石墨烯/中空金属化合物纳米复合材料的合成及其吸波特性

发布时间：2021-05-12 09:00

　　电子信息技术的飞速发展,各种高频电子设备已经覆盖了我们生活的每一个角落,产生的电磁危害也随之而来,因此开发高效、廉价以及环保的电磁吸收与屏蔽材料成为了研究热点。石墨烯由于具有较大的比表面积、较好的导电导热特性、以及较大的机械强度等特点使得石墨烯在各个领域都有着潜在的应用价值。但是石墨烯作为吸波材料应用时存在阻抗匹配性差、损耗机制单一等缺点。过渡金属族氧化物或金属杂化物等材料可以用来吸收电磁波,同时它们具备廉价、稳定以及制造工艺简单等特点。但是它们在制备的过程中易发生团聚现象,而且导电性差,这些缺点限制了它们在电磁波吸收领域的应用。对于纳米材料而言,结构对它性能有着至关重要的影响。其中,中空的纳米结构通常由于具有较大的比表面积以及较低的质量密度,使得其在锂电池、催化、生物医学、电磁吸收等领域具有广阔的应用前景。本论文采用简单溶剂热或水热法在石墨烯上原位生长纳米颗粒或纳米棒,利用柯肯达尔效应原理以及取代反应方法,制备了具有中空结构的双金属氧化物/石墨烯材料和金属硫化物/石墨烯等复合材料,并详细研究了该类材料作为电磁波吸收体的吸波性能和机制。主要研究内容如下:1、基于对高性能电磁波吸收材料的... 

【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：140 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 石墨烯的研究进展
        1.2.1 石墨烯的制备方法
        1.2.2 石墨烯的性能简介
        1.2.3 石墨烯的应用进展
    1.3 中空纳米材料的研究进展
        1.3.1 中空纳米材料的制备方法
        1.3.2 中空结构纳米材料的应用进展
    1.4 石墨烯基纳米复合吸波材料的研究进展
        1.4.1 石墨烯-无机物的吸波特性
        1.4.2 石墨烯-有机物的吸波特性
        1.4.3 石墨烯-无机-有机物的吸波特性
    1.5 本论文的选题依据与研究内容
        1.5.1 选题依据
        1.5.2 本论文的研究内容
第2章 实验材料与表征方法
    2.1 材料制备与测试所需试剂与仪器
        2.1.1 材料制备与测试所需试剂
        2.1.2 材料制备与测试过程中所需仪器
    2.2 材料的表征及测试仪器
        2.2.1 材料的表征仪器简介
        2.2.2 材料性能测试仪器简介
    2.3 电磁参数以及电磁波吸收原理
    2.4 本论文材料形成机理分析
        2.4.1 中空双金属氧化物纳米颗粒/石墨烯的形成机制
        2.4.2 多孔、中空FeS_2纳米棒/石墨烯纳米棒的机制
    2.5 本章小结
第3章 中空钴酸镍/石墨烯纳米复合材料的制备及电磁波吸收性能研究
    3.1 纳米复合材料的制备
        3.1.1 钴镍氢氧化物/石墨烯复合材料的制备
        3.1.2 钴镍合金/石墨烯复合材料的制备
        3.1.3 中空钴酸镍纳米颗粒/石墨烯纳米复合材料的制备
        3.1.4 实心钴酸镍/石墨烯、实心四氧化三钴/石墨烯以及实心氧化镍/石墨烯纳米复合材料的制备
    3.2 纳米复合材料的结构表征
        3.2.1 钴镍氢氧化物/石墨烯以及钴镍合金/石墨烯的结构表征
        3.2.2 中空钴酸镍/石墨烯、实心钴酸镍/石墨烯、实心四氧化三钴/石墨烯以及实心氧化镍/石墨烯的结构表征
        3.2.3 中空钴酸镍/石墨烯的磁性质表征
    3.3 纳米复合材料电磁波吸收性能的研究
    3.4 本章小结
第4章 中空铁酸镍/石墨烯纳米复合材料的制备及电磁波吸收性能研究
    4.1 纳米复合材料的制备
        4.1.1 铁镍氢氧化物/石墨烯前驱物的制备
        4.1.2 中空铁酸镍纳米颗粒/石墨烯纳米复合材料的制备
        4.1.3 实心铁酸镍/石墨烯、实心三氧化二铁/石墨烯以及实心氧化镍/石墨烯复合材料的制备
    4.2 纳米复合材料的结构表征
        4.2.1 铁镍氢氧化物/石墨烯的结构表征
        4.2.2 铁镍合金/石墨烯的结构表征
        4.2.3 空心铁酸镍/石墨烯的结构表征
        4.2.4 实心氧化镍/石墨烯、三氧化二铁/石墨烯和铁酸镍/石墨烯的结构表征
    4.3 纳米复合材料的测试样品制备以及其电磁波吸收性能研究
        4.3.1 纳米复合材料的测试样品制备
        4.3.2 纳米复合材料的电磁波吸收性能研究
    4.4 本章小结
第5章 中空铁酸钴/石墨烯纳米复合材料的制备及电磁波吸收性能研究
    5.1 纳米复合材料的制备
        5.1.1 中空铁酸钴/石墨烯复合材料的制备
        5.1.2 实心铁酸钴/石墨烯、实心四氧化三钴/石墨烯以及实心三氧化二铁/石墨烯纳米复合材料的制备
    5.2 纳米复合材料的结构表征
        5.2.1 钴铁氢氧化物/石墨烯复合材料的结构表征
        5.2.2 中空铁酸钴/石墨烯、实心中空铁酸钴/石墨烯、实心四氧化三钴/石墨烯和实心三氧化二铁/石墨烯纳米复合材料的结构表征
        5.2.3 中空铁酸钴/石墨烯纳米复合材料的磁性分析
    5.3 纳米复合材料的电磁波吸收性能研究
    5.4 本章小结
第6章 中空多孔二硫化亚铁纳米棒/石墨烯的制备及电磁波吸收特性的研究
    6.1 纳米复合材料的制备
        6.1.1 纳米棒FeOOH/G纳米复合材料的制备
        6.1.2 中空多孔FeS_2/G纳米复合材料的制备
    6.2 中空多孔FeS_2/G纳米复合材料的制备形成机理分析
    6.3 FeS_2/G纳米复合材料的结构表征
    6.4 FeS_2/G的电磁参数及电磁波吸收性能
        6.4.1 FeS_2/G纳米复合材料的磁学特性
        6.4.2 FeS_2/G纳米复合材料的电磁参数测试
        6.4.3 FeS_2/G纳米复合材料的电磁波吸收性能研究
    6.5 本章小结
结论与展望
参考文献
附录A
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]电磁辐射污染的危害及防护[J]. 欧阳昕.  电子技术. 2014(09)
[2]基于石墨烯和金纳米棒复合物的过氧化氢电化学传感器[J]. 李理,卢红梅,邓留.  分析化学. 2013(05)
[3]石墨烯基纳米红外吸波材料的制备及消光性能研究[J]. 吴慧,马拥军,朱东升,裴重华.  红外技术. 2013(04)
[4]石墨烯的研究进展[J]. 刘乐浩,李铁虎,赵廷凯,王大为.  材料导报. 2012(09)
[5]石墨烯的化学奥秘及研究进展[J]. 龙威,黄荣华.  洛阳理工学院学报(自然科学版). 2012(01)
[6]石墨烯/纳米金复合材料的无酶葡萄糖生物传感器制备[J]. 朱旭,李春兰,刘琴,朱效华,张银堂,徐茂田.  分析化学. 2011(12)
[7]石墨烯力学性能研究进展[J]. 韩同伟,贺鹏飞,骆英,张小燕.  力学进展. 2011(03)
[8]石墨烯的化学研究进展[J]. 傅强,包信和.  科学通报. 2009(18)
[9]Ru（0001）表面石墨烯的外延生长及其担载纳米金属催化剂的研究[J]. 张辉,傅强,崔义,谭大力,包信和.  科学通报. 2009(13)
[10]隐身吸波材料的研究进展[J]. 张健,张文彦,奚正平.  稀有金属材料与工程. 2008(S4)

硕士论文
[1]四硫化三铁纳米片的制备及其电磁波吸收性能研究[D]. 罗文和.哈尔滨工程大学 2016
[2]石墨烯及硒化镓纳米片气体传感器研究[D]. 张荣福.哈尔滨工业大学 2012
[3]石墨烯纳米复合材料的制备与表征[D]. 吴春霞.哈尔滨工业大学 2011



本文编号：3183135