化材料的探究实验 |
| 3.2.4.2 催化温度探究 |
| 3.2.4.3 不同温度下的催化动力学探究 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 表征分析 |
| 3.3.1.1 XPS分析 |
| 3.3.1.2 红外光谱分析 |
| 3.3.1.3 X-射线衍射分析 |
| 3.3.1.4 热重分析 |
| 3.3.1.5 SEM分析 |
| 3.3.2 催化性能的表征 |
| 3.3.2.1 不同材料的催化酯化实验 |
| 3.3.2.2 温度对催化性能的影响 |
| 3.3.2.3 催化动力学 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 纳米碳管负载硫化铋材料的制备及储氢性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2.2 材料的制备 |
| 4.2.3 电极的制备 |
| 4.2.4 材料的电化学性能测试 |
| 4.2.5 电化学充放电储氢原理 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 材料表征 |
| 4.3.1.1 扫描透射电镜分析 |
| 4.3.1.2 XPS分析 |
| 4.3.1.3 红外分析 |
| 4.3.1.4 XRD分析图 |
| 4.3.2 储氢性能 |
| 4.3.2.1 恒流充放电的性能表征 |
| 4.3.2.2 储氢循环性能 |
| 4.3.2.3 循环伏安测试结果 |
| 4.3.2.4 阻抗测试结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（3）碳纳米洋葱与碳纳米管的可控合成及其储能应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 碳洋葱的研究概况 |
| 1.2.1 碳洋葱的结构 |
| 1.2.2 碳洋葱的合成方法 |
| 1.2.3 合成碳洋葱的催化剂 |
| 1.2.4 空心碳洋葱的合成 |
| 1.2.5 碳洋葱的生长机制 |
| 1.2.6 碳洋葱的应用 |
| 1.3 碳纳米管的研究概况 |
| 1.3.1 碳纳米管的结构 |
| 1.3.2 碳纳米管的合成与生长机理 |
| 1.3.3 碳纳米管阵列的合成 |
| 1.3.4 大直径单壁碳纳米管的合成 |
| 1.3.5 碳纳米管的应用 |
| 1.4 石墨烯纳米带的研究概况 |
| 1.5 本论文研究意义及内容 |
| 第二章 实验材料、方法与设备 |
| 2.1 制备碳纳米洋葱 |
| 2.1.1 实验用原材料 |
| 2.1.2 生长碳纳米洋葱的催化剂的合成 |
| 2.1.3 碳纳米洋葱的合成 |
| 2.1.4 空心碳纳米洋葱的合成 |
| 2.1.5 碳纳米洋葱的提纯 |
| 2.2 大直径单壁碳纳米管阵列的合成 |
| 2.2.1 实验用原材料 |
| 2.2.2 单分散纳米颗粒催化剂的合成 |
| 2.2.3 催化剂载体的制备 |
| 2.2.4 碳纳米管阵列的合成 |
| 2.3 多壁碳纳米管阵列的合成及碳管的展开 |
| 2.3.1 实验用原材料 |
| 2.3.2 多壁碳纳米管合成 |
| 2.3.3 多壁碳纳米管的展开 |
| 2.4 多壁碳纳米管阵列超级电容器的制备 |
| 2.5 主要实验用仪器、表征设备与方法 |
| 2.5.1 实验制备与合成仪器设备 |
| 2.5.2 表征仪器与设备 |
| 第三章 碳纳米洋葱的可控合成及其性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 NaBH4还原法制备 Fe-Ni 合金催化剂合成碳洋葱 |
| 3.2.1 催化剂载体的选择 |
| 3.2.2 Fe-Ni 合金催化剂的表征 |
| 3.2.3 催化剂含量对碳洋葱生长的影响 |
| 3.2.4 温度对碳洋葱生长的影响 |
| 3.2.5 时间对碳洋葱生长的影响 |
| 3.3 空心碳洋葱的生长机理 |
| 3.3.1 空心碳洋葱的表征 |
| 3.3.2 空心碳洋葱的生长机理 |
| 3.4 高温退火制备空心碳洋葱 |
| 3.4.1 1100 °C 退火 |
| 3.4.2 较低温度退火 |
| 3.4.3 其它催化剂对空心碳洋葱生成的影响 |
| 3.4.4 空心碳洋葱的生长机理 |
| 3.4.5 碳洋葱的电化学储氢性能的研究 |
| 3.5 浸渍法制备金属催化剂合成碳洋葱 |
| 3.5.1 催化剂种类与含量对碳洋葱生长的影响 |
| 3.5.2 碳洋葱的减摩性能研究 |
| 3.5.3 碳洋葱的磁存储性能的研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 大直径单壁碳纳米管阵列的生长及其塌陷行为的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 催化剂及载体的制备及表征 |
| 4.2.1 单分散金属催化剂纳米颗粒的合成 |
| 4.2.2 氧化铝载体的制备 |
| 4.3 单壁碳纳米管的生长 |
| 4.3.1 催化剂种类对单壁碳纳米管阵列生长的影响 |
| 4.3.2 气压对单壁碳纳米管阵列生长的影响 |
| 4.3.3 水蒸气量对单壁碳纳米管阵列生长的影响 |
| 4.3.4 低压下生长单壁碳纳米管阵列 |
| 4.3.5 在溅射的 Al 镀层上生长单壁碳纳米管阵列 |
| 4.4 碳纳米管塌陷的表征及塌陷临界直径的研究 |
| 4.4.1 碳纳米管塌陷成为石墨烯纳米带的 TEM 表征 |
| 4.4.2 碳纳米管塌陷成为石墨烯纳米带的 AFM 表征 |
| 4.4.3 未塌陷的碳纳米管以及塌陷形成的石墨烯纳米带的收集与统计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 多壁碳纳米管阵列的展开及其在超级电容器中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多壁碳纳米管阵列的生长与展开 |
| 5.2.1 高气压下生长多壁碳纳米管阵列 |
| 5.2.2 低气压下生长多壁碳纳米管阵列并展开 |
| 5.2.3 多壁碳纳米管展开后的表征 |
| 5.3 多壁碳纳米管阵列展开后的清洗与转移 |
| 5.4 展开的多壁碳纳米管阵列制备超级电容器及其性能的测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 主要结论与创新点 |
| 6.1 本研究主要结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）纳米碳管作为质子交换膜燃料电池催化剂载体的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 纳米碳管的发现及结构特征 |
| 1.1.1 纳米碳管的发现 |
| 1.1.2 纳米碳管的结构特征 |
| 1.1.3 纳米碳管的分类 |
| 1.2 纳米碳管的制备 |
| 1.2.1 电弧放电法 |
| 1.2.2 化学气相沉积法 |
| 1.2.3 激光蒸发法 |
| 1.3 纳米碳管的性质及应用 |
| 1.3.1 纳米碳管的力学性能及应用 |
| 1.3.2 纳米碳管的电磁性能及应用 |
| 1.3.3 纳米碳管的储氢性能 |
| 1.3.4 纳米碳管的场致发射性能及应用 |
| 1.3.5 纳米碳管的电化学性能及应用 |
| 1.4 纳米碳管在质子交换膜燃料电池中的应用 |
| 1.4.1 质子交换膜燃料电池的原理 |
| 1.4.2 质子交换膜燃料电池的电催化反应 |
| 1.4.3 燃料电池的应用现状及展望 |
| 1.5 参考文献 |
| 第2章 燃料电池样品的制备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 气体扩散层和电解质层的处理 |
| 2.2.1 气体扩散层的疏水处理 |
| 2.2.2 电解质层的亲水处理 |
| 2.3 电催化剂层的制备 |
| 2.3.1 催化剂载体的制备 |
| 2.3.2 电催化剂的制备 |
| 2.4 参考文献 |
| 第3章 燃料电池样品的表征及结果讨论 |
| 3.1 纳米碳管载体的表征 |
| 3.1.1 单壁纳米碳管的表征 |
| 3.1.2 多壁纳米碳管的表征 |
| 3.2 催化剂SEM表面形貌表征 |
| 3.2.1 泡沫镍表面直接沉积Pd |
| 3.2.2 纳米碳管表面沉积Pd |
| 3.3 燃料电池样品的性能测试 |
| 3.4 今后工作的展望 |
| 3.5 参考文献 |
| 硕士期间成果 |
| 致谢 |
（5）等离子体还原制备炭载材料的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 等离子体技术的介绍与应用 |
| 1.2.1 等离子体简介 |
| 1.2.2 等离子体制备纳米颗粒和高效催化剂 |
| 1.2.3 等离子体表面改性 |
| 1.3 直接甲醇燃料电池电催化剂 |
| 1.3.1 直接甲醇燃料电池简介 |
| 1.3.2 负载型电催化剂的制备技术 |
| 1.4 炭材料储氢 |
| 1.4.1 纳米碳管储氢 |
| 1.4.2 石墨碳纤维储氢 |
| 1.4.3 活性炭和多孔炭材料储氢 |
| 1.5 论文工作的提出及研究内容 |
| 第二章 等离子体还原金属的基础研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 等离子体处理装置 |
| 2.2.2 等离子体还原 |
| 2.2.3 表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 等离子体还原金属盐 |
| 2.3.2 辉光放电还原制备钯膜 |
| 2.3.3 等离子体制备量子点 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 等离子体还原制备Pt/C电催化剂 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 催化剂制备 |
| 3.2.2 电化学表征 |
| 3.2.3 催化剂表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 XPS结果 |
| 3.3.2 XRD结果 |
| 3.3.3 TEM结果 |
| 3.3.4 循环伏安测试分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 等离子体还原制备Pt/C储氢材料 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 样品制备 |
| 4.2.2 表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 氮气吸附等温线 |
| 4.3.2 室温下的高压储氢 |
| 4.3.3 低压氢气吸附 |
| 4.3.4 TEM 结果 |
| 4.3.5 吸附热的计算 |
| 4.3.6 表面扩散的吸附速率和表观活化能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 氧等离子体改性炭材料储氢 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 样品制备 |
| 5.2.2 表征 |
| 5.2.3 分子模拟 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 孔径分析 |
| 5.3.2 室温下的高压储氢 |
| 5.3.3 XPS结果 |
| 5.3.4 低压氢气吸附 |
| 5.3.5 TEM 结果 |
| 5.3.6 吸附热的计算 |
| 5.3.7 表面扩散的吸附速率和表观活化能 |
| 5.3.8 模拟计算结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 本文创新点 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）一维碳纳米材料的可控制备及其生长机理的研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 纳米碳纤维的研究 |
| 1.1.1 纳米碳纤维的制备方法 |
| 1.1.2 纳米碳纤维生长机理的研究 |
| 1.1.3 影响纳米碳纤维生长的主要因素 |
| 1.1.4 纳米碳纤维的应用前景 |
| 1.2 纳米碳管的研究 |
| 1.2.1 纳米碳管的制备 |
| 1.2.1.1 单壁纳米碳管的制备 |
| 1.2.1.2 多壁纳米碳管的制备 |
| 1.2.2 纳米碳管的提纯方法 |
| 1.2.2.1 物理法纯化纳米碳管 |
| 1.2.2.2 化学法纯化纳米碳管 |
| 1.2.3 纳米碳管的生长机理 |
| 1.2.3.1 催化热解法制备纳米碳管的生长机理 |
| 1.2.3.2 电弧法制备纳米碳管的生长机理 |
| 1.2.4 纳米碳管性能的研究及其应用 |
| 1.2.4.1 力学性能及应用 |
| 1.2.4.2 电磁性能及应用 |
| 1.2.4.3 光学性能及应用 |
| 1.2.4.4 储放氢性能及应用 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究的目的和意义 |
| 第二章 纳米碳纤维的制备——催化剂粒子尺寸的影响 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 蒸发法制备纳米粒子 |
| 2.2.2 氢电弧等离子体法制备纳米粒子 |
| 2.2.3 碳纤维的制备 |
| 2.2.4 酒石酸铜的制备 |
| 2.2.5 实验原料和试剂 |
| 2.2.6 分析测试手段 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 以纳米铜粒子为催化剂制备的纳米碳纤维 |
| 2.3.1.1 纳米铜催化剂粒子的TEM表征 |
| 2.3.1.2 螺旋纳米碳纤维的SEM表征和TEM表征 |
| 2.3.1.3 螺旋纳米碳纤维旋向的改变 |
| 2.3.1.4 双螺旋结构的碳纤维 |
| 2.3.1.5 直线型纳米碳纤维的TEM表征 |
| 2.3.1.6 不同粒径的纳米铜粒子制备的碳纤维的生长过程分析 |
| 2.3.2 纳米Al_2Cu粒子催化乙炔制备的纳米碳纤维 |
| 2.3.2.1 纳米Al_2Cu粒子的TEM表征 |
| 2.3.2.2 纳米碳纤维的SEM表征和TEM表征 |
| 2.3.2.3 碳微螺旋线圈的TEM表征和生长过程分析 |
| 2.3.2.4 碳纤维的XRD表征 |
| 2.3.3 以Cu(NO_3)_2为催化剂前驱体制备的纳米碳纤维的表征 |
| 2.3.4 以碱式碳酸铜为催化剂前驱体制备的纳米碳纤维的表征 |
| 2.3.5 以酒石酸铜为催化剂前驱体制备的纳米碳纤维的表征 |
| 2.3.6 生长机理的讨论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 定向生长的碳纤维阵列的制备 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 铁基底上铜膜的制备 |
| 3.2.2 蒸发沉积铜膜的制备 |
| 3.2.3 铜溶胶膜的制备 |
| 3.2.4 碳纤维的制备 |
| 3.2.5 实验原料和试剂 |
| 3.2.6 分析测试手段 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 不同基底上铜催化剂的表征 |
| 3.3.1.1 铁基底镀铜催化剂的SEM表征 |
| 3.3.1.2 玻璃基底上铜催化剂的SEM表征 |
| 3.3.1.3 利用蒸发法在玻璃基底上沉积铜的SEM表征 |
| 3.3.2 定向生长的碳纤维阵列的表征 |
| 3.3.2.1 SEM表征 |
| 3.3.2.2 存在折断现象的碳纤维阵列 |
| 3.3.2.3 TEM表征 |
| 3.3.2.4 XRD表征 |
| 3.3.3 碳纤维膜的表征 |
| 3.3.4 定向生长机理的分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 纳米碳管和碳纤维的制备——反应温度的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 氢电弧等离子体法制备纳米铁、钴、镍粒子 |
| 4.2.2 以纳米铁、钴、镍为催化剂制备纳米碳材料 |
| 4.2.3 电弧法制备纳米碳材料 |
| 4.2.4 实验原料和试剂 |
| 4.2.5 分析测试手段 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 不同反应温度下纳米铁催化制备的纳米碳材料 |
| 4.3.1.1 纳米铁粒子的表征 |
| 4.3.1.2 纳米铁粒子催化乙炔制备的纳米碳材料的表征 |
| 4.3.2 不同反应温度下纳米镍催化制备的纳米碳材料 |
| 4.3.2.1 纳米镍粒子的表征 |
| 4.3.2.2 纳米镍粒子催化乙炔制备的纳米碳纤维的表征 |
| 4.3.2.3 纳米镍粒子催化乙烯制备的纳米碳材料的表征 |
| 4.3.3 不同反应温度下纳米钴催化制备的纳米碳材料 |
| 4.3.3.1 纳米钴催化剂粒子的表征 |
| 4.3.3.2 纳米钴粒子催化乙烯制备的纳米碳材料的表征 |
| 4.3.3.3 纳米碳管的TG-DTA表征 |
| 4.3.4 电弧法制备的纳米碳材料 |
| 4.3.4.1 SEM和TEM表征 |
| 4.3.4.2 竹节状纳米碳管生长机理的分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 本论文创新点 |
| 今后研究工作的设想 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文目录 |
| 攻读博士学位期间参与的科研课题 |
（7）镁基碳纳米管复合材料储氢性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 储氢材料的研究背景 |
| 1.1.1 氢能的特点 |
| 1.1.2 氢能的获取 |
| 1.2 储氢材料的分类 |
| 1.2.1 液化储氢 |
| 1.2.2 高压储氢 |
| 1.2.3 有机溶剂储氢 |
| 1.2.4 吸附储氢 |
| 1.2.5 金属合金储氢 |
| 1.3 储氢材料的研究现状 |
| 1.3.1 稀土系储氢合金 |
| 1.3.2 钛系储氢合金 |
| 1.3.3 锆系储氢合金 |
| 1.3.4 镁系储氢合金 |
| 1.4 镁基储氢材料的研究背景 |
| 1.4.1 纯镁氢体系 |
| 1.4.2 镁基合金储氢体系 |
| 1.5 碳纳米管储氢研究现状 |
| 1.6 储氢材料的制备方法 |
| 1.6.1 感应熔炼法 |
| 1.6.2 还原扩散法 |
| 1.6.3 共沉淀还原法 |
| 1.6.4 燃烧合成法 |
| 1.6.5 机械合金化法 |
| 1.7 研究思路及技术路线 |
| 1.8 主要研究内容 |
| 第2章 镁基复合材料储氢行为理论研究 |
| 2.1 碳纳米管结构 |
| 2.2 碳纳米管储氢机理的探索 |
| 2.2.1 碳纳米管储氢行为的模拟计算研究 |
| 2.2.2 碳纳米管储氢机理的研究 |
| 2.3 Mg-Ni储氢机理的研究 |
| 2.4 Ni对镁基储氢材料的催化原理 |
| 2.5 TiO2对镁基储氢材料的催化原理 |
| 第3章 复合材料的制备及表征测试手段 |
| 3.1 碳纳米管的制备和提纯 |
| 3.1.1 碳纳米管的制备 |
| 3.1.2 碳纳米管的提纯 |
| 3.1.3 小结 |
| 3.2 纳米二氧化钛粉体的制备和表征 |
| 3.2.1 纳米TiO2粉体的制备 |
| 3.2.2 纳米TiO2粉体的表征 |
| 3.2.3 小结 |
| 3.3 镁基碳纳米管储氢材料的制备方法研究 |
| 3.3.1 纳米化对储氢性能的影响 |
| 3.3.2 实验所用原材料 |
| 3.3.3 制备方法 |
| 3.4 测试及表征手段 |
| 3.4.1 XRD衍射测试 |
| 3.4.2 扫描电镜 |
| 3.4.3 吸放氢性能的测试 |
| 第4章 Mg-Ni系储氢材料实验 |
| 4.1 Mg-Ni二元合金的储氢性能 |
| 4.1.1 Ni含量对储氢性能的影响 |
| 4.1.2 Mg-Ni二元合金表征和储氢性能测试 |
| 4.1.3 结论 |
| 4.2 Mg-Ni-CNTs三元合金的储氢性能 |
| 4.2.1 Ni含量对三元合金储氢性能的影响 |
| 4.2.2 CNTs含量对三元合金储氢性能的影响 |
| 4.2.3 结论 |
| 4.3 Mg-Ni-TiO2-CNTs四元储氢性能 |
| 4.3.1 纳米TiO2含量相对复合物吸放氢性能的影响 |
| 4.3.2 Mg-Ni-CNTs-2%TiO2相结构分析 |
| 4.3.3 Mg-Ni-CNTs-2%TiO2吸放氢性能 |
| 4.3.4 结论 |
| 4.4 小结 |
| 结论 |
| 主要创新点 |
| 问题及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（8）碳管负载纳米颗粒及碳管/高分子复合材料的表征及应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 碳纳米管 |
| 1.1.1 碳纳米管的结构与特征 |
| 1.1.2 碳纳米管的制备 |
| 1.1.2.1 电弧放电法 |
| 1.1.2.2 激光蒸发法 |
| 1.1.2.3 化学气相沉积法 |
| 1.1.3 碳纳米管负载纳米颗粒 |
| 1.1.3.1 碳纳米管的内部填充 |
| 1.1.3.2 碳纳米管的外部颗粒负载 |
| 1.1.4 碳纳米管的应用 |
| 1.1.4.1 复合材料 |
| 1.1.4.2 催化剂载体 |
| 1.1.4.3 场发射平板显示器 |
| 1.1.4.4 碳纳米管场效应晶体管 |
| 1.1.4.5 超级电容器电极材料 |
| 1.2 微观结构表征 |
| 1.2.1 扫描电镜 |
| 1.2.1.1 扫描电镜结构 |
| 1.2.1.2 扫描电镜成像衬度特点 |
| 1.2.1.3 SEM的主要特点 |
| 1.2.2 透射电镜 |
| 1.2.2.1 透射电镜的结构 |
| 1.2.2.2 透射电镜像的衬度 |
| 1.2.3 其它电镜 |
| 1.2.3.1 高分辨电子显微镜 |
| 1.2.3.2 场发射枪扫描透射电子显微镜 |
| 1.2.3.3 能量过滤电子显微镜 |
| 1.2.4 能谱仪 |
| 1.2.5 X射线衍射 |
| 2 无电沉积法制备碳管负载Ni-Co核—壳纳米颗粒 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验方法 |
| 2.2.1 碳纳米管/纳米核—壳颗粒制备 |
| 2.2.1.1 碳纳米管制备 |
| 2.2.1.2 Ni-Co核—壳颗粒的无电沉积法制备 |
| 2.2.1.3 退火处理: |
| 2.2.1.4 结构表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 碳纳米管的结构与形态 |
| 2.3.2 未退火碳纳米管负载Ni-Co纳米颗粒 |
| 2.3.3 空气退火后的碳管负载Ni-Co纳米颗粒 |
| 2.3.4 氢气还原后碳管负载负载Ni-Co纳米颗粒 |
| 2.3.4.1 形貌 |
| 2.3.4.2 XRD分析 |
| 2.3.4.3 SAED分析 |
| 2.3.4.4 EDS分析 |
| 2.3.4.5 HREM分析 |
| 2.3.4.6 Moiré fringe |
| 2.3.4.7 EFTEM分析 |
| 2.3.4.8 HAADF |
| 2.4 本章小结 |
| 3 浸渍法制备碳管负载Sn-Pd核—壳纳米颗粒 |
| 3.1 浸渍法 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 Sn-Pd核—壳颗粒浸渍法制备 |
| 3.2.2 Ni-Co核—壳颗粒的浸渍法制备 |
| 3.2.3 结构表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Sn-Pd颗粒 |
| 3.3.1.1 氢气退火后样品形貌及成分 |
| 3.3.1.2 氢气退火后Sn-Pd的STEM分析 |
| 3.3.1.3 氢气退火后Sn-Pd的XRD |
| 3.3.1.4 氢气退火后Sn-Pd的HREM |
| 3.3.1.5 氢气退火后Sn-Pd颗粒在电子束辐射下的变化 |
| 3.3.1.6 空气退火后Sn-Pd的样品形貌及结构分析 |
| 3.3.2 Ni-Co颗粒 |
| 3.3.2.1 氢气退火后Ni-Co的样品形貌及结构 |
| 3.3.2.2 空气退火后Ni-Co的形貌及结构 |
| 3.3.2.3 EDS |
| 3.3.2.4 浸渍法与无电沉积法制备的Ni-Co纳米颗粒形貌差别 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 无电沉积法制备碳管负载Ni纳米颗粒及其催化性能 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 碳纳米管的制备 |
| 4.2.2 碳纳米管的预处理与无电沉积镍 |
| 4.2.3 碳管/Ni纳米颗粒的结构表征 |
| 4.2.4 碳纳米管/Ni纳米颗粒的催化加氢实验 |
| 4.2.5 碳纳米管/Ni纳米颗粒的催化脱氢实验 |
| 4.3 结果与讨论: |
| 4.3.1 碳纳米管的微结构表征 |
| 4.3.2 碳管/镍纳米颗粒的结构表征 |
| 4.3.3 碳纳米管/Ni纳米颗粒的催化加氢性能 |
| 4.3.3.1 甲苯吸氢速率 |
| 4.3.3.2 加氢反应前后碳管/Ni纳米颗粒的形貌变化 |
| 4.3.4 碳管/Ni纳米颗粒的催化脱氢性能 |
| 4.3.4.1 环己烷脱氢速率 |
| 4.3.4.2 脱氢转化率 |
| 4.3.4.3 脱氢反应前后碳管/Ni纳米颗粒的形貌及结构变化 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 浸渍法制备的CNTs/Fe基纳米颗粒的结构和磁性能 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 碳纳米管/Fe纳米颗粒的微结构分析 |
| 5.3.2 不同退火气氛对碳纳米管/Fe纳米颗粒的影响 |
| 5.3.2.1 氮气退火后样品的表征 |
| 5.3.2.2 氢气退火后样品的表征 |
| 5.3.2.3 乙炔退火后样品的表征 |
| 5.3.3 磁性能测试结果和分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 碳纳米管—高密度聚乙烯复合材料 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 复合材料制备 |
| 6.2.2 结构表征 |
| 6.2.3 导电性能测试 |
| 6.2.4 摩擦磨损实验 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 微观结构 |
| 6.3.2 导电性能 |
| 6.3.3 导电性与温度的关系 |
| 6.3.4 摩擦磨损性能及表面微结构 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间完成的工作 |
（9）储氢合金电极中添加碳纳米管对镍氢电池性能的影响（论文提纲范文）
| 摘要 |
| 摘要(英文) |
| 目录 |
| 目录(英文) |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 镍氢电池的特点、工作原理及发展 |
| 1.2.1 镍氢电池的特点 |
| 1.2.2 镍氢电池的工作原理 |
| 1.2.3 镍氢动力电池的研究现状 |
| 1.3 镍氢电池电极材料的研究现状 |
| 1.3.1 正极活性物质Ni(OH)_2的研究现状 |
| 1.3.2 镍氢电池负极储氢电极合金的研究现状 |
| 1.3.3 电解液对镍氢电池性能的影响 |
| 1.3.4 化成条件对MH/Ni电池放电性能的影响 |
| 1.4 碳纳米管在二次电池中的应用 |
| 1.4.1 碳纳米管储氢 |
| 1.4.2 碳纳米管储锂 |
| 1.5 论文的研究内容和目的 |
| 第二章 三电极体系的设计及碳纳米管复合电极电化学性能研究 |
| 2.1 实验原理 |
| 2.2 实验材料及仪器 |
| 2.3 三电极体系的设计 |
| 2.3.1 极片的设计 |
| 2.3.2 参比电极的选择及设计 |
| 2.4 电化学性能研究 |
| 2.4.1 实验方法 |
| 2.4.2 实验结果与讨论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 两电极体系的设计及碳纳米管复合电极的充放电性能研究 |
| 3.1 两电极体系的设计 |
| 3.2 电极充放电性能的研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 添加碳纳米管的AA型镍氢电池制备工艺及放电性能的研究 |
| 4.1 实验材料和仪器 |
| 4.2 电池设计的基本原则 |
| 4.3 电池设计过程 |
| 4.3.1 计算电池的设计容量 |
| 4.3.2 电池制备工艺设计 |
| 4.4 AA型镍氢电池的制备工艺流程 |
| 4.4.1 碳纳米管的纯化和热处理 |
| 4.4.2 正负极片的制备工艺 |
| 4.4.3 电池的封装 |
| 4.4.4 电池的化成 |
| 4.5 电池容量的测定 |
| 4.6 电池放电性能的研究 |
| 4.7 电池内阻的研究 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 添加碳纳米管的SC型镍氢动力电池的大电流放电性能的研究 |
| 5.1 电池检测技术 |
| 5.1.1 充放电性能的测试 |
| 5.1.2 电池寿命及检测技术 |
| 5.1.3 电池内阻及检测技术 |
| 5.2 实验方法 |
| 5.2.1 充放电测试 |
| 5.2.2 循环寿命测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 不同碳纳米管添加量的电池2C放电性能比较 |
| 5.3.2 不同碳纳米管添加量的电池5C放电性能比较 |
| 5.3.3 不同碳纳米管添加量的电池10C放电性能比较 |
| 5.3.4 不同放电条件下电池放电性能的比较 |
| 5.3.5 不同碳纳米管含量的电池的内阻比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 全文总结 |
| 论文创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 攻读硕士学位期间参加的课题 |
| 致谢 |
（10）碳纳米管的电化学储氢性能研究（论文提纲范文）
| 摘要(中文) |
| ABSTRACT(英文) |
| 目录(中文) |
| CONTENTS(英文) |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 氢能与镍氢电池 |
| 1.1.1 氢与氢能 |
| 1.1.2 镍氢电池的发展现状及其特征 |
| 1.1.3 镍氢电池正极活性材料——氢氧化镍 |
| 1.1.4 镍氢电池负极材料——储氢合金 |
| 1.2 储氢合金材料的研究现状 |
| 1.2.1 稀土镍系储氮合金材料 |
| 1.2.2 Laves相储氢合金材料 |
| 1.2.3 镁基储氢合金材料 |
| 1.2.4 钒基固溶体储氮合金材料 |
| 1.3 碳纳米管的结构与性能 |
| 1.3.1 碳纳米管的结构 |
| 1.3.2 碳纳米管的性能 |
| 1.4 碳纳米管的制备 |
| 1.4.1 石墨电弧法 |
| 1.4.2 化学气相沉积法及生长机理 |
| 1.4.3 激光法 |
| 1.5 碳纳米管的电化学性能及研究现状 |
| 1.6 碳纳米管的储氢性能及研究现状 |
| 1.6.1 气固储氢 |
| 1.6.2 电化学储氢 |
| 1.7 本论文的研究目的和内容 |
| 第二章 真空热处理碳纳米管的电化学储氢研究 |
| 2.1 真空热处理CNTs-Ni电极的电化学性能研究 |
| 2.1.1 引言 |
| 2.1.2 实验方法及原理 |
| 2.1.3 实验结果与分析 |
| 2.2 真空热处理碳纳米管CNTs-LaNi_5电极的电化学性能研究 |
| 2.2.1 引言 |
| 2.2.2 实验过程 |
| 2.2.3 实验结果与分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 氮气热处理碳纳米管的电化学性能研究 |
| 3.1 不同温度氮气热处理对碳纳米管电化学储氢性能的影响 |
| 3.1.1 引言 |
| 3.1.2 实验过程 |
| 3.1.3 实验结果与分析 |
| 3.2 氮气热处理对CNTs-LaNi_5电极电化学性能的影响 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 实验过程 |
| 3.2.3 实验结果与分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 不同管径碳纳米管的电化学性能研究 |
| 4.1 不同管径碳纳米管对LaNi_5稀土合金电化学性能的影响 |
| 4.1.1 引言 |
| 4.1.2 实验过程 |
| 4.1.3 实验结果与分析 |
| 4.2 不同管径碳纳米管真空处理后对LaNi_5稀土合金电化学性能的影响 |
| 4.2.1 引言 |
| 4.2.2 实验过程 |
| 4.2.3 结果与讨论 |
| 4.3 纳米管的储氢机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 碳纳米管及正极导电剂对镍氢电池电化学性能的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.2.1 正极、负极片的制作 |
| 5.2.2 电池的制作 |
| 5.2.3 电化学性能测试 |
| 5.3 实验结果及分析 |
| 5.3.1 负极在不同扫描速度时的循环伏安曲线 |
| 5.3.2 镍粉不同添加比例对镍氢电池的电化学性能的影响(负极添加碳纳米管) |
| 5.3.3 镍粉不同添加比例对镍氢电池的电化学性能的影响(负极未添加碳纳米管) |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 碳纳米管及正极添加剂对镍氢电池电化学性能的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验过程 |
| 6.3 实验结果及分析 |
| 6.3.1 氢氧化钙对镍氢电池的电化学性能的影响(负极添加碳管) |
| 6.3.2 氢氧化钙对镍氢电池的电化学性能的影响(负极未加碳管) |
| 6.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 一、全文总结 |
| 二、今后工作设想 |
| 本文的特色与创新之处 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的主要论文 |
| 攻读博士学位期间参加的课题 |
| 致谢 |
四、纳米碳管储氢机理的电化学研究（论文参考文献）
- [1]Co9S8/碳基复合材料制备及其电化学储氢性能研究[D]. 韩璐. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [2]基于纳米碳管所构建的复合功能材料的制备及性能研究[D]. 魏立军. 鲁东大学, 2019(12)
- [3]碳纳米洋葱与碳纳米管的可控合成及其储能应用研究[D]. 张晨光. 天津大学, 2013(11)
- [4]纳米碳管作为质子交换膜燃料电池催化剂载体的研究[D]. 刘丽芳. 浙江大学, 2011(08)
- [5]等离子体还原制备炭载材料的研究[D]. 王召. 天津大学, 2010(11)
- [6]一维碳纳米材料的可控制备及其生长机理的研究[D]. 于立岩. 青岛科技大学, 2009(11)
- [7]镁基碳纳米管复合材料储氢性能的研究[D]. 胡素梅. 兰州理工大学, 2009(11)
- [8]碳管负载纳米颗粒及碳管/高分子复合材料的表征及应用[D]. 刘芙. 浙江大学, 2008(07)
- [9]储氢合金电极中添加碳纳米管对镍氢电池性能的影响[D]. 陈雨婷. 广东工业大学, 2008(08)
- [10]碳纳米管的电化学储氢性能研究[D]. 易双萍. 广东工业大学, 2008(09)