几种近红外光热转换材料的制备及性能
发布时间：2022-12-07 06:47
当今社会,如何解决能源短缺问题成为了我们面临的最为严峻的挑战之一,而利用作为一种取之不尽的绿色清洁能源的太阳能成为解决能源短缺问题的一种可能。而如何充分的利用太阳能则成为节能降耗研究的重要课题之一,从而使得在新型太阳能材料的研究上方兴未艾。特别地,由于近红外光热转换材料具有能把太阳能中的近红外光转化成热能的特性从而引起了研究人员的广泛关注。为此,本论文选择CuS、LaB6和YB4等近红外光热转换材料作为研究对象,分别采用直接沉淀法合成金属离子掺杂CuS样品和低温固相法合成纯相的LaB6和YB4晶体。同时还采用X射线粉末衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、紫外可见漫反射光谱（UV-Vis）、扫描电镜（SEM）、980 nm激光器等多种技术对合成样品的物相结构、尺寸、形貌及光学性能等进行表征研究。并对制备工艺条件对所制备样品的物相结构与光学性能等的影响进行了研究,获得了部分有意义的研究成果。以硫脲（（NH2）2CS）、氯化铜（CuCl2...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 光热转换材料的分类及应用
1.2.1 光热转换材料的分类
1.2.2 光热转换材料的应用
1.3 本文的工作思路、主要内容及创新点
1.3.1 工作思路
1.3.2 主要内容
1.3.3 创新点
第二章 样品制备及分析测试
2.1 实验材料
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 样品的制备方法
2.2.1 金属离子掺杂CuS晶体的制备方法
2.2.2 硼化物的制备方法
2.3 样品的表征与测试
2.3.1 紫外-可见漫反射光谱
2.3.2 傅里叶变换红外光谱
2.3.3 荧光光谱
2.3.4 X射线粉末衍射
2.3.5 场发射扫描电镜
2.3.6 近红外光热转换实验
2.4 本章小结
第三章 金属离子掺杂硫化铜晶体的合成及性能
3.1 金属离子单掺杂硫化铜晶体的合成及性能
3.1.1 样品的XRD分析
3.1.2 样品的FT-IR分析
3.1.3 样品的SEM分析
3.1.4 铜和硫物质的量比对CuS光吸收性能的影响
3.1.5 Sn~(2+)的掺杂量对CuS光吸收性能的影响
3.1.6 氢氧化钠的加入量对CuS光吸收性能的影响
3.1.7 反应时间对CuS光吸收性能的影响
3.1.8 Sn~(2+)单掺CuS晶体的光热转换性能
3.2 Sn~(2+)与Ni~(2+)共掺杂硫化铜晶体的合成及性能
3.2.1 Sn~(2+)与Ni~(2+)共掺杂CuS样品的XRD分析
3.2.2 Sn~(2+)与Ni~(2+)共掺杂CuS样品的FT-IR分析
3.2.3 Sn~(2+)与Ni~(2+)共掺杂量对CuS样品光吸收性能的影响
3.2.4 Sn~(2+)与Ni~(2+)物质的量比对CuS样品光吸收性能的影响
3.2.5 Sn~(2+)与Ni~(2+)共掺杂CuS晶体的光热转换性能
3.3 本章小结
第四章 低温固相法合成几种稀土硼化物及性能研究
4.1 LaB_6样品的合成及性能
4.1.1 样品的XRD分析
4.1.2 样品的FT-IR分析
4.1.3 样品的UV-vis分析
4.1.4 样品的SEM分析
4.1.5 LaB_6晶体的光热转换实验
4.1.6 反应时间对LaB_6光热转换性能的影响
4.1.7 反应温度对LaB_6光热转换性能的影响
4.1.8 水的添加量对LaB_6光热转换性能的影响
4.2 YB_4样品的合成及性能
4.2.1 样品的X射线粉末衍射(XRD)分析
4.2.2 样品的傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析
4.2.3 样品的扫描电镜(SEM)分析
4.2.4 反应时间对样品光吸收性能的影响
4.2.5 水的添加量对样品光吸收性能的影响
4.2.6 反应温度对样品光吸收性能的影响
4.2.7 硼与钇物质的量比对样品光吸收性能的影响
4.2.8 YB_4样品的光热转换实验
4.3 本章小结
第五章 稀土离子掺杂六硼化镧晶体的合成及性能
5.1 Yb~(3+)掺杂LaB_6晶体的合成及其性能
5.1.1 样品的XRD分析
5.1.2 样品的FT-IR分析
5.1.3 Yb~(3+)掺杂量对LaB_6样品光吸收性能的影响
5.1.4 Yb~(3+)掺杂LaB_6样品的近红外光热转换实验
5.2 Yb~(3+)和Er~(3+)共掺杂LaB_6晶体的合成及其性能
5.2.1 样品的XRD分析
5.2.2 样品的UV-vis分析
5.2.3 样品的光热转换实验
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间主要的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]两种金属共掺杂二氧化钛光催化性能研究[J]. 林卫丽. 广州化工. 2016(11)
[2]Cd掺杂Cu2S薄膜的水热制备及光催化性能研究[J]. 盛备备,宋朔,刘萍,李旭冬,刘劲松,李子全. 化工新型材料. 2015(06)
[3]CuS@PVK复合材料的制备及其光学性能[J]. 刘金权,李曹龙. 材料科学与工程学报. 2014(05)
[4]常温下用直接沉淀法制备纳米硫化铜[J]. 王伟力,王桂清. 化学研究. 2012(04)
[5]CuS纳米空心管结构的水热合成[J]. 范立群. 化工新型材料. 2012(06)
[6]溶剂热法合成硫化铜花状微米球超结构及其光催化性能[J]. 谭志刚,朱启安,郭讯枝,张劲福,伍文雍,刘爱平. 化学学报. 2011(23)
[7]硫化铜晶体的合成及其光学特性[J]. 裴立宅,王季芬,陶新秀,张千峰. 铜业工程. 2011(02)
[8]纳米流体太阳集热器的光热性能研究[J]. 毛凌波,张仁元,柯秀芳,刘宗建. 太阳能学报. 2009(12)
[9]硼氢化钠的性能与应用[J]. 刘宇宏,黄科林,李克贤,慕朝师,韦小茵,韦毅,王桂英,李卫国,黄尚顺. 企业科技与发展. 2009(24)
[10]六硼化钙纳米粉末的吸收光谱研究(英文)[J]. 梁丽梅,张琳,闵光辉. 山东大学学报(工学版). 2009(01)
博士论文
[1]有机/无机杂化纳米光热转换材料的合成及其在肿瘤治疗中的应用研究[D]. 孟周琪.东华大学 2017
[2]稀土掺杂低维结构荧光粉的湿法合成与光热转换特性的研究[D]. 郑辉.大连海事大学 2017
[3]添加剂辅助合成硼化物、碳化物、氮化物纳米材料[D]. 杨立山.山东大学 2011
[4]硫属化合物和氧化物纳米材料的化学液相合成与机理研究[D]. 刘小燕.中国科学技术大学 2009
硕士论文
[1]磷酸铜微纳米材料的制备及其光热转换性能的研究[D]. 华振涛.青岛科技大学 2017
[2]半导体@碳纳米材料的制备及其光热性能研究[D]. 陈楠.青岛科技大学 2017
[3]硫化铜与六硼化镧光热材料的制备与性能[D]. 史磊.贵州师范大学 2016
[4]CuS和Ag掺杂CuS复合材料的制备及其光催化性能的研究[D]. 耿小红.曲阜师范大学 2016
[5]钯纳米复合材料的制备及其光热性质研究[D]. 刘宇.东北师范大学 2015
[6]六硼化镧纳米粉末制备技术的研究[D]. 仪修超.电子科技大学 2015
[7]稀土硼化物的表面等离子体共振光学特性研究[D]. 洪源.天津理工大学 2014
[8]Ag/Ag2S纳米材料的制备、表征及其光热转换性能研究[D]. 徐步锋.青岛科技大学 2014
[9]硫化铜微米花状结构材料的合成及其光催化性能的研究[D]. 周蕾.复旦大学 2013
[10]中空锡铜颗粒锂离子电池负极材料的制备及性能研究[D]. 唐晓娜.天津大学 2012
本文编号：3712426
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 光热转换材料的分类及应用
1.2.1 光热转换材料的分类
1.2.2 光热转换材料的应用
1.3 本文的工作思路、主要内容及创新点
1.3.1 工作思路
1.3.2 主要内容
1.3.3 创新点
第二章 样品制备及分析测试
2.1 实验材料
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 样品的制备方法
2.2.1 金属离子掺杂CuS晶体的制备方法
2.2.2 硼化物的制备方法
2.3 样品的表征与测试
2.3.1 紫外-可见漫反射光谱
2.3.2 傅里叶变换红外光谱
2.3.3 荧光光谱
2.3.4 X射线粉末衍射
2.3.5 场发射扫描电镜
2.3.6 近红外光热转换实验
2.4 本章小结
第三章 金属离子掺杂硫化铜晶体的合成及性能
3.1 金属离子单掺杂硫化铜晶体的合成及性能
3.1.1 样品的XRD分析
3.1.2 样品的FT-IR分析
3.1.3 样品的SEM分析
3.1.4 铜和硫物质的量比对CuS光吸收性能的影响
3.1.5 Sn~(2+)的掺杂量对CuS光吸收性能的影响
3.1.6 氢氧化钠的加入量对CuS光吸收性能的影响
3.1.7 反应时间对CuS光吸收性能的影响
3.1.8 Sn~(2+)单掺CuS晶体的光热转换性能
3.2 Sn~(2+)与Ni~(2+)共掺杂硫化铜晶体的合成及性能
3.2.1 Sn~(2+)与Ni~(2+)共掺杂CuS样品的XRD分析
3.2.2 Sn~(2+)与Ni~(2+)共掺杂CuS样品的FT-IR分析
3.2.3 Sn~(2+)与Ni~(2+)共掺杂量对CuS样品光吸收性能的影响
3.2.4 Sn~(2+)与Ni~(2+)物质的量比对CuS样品光吸收性能的影响
3.2.5 Sn~(2+)与Ni~(2+)共掺杂CuS晶体的光热转换性能
3.3 本章小结
第四章 低温固相法合成几种稀土硼化物及性能研究
4.1 LaB_6样品的合成及性能
4.1.1 样品的XRD分析
4.1.2 样品的FT-IR分析
4.1.3 样品的UV-vis分析
4.1.4 样品的SEM分析
4.1.5 LaB_6晶体的光热转换实验
4.1.6 反应时间对LaB_6光热转换性能的影响
4.1.7 反应温度对LaB_6光热转换性能的影响
4.1.8 水的添加量对LaB_6光热转换性能的影响
4.2 YB_4样品的合成及性能
4.2.1 样品的X射线粉末衍射(XRD)分析
4.2.2 样品的傅里叶变换红外光谱(FT-IR)分析
4.2.3 样品的扫描电镜(SEM)分析
4.2.4 反应时间对样品光吸收性能的影响
4.2.5 水的添加量对样品光吸收性能的影响
4.2.6 反应温度对样品光吸收性能的影响
4.2.7 硼与钇物质的量比对样品光吸收性能的影响
4.2.8 YB_4样品的光热转换实验
4.3 本章小结
第五章 稀土离子掺杂六硼化镧晶体的合成及性能
5.1 Yb~(3+)掺杂LaB_6晶体的合成及其性能
5.1.1 样品的XRD分析
5.1.2 样品的FT-IR分析
5.1.3 Yb~(3+)掺杂量对LaB_6样品光吸收性能的影响
5.1.4 Yb~(3+)掺杂LaB_6样品的近红外光热转换实验
5.2 Yb~(3+)和Er~(3+)共掺杂LaB_6晶体的合成及其性能
5.2.1 样品的XRD分析
5.2.2 样品的UV-vis分析
5.2.3 样品的光热转换实验
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间主要的学术成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]两种金属共掺杂二氧化钛光催化性能研究[J]. 林卫丽. 广州化工. 2016(11)
[2]Cd掺杂Cu2S薄膜的水热制备及光催化性能研究[J]. 盛备备,宋朔,刘萍,李旭冬,刘劲松,李子全. 化工新型材料. 2015(06)
[3]CuS@PVK复合材料的制备及其光学性能[J]. 刘金权,李曹龙. 材料科学与工程学报. 2014(05)
[4]常温下用直接沉淀法制备纳米硫化铜[J]. 王伟力,王桂清. 化学研究. 2012(04)
[5]CuS纳米空心管结构的水热合成[J]. 范立群. 化工新型材料. 2012(06)
[6]溶剂热法合成硫化铜花状微米球超结构及其光催化性能[J]. 谭志刚,朱启安,郭讯枝,张劲福,伍文雍,刘爱平. 化学学报. 2011(23)
[7]硫化铜晶体的合成及其光学特性[J]. 裴立宅,王季芬,陶新秀,张千峰. 铜业工程. 2011(02)
[8]纳米流体太阳集热器的光热性能研究[J]. 毛凌波,张仁元,柯秀芳,刘宗建. 太阳能学报. 2009(12)
[9]硼氢化钠的性能与应用[J]. 刘宇宏,黄科林,李克贤,慕朝师,韦小茵,韦毅,王桂英,李卫国,黄尚顺. 企业科技与发展. 2009(24)
[10]六硼化钙纳米粉末的吸收光谱研究(英文)[J]. 梁丽梅,张琳,闵光辉. 山东大学学报(工学版). 2009(01)
博士论文
[1]有机/无机杂化纳米光热转换材料的合成及其在肿瘤治疗中的应用研究[D]. 孟周琪.东华大学 2017
[2]稀土掺杂低维结构荧光粉的湿法合成与光热转换特性的研究[D]. 郑辉.大连海事大学 2017
[3]添加剂辅助合成硼化物、碳化物、氮化物纳米材料[D]. 杨立山.山东大学 2011
[4]硫属化合物和氧化物纳米材料的化学液相合成与机理研究[D]. 刘小燕.中国科学技术大学 2009
硕士论文
[1]磷酸铜微纳米材料的制备及其光热转换性能的研究[D]. 华振涛.青岛科技大学 2017
[2]半导体@碳纳米材料的制备及其光热性能研究[D]. 陈楠.青岛科技大学 2017
[3]硫化铜与六硼化镧光热材料的制备与性能[D]. 史磊.贵州师范大学 2016
[4]CuS和Ag掺杂CuS复合材料的制备及其光催化性能的研究[D]. 耿小红.曲阜师范大学 2016
[5]钯纳米复合材料的制备及其光热性质研究[D]. 刘宇.东北师范大学 2015
[6]六硼化镧纳米粉末制备技术的研究[D]. 仪修超.电子科技大学 2015
[7]稀土硼化物的表面等离子体共振光学特性研究[D]. 洪源.天津理工大学 2014
[8]Ag/Ag2S纳米材料的制备、表征及其光热转换性能研究[D]. 徐步锋.青岛科技大学 2014
[9]硫化铜微米花状结构材料的合成及其光催化性能的研究[D]. 周蕾.复旦大学 2013
[10]中空锡铜颗粒锂离子电池负极材料的制备及性能研究[D]. 唐晓娜.天津大学 2012
本文编号：3712426
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