五羰基铁气相爆轰合成碳纳米材料研究
发布时间：2021-02-27 08:11
本文使用气相爆轰法,以乙炔气体、氧气和九羰基二铁为原料成功的合成了两种具有特殊结构的碳纳米材料,并对这两种材料的各种性质进行了研究及表征。首先,本文通过C-J理论,Z-N-D模型以及热力学定律等对爆轰反应中的参数进行了理论计算。然后对实验进行了氧平衡分析和爆炸浓度极限分析,从理论上分析了气相爆轰合成碳纳米材料的可行性。并对九羰基二铁的热分解反应做了详细的实验研究,通过计算得到了在实验所需的条件下九羰基二铁的分解方式,为后续实验奠定了基础。本文利用气相爆轰管和自制的五羰基铁反应器,以乙炔、氧气和九羰基二铁进行了多组不同比例、不同浓度的实验,成功制备了纳米材料,并利用各种先进的现代化仪器对产物进行了分析和表征。通过分析可知,产物主要分为两种:（1）粒径约为5nm的碳包铁纳米颗粒;（2）纳米碳胶囊结构。影响产物种类的主要变量是n（Fe2（CO）9）/n（C2H2）,当n（Fe2（CO）9）/n（C2H2）≥40%时,产...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 纳米材料的定义及性质
1.2 纳米材料结构与分类
1.3 碳纳米材料的用途
1.3.1 催化剂领域
1.3.2 光电领域
1.3.3 磁学领域
1.3.4 生物医学领域
1.4 纳米碳材料的制备方法
1.4.1 化学气相沉积法
1.4.2 电弧放电法
1.4.3 溶剂热法
1.4.4 溶胶凝胶法
1.4.5 模板法
1.4.6 爆轰法
1.5 本文的研究内容与选题意义
1.5.1 研究内容
1.5.2 选题意义
2 气体爆轰的实验设计及相关理论依据与参数计算
2.1 可燃性气体的爆轰与爆燃
2.2 爆轰计算中的经典爆轰理论
2.2.1 爆轰波的C-J理论假设
2.2.2 爆轰波的Z-N-D模型
2.3 爆轰波的基本关系式
2.4 氧平衡分析
2.5 气体爆炸浓度极限分析
2.6 混合气体爆轰参数的计算
2.6.1 爆速、爆压计算
2.6.2 爆温计算
2.7 实验设计
2.7.1 实验原料
2.7.2 实验仪器
2.7.3 九羰基二铁的热分解反应研究
2.7.4 探究实验的设计
2.8 本章小结
3 碳包覆纳米铁的气相爆轰合成研究
3.1 实验原料及仪器
3.1.1 实验原料
3.1.2 实验设备及表征仪器
3.2 实验原理及过程
3.2.1 实验原理
3.2.2 实验过程
3.3 爆轰合成工艺参数研究
3.3.1 实验的主要参数
3.3.2 产物物相的XRD分析
3.3.3 产物形貌的TEM分析
3.3.4 产物的拉曼光谱实验分析
3.3.5 产物的热分析实验
3.3.6 产物的热处理实验分析
3.3.7 热处理前后磁性能分析
3.3.8 产物吸波效应研究
3.4 本章小结
4 纳米碳胶囊气相爆轰合成研究
4.1 爆轰合成工艺参数研究
4.1.1 实验的主要参数
4.1.2 产物物相的XRD分析
4.1.3 产物形貌的TEM分析
4.1.4 产物的拉曼光谱实验分析
4.1.5 产物的BET分析
4.2 本章小结
结论
参考文献
附录A 一些物质的热力学参数
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]表面效应对动态光散射纳米粒径测量的影响[J]. 叶智彬,许继森,邱健,彭力,骆开庆,韩鹏. 中国粉体技术. 2018(01)
[2]微介孔复合材料孔径分析方法对比[J]. 郭静,张芬丽,刘玉霞. 河南化工. 2017(09)
[3]二茂铁质量对气相爆轰法合成碳纳米管的影响[J]. 杨瑞,李晓杰,闫鸿浩,孔令杰. 高压物理学报. 2017(04)
[4]气相爆轰法合成含铁多壁碳纳米管[J]. 杨瑞,李晓杰,闫鸿浩. 高压物理学报. 2017(03)
[5]初始温度及碳源对碳纳米管气相爆轰法合成的影响[J]. 杨瑞,李晓杰,闫鸿浩,王洋. 强激光与粒子束. 2017(02)
[6]碳包覆铁纳米颗粒的气相爆轰合成（英文）[J]. 闫鸿浩,赵铁军,李晓杰,王小红. 高压物理学报. 2016(03)
[7]新型零维碳纳米材料的研究进展[J]. 关磊,范文婷,王莹. 化学与黏合. 2015(02)
[8]我国纳米科学技术发展现状及战略思考[J]. 闫金定. 科学通报. 2015(01)
[9]水热/溶剂热法合成不同形貌结构光催化剂BiVO4的研究进展[J]. 齐雪梅,吴江,吴强,李忺,谷苗莉. 材料导报. 2014(11)
[10]氨硼烷释氢纳米金属催化剂的研究[J]. 张磊,涂倩,陈学年,刘蒲. 化学进展. 2014(05)
博士论文
[1]溶胶凝胶法调控制备多孔新能源材料及其性能研究[D]. 张志毅.浙江大学 2016
[2]二维纳米材料制备及其光电性能研究[D]. 宋怀兵.华中科技大学 2016
[3]基于碳球模板法的功能型纳米材料的合成与应用[D]. 任斌.重庆大学 2016
[4]纳米铁磁金属粉体及铁氧体薄膜微波磁共振特性研究[D]. 刘涛.电子科技大学 2014
[5]基于超顺磁性纳米粒子的药物载体和基因载体制备及其性能研究[D]. 吕言云.吉林大学 2013
[6]电弧放电法制备新型碳—铁纳米复合材料以及碳-氮纳米材料[D]. 张帆.天津大学 2013
[7]Fe3O4微/纳米磁性材料的合成、自组装及其性能研究[D]. 王旭珍.大连理工大学 2012
[8]爆轰法合成碳包覆金属纳米材料的研究[D]. 罗宁.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]气相爆轰合成碳纳米材料的研究[D]. 王帅.大连理工大学 2014
本文编号：3053948
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 纳米材料的定义及性质
1.2 纳米材料结构与分类
1.3 碳纳米材料的用途
1.3.1 催化剂领域
1.3.2 光电领域
1.3.3 磁学领域
1.3.4 生物医学领域
1.4 纳米碳材料的制备方法
1.4.1 化学气相沉积法
1.4.2 电弧放电法
1.4.3 溶剂热法
1.4.4 溶胶凝胶法
1.4.5 模板法
1.4.6 爆轰法
1.5 本文的研究内容与选题意义
1.5.1 研究内容
1.5.2 选题意义
2 气体爆轰的实验设计及相关理论依据与参数计算
2.1 可燃性气体的爆轰与爆燃
2.2 爆轰计算中的经典爆轰理论
2.2.1 爆轰波的C-J理论假设
2.2.2 爆轰波的Z-N-D模型
2.3 爆轰波的基本关系式
2.4 氧平衡分析
2.5 气体爆炸浓度极限分析
2.6 混合气体爆轰参数的计算
2.6.1 爆速、爆压计算
2.6.2 爆温计算
2.7 实验设计
2.7.1 实验原料
2.7.2 实验仪器
2.7.3 九羰基二铁的热分解反应研究
2.7.4 探究实验的设计
2.8 本章小结
3 碳包覆纳米铁的气相爆轰合成研究
3.1 实验原料及仪器
3.1.1 实验原料
3.1.2 实验设备及表征仪器
3.2 实验原理及过程
3.2.1 实验原理
3.2.2 实验过程
3.3 爆轰合成工艺参数研究
3.3.1 实验的主要参数
3.3.2 产物物相的XRD分析
3.3.3 产物形貌的TEM分析
3.3.4 产物的拉曼光谱实验分析
3.3.5 产物的热分析实验
3.3.6 产物的热处理实验分析
3.3.7 热处理前后磁性能分析
3.3.8 产物吸波效应研究
3.4 本章小结
4 纳米碳胶囊气相爆轰合成研究
4.1 爆轰合成工艺参数研究
4.1.1 实验的主要参数
4.1.2 产物物相的XRD分析
4.1.3 产物形貌的TEM分析
4.1.4 产物的拉曼光谱实验分析
4.1.5 产物的BET分析
4.2 本章小结
结论
参考文献
附录A 一些物质的热力学参数
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]表面效应对动态光散射纳米粒径测量的影响[J]. 叶智彬,许继森,邱健,彭力,骆开庆,韩鹏. 中国粉体技术. 2018(01)
[2]微介孔复合材料孔径分析方法对比[J]. 郭静,张芬丽,刘玉霞. 河南化工. 2017(09)
[3]二茂铁质量对气相爆轰法合成碳纳米管的影响[J]. 杨瑞,李晓杰,闫鸿浩,孔令杰. 高压物理学报. 2017(04)
[4]气相爆轰法合成含铁多壁碳纳米管[J]. 杨瑞,李晓杰,闫鸿浩. 高压物理学报. 2017(03)
[5]初始温度及碳源对碳纳米管气相爆轰法合成的影响[J]. 杨瑞,李晓杰,闫鸿浩,王洋. 强激光与粒子束. 2017(02)
[6]碳包覆铁纳米颗粒的气相爆轰合成（英文）[J]. 闫鸿浩,赵铁军,李晓杰,王小红. 高压物理学报. 2016(03)
[7]新型零维碳纳米材料的研究进展[J]. 关磊,范文婷,王莹. 化学与黏合. 2015(02)
[8]我国纳米科学技术发展现状及战略思考[J]. 闫金定. 科学通报. 2015(01)
[9]水热/溶剂热法合成不同形貌结构光催化剂BiVO4的研究进展[J]. 齐雪梅,吴江,吴强,李忺,谷苗莉. 材料导报. 2014(11)
[10]氨硼烷释氢纳米金属催化剂的研究[J]. 张磊,涂倩,陈学年,刘蒲. 化学进展. 2014(05)
博士论文
[1]溶胶凝胶法调控制备多孔新能源材料及其性能研究[D]. 张志毅.浙江大学 2016
[2]二维纳米材料制备及其光电性能研究[D]. 宋怀兵.华中科技大学 2016
[3]基于碳球模板法的功能型纳米材料的合成与应用[D]. 任斌.重庆大学 2016
[4]纳米铁磁金属粉体及铁氧体薄膜微波磁共振特性研究[D]. 刘涛.电子科技大学 2014
[5]基于超顺磁性纳米粒子的药物载体和基因载体制备及其性能研究[D]. 吕言云.吉林大学 2013
[6]电弧放电法制备新型碳—铁纳米复合材料以及碳-氮纳米材料[D]. 张帆.天津大学 2013
[7]Fe3O4微/纳米磁性材料的合成、自组装及其性能研究[D]. 王旭珍.大连理工大学 2012
[8]爆轰法合成碳包覆金属纳米材料的研究[D]. 罗宁.大连理工大学 2011
硕士论文
[1]气相爆轰合成碳纳米材料的研究[D]. 王帅.大连理工大学 2014
本文编号：3053948
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3053948.html
