纳米颗粒热力学性质的粒度和形貌依赖性的理论和实验研究

发布时间：2021-09-25 05:43

　　在纳米材料的制备、研究和应用过程中涉及到大量的纳米颗粒的热力学问题。纳米颗粒自身的热力学性质、熔化热力学性质和电化学热力学性质均显著不同于相应块状物质,而这些差别决定于纳米颗粒的粒度和形貌。纳米颗粒自身的热力学性质包括纳米表面相和体相热力学性质两部分,而由于表面热力学性质的粒度和形貌依赖性还不清楚,且纳米体相热力学性质与相应块状物质间的差别还未见报道,导致目前的纳米热力学理论存在着严重缺陷。并且,不同熔化热力学模型的合理性和定量的使用范围,以及粒度和形貌对纳米颗粒熔化焓和熔化熵的影响规律和影响机理还不清楚。此外,纳米电极反应热力学性质对构成电极的纳米颗粒的粒度和形貌依赖性还不完全清楚。由于这些热力学问题严重制约着纳米材料的制备、研究和应用,因此本论文将通过理论和实验来研究这些问题。（1）纳米颗粒的自身热力学性质的研究首先,由纳米颗粒的表面张力和比表面积得到其摩尔表面吉布斯能,并结合热力学基本方程得到纳米颗粒表面热力学性质与粒度及形貌（球、正多面体、棒、线、片以及膜）的关系式。然后,通过设计一个热化学循环过程并结合Laplace方程和Tolman方程,推导出纳米体相热力学性质与粒度的关系... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：183 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

纳米体相吉布斯能变化示意图

不同粒径的纳米银的 SEM 图：a 18.1 nm, b 23.2 nm, c 26.8 nm, d 33.0 nm, e 51.3 nm, f 6g 76.2 nm, h 120.3 nm5-2 SEM images of nano-Ag with different sizes: a 18.1 nm, b 23.2 nm, c 26.8 nm, d 33.0 nm,nm, f 61.5 nm, g 76.2 nm, h 120.3 nm.3 影响球形纳米银粒径的因素

30 40 50 60 70 8025.8 nm17.2 nm2 / 图 5-3 不同表面活性剂种类制备的纳米银的 XRD 图 5-3 XRD patterns of nano-Ag prepared by different kinds of surfa


本文编号：3409209