一、地核:结晶还是空心（论文文献综述）
仲夏[1]（2021）在《基于界面电子态调控的钴基核壳结构的合成及电催化性能研究》文中研究指明催化与表界面化学是能量与物质转化的科学基础,是解决能源、环境以及生命健康等国家重大需求的关键基础性学科之一,在国民经济发展中发挥着重要作用。随着21世纪能源问题的日益加剧,利用电能分解水制造清洁能源已然成为解决能源问题的重要途径,析氧反应（Oxygen evolution reaction,OER）因其在水分解制氢中的重要作用而备受关注。作为一个四电子过程,其动力学缓慢,已成为降低电催化裂解水效率的重要因素。探索新型表界面电子态可调的电化学催化剂并深入探究催化剂构效关系是亟待解决的基本科学问题。因此,亟需开发廉价、高效的水氧化催化剂。钴基电催化剂,包括钴氧化物、钴磷化物、钴硼化物,因其成本低、热稳定性好、环境友好等优点,引起广泛关注。然而,在极端的测试条件下,钴基电催化剂稳定性并不理想,同时其固有活性较差,尤其在活性位点暴露面积较低时,催化活性受到限制。要提高钴基电催化剂活性和稳定性,需要对钴基电催化剂的组成,结构和电子态进行调控。多相催化主要发生在表界面处,构造比表面积大,暴露活性位点多的核壳结构是常用的调控结构方法。同时核壳结构界面电子态的调控对于提高催化剂活性也是至关重要的。在本论文中,我们从精准合成钴基电催化剂结构和调控界面电子态入手,合成了多种高效的钴基核壳结构水氧化催化剂,在原子和化学键尺度上研究核壳界面电子态与其催化性能之间的关系,并深入地探究了核壳结构的构效关系,进而为合成高性能钴基电催化剂发展新思路。我们的具体工作主要围绕以下三个方面:1.通过软模板法和后退火工艺合成了以活性材料CoO为壳,Cu2O/Cu异质结为核,构成的新型Cu2O/Cu@CoO核壳材料。调节Cu/Co的投料比（1/4、1/2、1/1、2/1、4/1）,精准控制壳层厚度。XPS证明CoO壳层与Cu2O/Cu核之间的化学偶联,提供了界面两侧电子的强相互作用,构建了快速的电荷转移通道。在Cu/Co=1/2时,Cu2O/Cu@CoO核壳材料表现出最高的OER活性,过电位为330 m V。高效的OER活性也来源于活性CoO壳,提供了较大的表面粗糙度,有利于OER过程中吸附大量的活性OH-物种。合成过程中Cu2O/Cu异质结的原位形成,增加了氧化物固有电导率。电荷的快速转移通道与活性材料CoO壳的协同效应提高了核壳材料的OER性能。本章合成方法可以推广到其他中空二元过渡金属氧化物多相催化剂的合成中。2.通过硬模板法和可控温和的磷化处理步骤,制备了新型的以活性材料CoP为壳,Fe2O3@C为核构成的纺锤状Fe2O3@C@CoP核壳材料。我们证明了CoP纳米颗粒通过原位生成的界面氧桥化学键巧妙地与类石墨烯碳层连接,磷空位的存在是Co-O-C键形成的关键因素。提出了CoP的边缘Co原子与碳层上官能团中的氧直接偶联的方法。Fe2O3@C@CoP具有低过电位230 m V,低塔菲尔斜率55 m V/dec和长期稳定性。与Fe2O3@CoP（336 m V）相比,Fe2O3@C@CoP性能的显着提高主要与以下因素有关:（1）类石墨烯碳层拥有良好的电导率,并提供了一条利于电子传输的通道;（2）密度泛函理论（DFT）计算验证,Co-O-C键对降低OER反应决速步骤的热力学能垒起了关键作用;（3）碳层包覆Fe2O3是磷化过程中形成完美核壳结构的不可忽视的因素,可暴露丰富的OER活性位点。本章合成手段可以扩展到在其他过渡金属磷化物（或硒化物、硫化物）/碳复合材料中构建金属-O-C键。3.利用经典的Kirkendall效应,兼并二维材料与核壳材料比表面积大,活性位点丰富的特性,制备了Co3O4超薄纳米片支撑核壳结构Co-B@Co3O4的分级多相催化剂。我们探讨了核壳结构的“自模板法”形成机理,调控得到了具有最高氧缺陷浓度的Co-B@Co3O4/Co3O4NSs材料,其过电位最低260 m V。在Co3O4 NSs与核壳结构Co-B@Co3O4界面处原位构造了互渗界面,得到了具有电子结构可调的活性中心的Co3O4同质结。理论计算证明核壳结构Co-B@Co3O4表面带有负电,Co3O4 NSs含有大量电子施主氧缺陷,在界面处电子由Co-B@Co3O4流向Co3O4 NSs。该结构保证了足够的孔隙率,加速了传质过程,加快了催化动力学,增强了催化剂的稳定性。本章合成过程为可控合成其它金属-类金属材料分级结构提供思路。本论文利用软模板法、硬模板法、自模板法等合成方法,合成了以钴氧化物,钴磷化物,钴硼化物为活性物质的核壳结构,在界面处构建了快速的电荷传输通道,界面氧桥键,以及互渗同质结。深入探究了核壳结构界面处电子态与性能之间的联系,以期为未来探索复合材料中界面工程的设计,以及化学复合对电化学析氧反应机制提供一定思路。
朱花[2]（2021）在《奥氏体不锈钢凝固与热变形再结晶晶粒组织的多尺度模拟研究》文中提出大型锻件采用钢锭锻造成形。由于钢锭尺寸巨大,结晶过程缓慢,凝固组织异常粗大和不均匀。因此,对于大型锻件而言,粗大非均匀凝固晶粒组织的细匀化是热加工的主要任务和目标,也是大型锻件力学性能提高的重要途径。在大型锻件制造的工艺流程中,粗大非均匀凝固组织的细匀化是一个涉及全工艺流程的过程。首先需要了解钢锭凝固组织的形成、分布和形貌,进而通过锻造及后续的热处理实现晶粒组织的细化与均匀化。其中锻造工艺起着至关重要的作用。特别是传统模铸钢锭中显着的柱状晶组织和电渣重熔钢锭内部的柱状晶组织的细匀化尤其关键。而仅采用实验的方法又很难从不同尺寸进行研究。本文结合实验研究方法,在研究开发凝固柱状晶和热变形再结晶微观组织介观尺度元胞自动机（CA）模拟方法和技术的基础上,采用宏观、介观（微观）和纳米尺度的模拟技术,实现了凝固柱状晶组织形成和长大,以及凝固柱状晶组织热变形再结晶晶粒组织演变过程的模拟研究,对于大型钢锭柱状晶凝固组织及其热变形再结晶晶粒组织模拟和控制具有重要的理论意义和实用价值。论文的主要研究内容如下:首先,采用PROCAST软件的元胞自动机CA微观组织模拟模块,研究了空心钢锭底注式模铸和电渣重熔4.2 t Mn18Cr18N钢的凝固过程。模铸结果表明,随着内外壁换热系数的减小,柱状晶向等轴晶的转变CET提前,抑制了柱状晶的发展,柱状晶长度减小,一次枝晶间距减小。随着浇注温度的升高,CET延迟,柱状晶的比例增加。形核参数中体形核密度是影响CET以及晶粒尺寸的主要参数,面形核密度可以控制柱状晶的一次枝晶间距,并得出了整个壁厚全部为柱状晶组织或等轴晶组织的极限体形核密度值为1e+006/cm3和2e+009/cm3。电渣重熔结果表明,电渣重熔熔速（渣-金界面上涨速度）控制在0.1 mm?s-1以下,可以获得理想的熔池形状和凝固柱状晶组织;底部传热系数达到500 W?m2?K-1可提供足够的冷却能力,并获得最大尺寸的底部柱状晶区。并基于经典的CA法随机形核的规则,提出了垂直于散热方向的等过冷度面分级形核规则;基于经典的CA法周期性边界条件的长大规则,提出了垂直于散热方向的非周期性边界条件的长大规则。并在MATLAB软件平台下,实现了柱状晶组织形成与长大模拟程序的开发,并模拟研究了Mn18Cr18N空心钢锭电渣重熔宏观尺寸和介观尺度下柱状晶形成与生长。实验对比表明了所提出的电渣重熔凝固过程中柱状晶形核和长大CA法模拟规则的有效性和精确性。然后,采用分子动力学模拟方法,建立了不同加载方向下奥氏体面心立方FeCrNi钢纳米柱状晶组织模型,模拟分析了所建立柱状晶模型变形的力学行为、变形机理和规律,以及尺寸效应对纳米柱状晶变形的影响规律。结果表明,奥氏体面心立方纳米柱状晶组织试样的变形应力呈现各向异性的特性。加载方向与柱状晶生长方向的夹角?=0?时应力最大,依次为?=90?、30?、60?、45?,即加载方向与柱状晶生长方向的夹角?=45?时应力最小。原因是不同加载方向柱状晶内部位错密度不同引起的,且柱状晶半径越小,压缩试样模型内位错密度越高,层错和孪晶数越高,变形应力越高。采用热力模拟实验方法,研究了Mn18Cr18N锻态钢的热变形行为和动态再结晶演变机理与规律;建立了基于内变量物理参数的本构模型;通过建立热变形功率耗散图和再结晶组织的分析,揭示了低应变速率下晶界迁移驱动的再结晶形核机理和演变规律,以及高应变速率下孪晶促进的形核机理和演变规律。并在此基础上,首先提出了CA法模拟热变形再结晶的分阶形核规则,进行晶粒长大的模拟;对于晶界迁移驱动的再结晶,提出了基于位错密度的形核和演变规则;对于位错促进的再结晶,考虑了∑3孪晶形核率,引入加权变量,实现了Mn18Cr18N锻态钢热变形再结晶行为的模拟。不同变形温度、应变速率和应变条件下再结晶晶粒组织的模拟结果与实验的对比,验证了所开发该钢热变形再结晶CA法模拟的可靠性。采用热力模拟实验方法,研究了Mn18Cr18N ESR钢的热变形行为和动态再结晶演变规律;建立了其基于内变量物理参数的本构模型;通过建立热变形功率耗散图和再结晶组织的分析,进一步阐明了低应变速率下位错控制和高应变速率下孪晶控制的再结晶形核机理和演变规律。在此基础上,通过对比分析锻态钢热变形再结晶的组织,提出了一次柱状晶晶界和二次枝晶/变形带晶内形核的CA法模拟联合形核规则,以及位错控制再结晶的CA法模拟对称元胞联合形核规则,并首次成功模拟了柱状晶位错控制的动态再结晶的演变过程的模拟。最后,基于Mn18Cr18N ESR钢柱状晶凝固组织及其热变形再结晶组织特点,通过有限元网格和CA法网格的对应关系,建立了柱状晶凝固组织的宏-微观跨尺度模型,实现了柱状晶凝固组织的有限元宏观热力参数场—CA柱状晶凝固组织场—CA柱状晶凝固组织热变形再结晶晶粒组织的耦合模拟,并用点跟踪技术进行了的耦合模拟分析与预测。
杜运秋[3]（2021）在《基于金属有机框架制备的镍基氢氧化物及其电化学性能研究》文中认为镍基金属氢氧化物具有理论比电容高、成本低等优点,故成为超级电容器电极材料的热门选择。然而,单纯的氢氧化镍无论在材料导电性、形貌和结构,还是在电化学性能方面,都无法满足高性能储能装置的需求。向Ni（OH）2晶格中引入其他金属元素,如锌、铝、铬、锰和钴等,形成掺杂的镍基氢氧化物,可有效改善材料的本征特征,从而提高其电化学性能。另外,在进行电化学反应过程中,组元之间会发生协同反应,有利于进一步提高材料的电化学性能。此外,通过构建合理的形貌和结构可有效促进电极材料的电化学性能。然而,通过传统的合成方法譬如水热合成法很难合成出理想的形貌,因此需借助合适的模板来构建具有合理形貌和结构的电极材料。金属有机框架（MOFs）具有密度低,比表面积大及孔隙率高等优点,当被用来制备纳米材料时,既可作为牺牲模板又可提供金属离子。同时,基于MOFs为模板制备的材料一般具有比表面积高及形貌可调性高等特点,有助于提高电化学性能。因此采用MOFs为模板制备电极材料在超级电容器领域具有非常广阔的应用前景。综合以上所述,本文主要以MOFs为模板制备含有不同组分及合理形貌和结构的镍基氢氧化物,充分利用其大比表面积、多孔性及各组分的协同作用来提高器件的储能能力。通过MOFs模板实现了对材料合理形貌和结构的可控调节,并对其进行相应的物相表征,同时探讨了其作为超级电容器电极材料时的电化学性能。主要研究工作如下:1.基于ZIF-67模板,通过简便、环保及高效的低温水热方法制备出由超薄纳米片组装的中空多孔镍-钴-锰氢氧化物（NiCoMn-OH）多面体。在水热反应过程中,使用DMF/乙醇/去离子水混合溶剂并同时加入氯化物和硝酸盐可很好地控制ZIF-67模板刻蚀及金属离子共沉淀的速度,从而制备出拥有高质量空心多面体结构的材料。所得的NiCoMn-OH多面体具有由超薄纳米薄片组装而成的多阶结构,且多面体空心结构的壳层具有大量的内部纳米孔道,为其提供了丰富活性位点的同时也有利于离子的快速扩散。得益于此种材料优异的形貌和结构,NiCoMn-OH的比表面积高达264.24 m2 g-1,保证了活性材料与电解质在电化学反应中的充分接触。此外,钴及锰掺杂进氢氧化镍中,不仅可有效改善氢氧化物的固有属性,并且各组元之间的强协同作用有助于提高其电化学性能。得益于此,NiCoMn-OH电极在1 A g-1下具有661.8 C g-1的容量,且其倍率性能高、循环性能稳定。此外,NiCoMn-OH//AC器件同样具备优越的性能,能量密度高达43.2 Wh kg-1,且10000圈循环后,其电容无任何损失,仍可100%保持。2.以Co3Zn1-ZIFs为模板,经质子刻蚀及化学沉积手段成功制备出多孔空心NiCo3Zn1-OH多面体。通过调节MOFs模板中钴和锌的含量,使其在后续反应过程中很好地控制Co3Zn1-ZIFs模板刻蚀及金属离子共沉淀的速度,以便合成分散性好及高质量的空心多面体。超薄纳米片经过堆叠形成NiCo3Zn1-OH多面体壳层,使其具有丰富的比表面积及活性位点,促进离子的快速迁移。多孔中空的形貌结构以及相互连接的纳米片可以大量的储存离子,显着减小离子在电极内表面的扩散距离,加速离子的扩散过程,从而提高电极的电化学性能。此外,适量的钴锌掺杂到氢氧化镍晶格中,不仅有效改善其导电性,还为提高电化学性能提供非常大的协同效应。当作为单电极使用时,NiCo3Zn1-OH电极表现出优异的电化学性能,1 A g-1时拥有692.8 C g-1的比电容,且拥有出色的稳定性（8000次循环后保持率为74.5%）。此外,组装的NiCo3Zn1-OH//AC的能量密度最大值为56.4 Wh kg-1。同时,NiCo3Zn1-OH//AC器件10000圈循环后的比电容保持率约93.75%。3.通过在MnO2纳米管上沉积MOFs模板,并进行水热反应将MOFs模板转变成为镍基氢氧化物,从而制备出分层核壳MnO2@NiCoZn-OH复合材料。锌和钴的掺杂含量对材料的形貌调控有重要的影响。此外,外层超薄的NiCoZn-OH纳米片与MnO2纳米管表面紧密相连形成分层的核-壳结构,这不仅提供了丰富的活性位点,有利于离子的快速迁移,并且有效避免NiCoZn-OH材料的团聚。此外,MnO2@NiCoZn-OH材料优异的分散性还可提供更多与电解质接触的面积,缩短了离子输运路径,有利于离子的快速输运。内部MnO2与外部交错的NiCoZn-OH纳米片的无缝紧密结合确保了电极材料结构在电化学反应中的完整性,从而使得电极材料具有优秀的循环稳定性。当作为单电极使用时,MnO2@NiCoZn-OH电极在1 A g-1下的比电容为627.7 C g-1,且30 A g-1时容量保持率为54%,6000次循环后保持率约72.7%。此外,我们还组装了由MnO2@NiCoZn-OH与活性炭组成的器件,且MnO2@NiCoZn-OH//AC同样表现出杰出的电化学性能,在功率密度为842.7 W kg-1时的能量密度是49.4 Wh kg-1,且具有优异的循环稳定性能（10000次循环后保持率为91.3%）。4.以ZIF-8为模板,设计并制备了三明治状生长在还原氧化石墨烯（rGO）表面上的NiZn-OH（NiZn-OH/rGO）复合材料。超薄的NiZn-OH纳米片附着在rGO的两侧,形成三明治状结构,使得NiZn-OH/rGO具有丰富的电解质可接触到的活性位点。使用rGO作为基底不仅可有效避免NiZn-OH纳米片自身的团聚,同时也可以提高活性材料的导电性。此外,Zn掺杂到Ni（OH）2结构中改变其固有属性,从而提高电极材料的导电性及活性位点。由于NiZn-OH/rGO整合了rGO的高导电性以及NiZn-OH的高电容性,使其自身具有优异的电化学性能。当作为单电极使用时,NiZn-OH/rGO具有优异的比电容(在1 A g-1时比电容高达615.4 C g-1),优越的倍率性能(30 A g-1时保持率仍达62.3%)及杰出的循环性能（8000圈后的比电容仍达87.5%）。此外,组装的NiZn-OH/rGO//AC超级电容器同样显示出高的能量密度(能量密度最大值是53.7 Wh kg-1),且拥有杰出的循环稳定性（10000圈循环后的比电容保持率约为89.7%）。
徐潇[4]（2021）在《铝锂合金分流挤压型材纵向焊缝固态焊合行为及其组织与性能研究》文中指出结构轻量化一直是航空航天、高速轨道交通、汽车等领域追求的目标,轻量化构件不仅能够提高交通工具的运载能力,而且能够显着减少能源消耗和环境污染,是实现可持续发展的重要途径之一。第三代铝锂合金具有低密度、高弹性模量、高比强度、可焊耐蚀等特点,在航空航天等领域具有重要用途。采用分流挤压技术生产的空心铝锂合金型材是一种典型的整体化结构件,而整体化和轻量化的铝锂合金结构件有利于提升飞行器运载能力和降低生产成本。航空航天等领域的超常服役条件对空心铝锂合金型材性能提出了苛刻要求。由于分流挤压的空心型材会沿其长度方向形成一条或多条纵向固态焊缝,纵向焊缝处易存在焊合缺陷和微观组织不均匀等问题,导致型材性能降低。因此,研究铝锂合金型材纵向焊缝质量的控制方法对于获得高性能铝锂合金空心型材产品具有重要意义。围绕铝合金型材分流挤压技术,人们针对材料变形行为、工艺参数和模具结构对纵向焊缝组织与力学性能的影响以及界面焊合质量预测方法等,已开展了诸多研究,并取得了很大进展。但关于铝锂合金分流挤压技术的研究还相对匮乏,所涉及的主要科学问题也亟待研究,如铝锂合金固态焊合机制,分流挤压工艺参数、焊合界面微观组织与界面焊合质量之间的关系,型材纵向焊缝在热处理过程中的微观组织演化规律及其对型材力学性能的影响,纵向焊缝处晶粒异常生长原因及影响因素,型材焊缝区局部晶粒异常生长的抑制方法等。为此,本文主要研究了铝锂合金固态焊合行为及分流挤压型材纵向焊缝微观组织与性能,其主要研究内容和取得的研究进展如下:（1）针对铸态2196进行了热压缩焊合试验,对其固态焊合过程进行了物理模拟,研究了不同温度、应变速率和应变量条件下材料的热变形和固态焊合行为。首先,研究了上述变形参数对铸态2196合金界面结合质量的影响规律,发现界面焊合质量随应变量增大而提高,在温度470～525℃、应变速率0.6～1 s-1范围内,其热压缩试样的固态焊合质量良好;揭示了 2196铝锂合金界面上的固态焊合机制,发现界面附近晶粒的晶界弓出、微孔洞和界面应变集中等诱导的不连续动态再结晶和晶界迁移是合金实现固态焊合的主要途径;总结分析了变形参数对界面焊合质量的影响规律,提出了焊合激活能的概念,并建立了相应的经验关系式,为铝锂合金固态焊合质量预测提供了一种定量方法。（2）设计并制造了一种分流桥可拆卸的组合式分流挤压模具,在相同挤压参数下获得了含纵向焊缝和不含纵向焊缝的喷射态2195铝锂合金型材,研究了纵向焊缝形成过程中焊合路径上晶粒形貌和取向的演化规律以及焊合界面上微观孔洞的闭合行为。研究表明,分流挤压中流经模具分流桥表面的金属在经历剧烈的摩擦剪切后汇入焊合室进行焊合,进而形成固态焊缝,焊合界面上存在大量微凸起和不连续微孔洞,促进了焊合界面附近材料的微观塑性变形和不连续动态再结晶。型材焊缝区的动态再结晶程度高,从而形成细等轴晶区,导致该处发生局部软化,而远离焊缝的基体区材料变形程度较低,在热挤压过程中主要发生动态回复,并形成小角度晶界丰富的挤压纤维。（3）研究了挤压温度和挤压速度对喷射态2195铝锂合金型材焊缝界面结构演化、焊缝晶粒形貌与取向、二次相粒子特征以及力学性能的影响规律。发现提高挤压速度有利于界面焊合,提高挤压温度能够同时提高型材焊合质量和硬度。焊缝区晶粒尺寸和动态再结晶比例随挤压温度的提高而增大,随挤压速度的提高先升高后降低。分析了含有不同焊合缺陷的纵向焊缝在固溶和时效处理中的界面缺陷、晶粒形貌和析出相的演化规律。在固溶过程中,焊缝区细等轴晶发生异常长大,形成毫米级粗晶,由于铝锂合金的易氧化特性,焊合界面上的缺陷进一步恶化,阻碍了焊缝区晶界跨越界面迁移,导致型材沿焊合界面易产生脆性断裂。时效处理后的焊缝区析出了大量T1、δ’和θ’相,使其软化现象逐渐消失,抗拉强度明显提升。但随时效时间的延长,试样晶界无沉淀析出区变宽,易沿异常长大粗晶界断裂,峰时效后断裂面出现分层现象,导致型材断裂延伸率明显降低。（4）研究了挤压和固溶处理中铸态2196合金型材纵向焊缝处的晶粒异常生长行为,并揭示了晶粒异常生长机理。发现焊缝区形成的细等轴晶为Copper织构,随挤压温度和速度的提高,部分晶粒因动态再结晶而转变为Goss和Cube织构。挤压过程中位于不同织构交界处的无应变Cube取向晶粒具有较高的晶界能、晶粒生长驱动力及生长优先性,这些晶粒易发生“定向生长”,形成Cube取向的粗晶,粗晶内无小角度晶界等亚结构。挤压中未发生晶粒粗化的焊缝区细晶组织在固溶处理中容易发生异常长大,通过原位加热TEM观察发现,该过程是由晶粒内的位错湮灭、亚晶粒合并和晶界迁移所导致的。而基体区晶界较平直,晶粒生长驱动力较低,在热激活作用下其位错多沿平行晶界的方向移动,且难以相遇和湮灭,因此基体区在挤压和热处理中始终保持细晶的Brass织构。（5）利用高分辨透射电镜,研究了铸态2196合金型材晶粒异常长大的焊缝区与细晶基体区的析出相特征,揭示了焊缝处粗晶组织对强化相析出行为的影响规律。发现无亚结构的粗晶内溶质原子具有较快的扩散速率,在较短时间内就达到峰值时效状态,且易形成低密度的粗大析出相,降低焊缝区力学性能,而基体区大量的亚结构促进了细小均匀的T1相析出。研究了粗晶焊缝区和细晶基体区在1%～1 1%范围内的预拉伸时效硬化行为,发现粗晶焊缝区难以储存预拉伸中引入的位错,导致其在时效过程中的析出相迅速粗化,而细晶基体区引入并固定了大量位错,促进了T1相的均匀析出。铸态2196铝锂合金型材粗晶焊缝区主要析出相序列为 SSS→δ’/β’+GP zone+T1→σ+θ’+T1+δ’/β’→T2+σ+S’/S,而基体区析出相序列为 SSS→δ’/β’+GP zone+T1→σ+θ’+T1+δ’/β’→T1+T2+σ+S’/S+δ’/β’。（6）提出了中间退火+T6处理方法抑制铝锂合金型材焊缝晶粒在固溶中的异常生长。中间退火处理能够促进焊缝区亚晶粒的合并和均匀长大,明显降低焊缝区细晶粒的生长驱动力,进而减少随后固溶中焊缝晶粒异常长大区域的宽度。与传统T6型材相比,经中间退火+T6处理的铸态2196铝锂合金挤压型材,其拉伸时晶间断裂区面积显着减少,断裂延伸率和抗拉强度均有所提高,该方法有效缓解了焊缝晶粒异常长大现象以及型材局部组织性能不均匀问题。
包守信[5]（2021）在《基于MOF@氧化物核壳纳米结构的制备与催化性能研究》文中研究表明MOFs由于具有比表面积高、孔径尺寸可调、孔体积大以及孔道表面易功能化的特点,在吸附分离、催化、质子传导和药物输送等领域被人们广泛研究。然而,MOFs中的金属和配体多以配位键连接,决定了其稳定性差的缺点。合成稳定性高的MOFs材料对于其进一步应用具有重要意义。随着人们对材料功能性的需求增强,单一MOF组分已经不能满足应用的需求,在MOF表面包覆一层氧化物,制备MOF@氧化物核壳结构,不仅能够提高MOF材料的稳定性,还能赋予MOF一些新的功能,开发多功能MOF复合材料。除此之外,利用MOFs为前驱体制备的金属单质、金属氧化物、碳材料等衍生物,具有分散性好、粒径小、比表面积大等优点,同理,也可以利用MOF@氧化物核壳结构为前驱体制备核壳结构衍生物。在制备MOF@氧化物核壳结构时,不仅要考虑MOFs核和外壳的表面性质,还要考虑MOFs材料在外壳的包覆体系中的稳定性问题。目前对于MOF@氧化物核壳结构的研究还处于起步阶段,尤其是多功能MOF@氧化物核壳结构的设计合成还有待于深入研究。本论文主要围绕多功能MOF@氧化物核壳结构及其衍生物的设计合成开展研究。在MIL-101表面包覆介孔SiO2（mSiO2）,通过选择性水刻蚀稳定性差的MOF表面,成功制备出MOF@mSiO2摇铃结构纳米反应器,提高了MOF催化CO2与氧化苯乙烯环加成反应的循环稳定性。通过在MIL-101表面包覆功能性外壳TiO2,成功制备出MOF@TiO2多功能核壳结构,可以同时吸附、降解有机染料,且表现出高的稳定性。以Co-MOF@TiO2为前驱体,在空气中煅烧,成功制备出Co3O4@TiO2空心结构,其对光催化CO2还原表现出优异的催化活性和高的稳定性。本论文所取得的主要创新性结果如下:1、为了提高MIL-101的催化稳定性,在其表面包覆一层可穿透的mSiO2壳。通过mSiO2包覆-选择性水刻蚀的方法,成功设计合成了MOF@mSiO2-YS摇铃结构纳米反应器。利用MOF水稳定性差的特点,用水作为刻蚀剂选择性刻蚀MOF表面制备MOF基摇铃结构是一种绿色、经济的方法。所得到的摇铃结构纳米反应器应用于CO2和氧化苯乙烯环加成反应时,在保持MOF高活性的同时,可以有效提高催化剂的循环稳定性,循环使用三次,底物转化率和产物产率不降低。这主要得益于MOF@mSiO2-YS这种特殊的结构,使MOF表面的活性位点能够完全暴露出来,可渗透的mSiO2壳可以有效减缓MOF结构坍塌。2、通过引入功能性外壳TiO2,设计合成同时具有吸附-降解染料功能的MOF@TiO2核壳结构。先在MOF纳米粒子表面包覆一层无定形TiO2制备MOF@TiO2核壳纳米粒子,为了防止MOF结构坍塌,采用水辅助晶化的方法,将MOF@TiO2在较低温度下、水醇溶液中晶化,得到外壳为锐钛矿的MOF@cTiO2核壳结构。具有高比表面积和介孔孔道的MOF可以吸附染料分子,TiO2外壳可以光催化降解MOF上吸附的染料分子。结果表明,MOF@cTiO2多功能核壳结构在吸附光降解刚果红染料中表现出高的吸附量和光催化活性,以及优异的循环利用性能。3、以MOF@TiO2为前驱体,成功制备了Co3O4@TiO2空心结构。以ZIF-67十二面体作为Co源和牺牲模板,先在其表面包覆一层无定形TiO2制备ZIF-67@TiO2核壳结构,然后在空气中煅烧,得到Co3O4@TiO2空心结构。这种空心结构在光催化CO2还原反应中,表现出高的催化活性,CO产生速率是其单一组分催化剂Co3O4的3倍,是TiO2的9倍,是Co3O4和TiO2物理混合催化剂的5.4倍。这种优异的性能来源于Co3O4@TiO2空心结构特殊的结构,一方面,空心结构中含有大量Co3O4-TiO2p-n结,光生电子-空穴对在p-n结上容易分离,促进CO2的还原,另一方面,空心结构有利于光的多次反射和散射,增加光能利用率,提高CO生成速率。
夏锐[6]（2021）在《几种锡基纳米材料的晶化行为与应用研究》文中认为在介观尺度下精准控制纳米晶体生长,厘清微观晶体结构与宏观性能参数之间的本质关系,并在此基础上实现纳米材料结构的主动设计和性能优化是当今纳米科学与技术领域研究的主流方向。由于晶体的成核和生长决定了材料的结构与功能属性,研究晶体生长的基本规律无论是对完善晶体学理论还是指导纳米结构设计与功能化应用都是至关重要的。本论文主要是围绕几种锡基材料在溶液相中的晶化行为开展研究,将高分辨电子显微技术与一系列的表征手段相结合探讨了生长环境对纳米晶生长的影响规律。根据调控合成的晶体结构特点,对它们在气敏传感器和锂离子电池的应用方面做了进一步的结构优化设计,解决了实际应用中的一些相关性问题。具体研究内容和结果如下:（1）通过添加表面活性剂多巴胺的化学沉淀法合成了三种不同形貌的ZnSn（OH）6晶体（纳米立方体、纳米球和纳米八面体）,采用正电子湮没寿命谱（PALS）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）和紫外-可见吸收谱（UV-Vis）等方法研究了不同生长条件下纳米晶体形貌与微观缺陷变化之间的关联,对正电子在纳米结构中的湮没行为以及晶体结构的空位缺陷进行了定性与定量化的分析。研究表明:随着纳米晶体形貌从立方体向球体再向正八面体转变,其结构缺陷类型没有改变但是氧空位浓度是依次增加的,能带带隙是依次降低的。通过高压条件下的奥斯瓦尔德熟化过程可将固体实心的纳米球转化成空心结构,当用作气敏元件材料时,该中空结构的ZnSn（OH）6展现了对甲醛气体的高选择性、快响应/恢复性能以及良好的稳定性。（2）基于非经典结晶理论,提出了有机-无机协同共结晶驱动二维材料构筑单元自组装的生长机制。以二维层状结构的SnS2为研究对象,通过一步溶剂热合成方法,考察了不同实验条件下晶体的生长演变,发现在成核阶段表面活性剂十二烷基苯磺酸钠（SDBS）对二维晶核的表面附着是实现二维材料转角生长的关键。实验结果表明反应体系中的高压既能降低二维晶核的临界成核尺寸,又增强了SDBS分子对SnS2{001}晶面的吸附,这使得大量的分子在结晶反应的初期就覆盖到原子级SnS2纳米片的表面,这些附着的分子有机体既能起到封端剂的作用阻碍二维晶核进一步长大,又能充当结构导向剂引导原子层超薄纳米片基元自组装形成有机分子插层的结构。当反应温度为200℃时,客体分子是局部地插层在SnS2层与层的间隙,它与纳米片之间产生新的分子间作用力,进而诱导二维层发生扭转形成摩尔条纹。当反应温度升高到260℃时,客体分子则是以二维非晶碳单层的形式夹杂在SnS2层与层之间,通过延长反应时间发现这些被单层非晶碳所分隔的小尺寸SnS2晶粒会继续融合生成大的单晶,与此同时插层的碳氢化合物仍夹杂在再结晶的纳米片层之间,进而诱发层间旋转而形成大面积的摩尔超晶格。这个工作不仅从原子尺度揭示了一种非常有趣的有机-无机共结晶的晶化生长模式,而且为类似转角二维材料的规模化制备提供了一种新思路。（3）这种有机-无机协同共结晶的方法可拓展合成具有花状形貌的SnSe2/C超晶格结构以及具有带状形貌的SnS/C超结构。考察了高温高压条件下SnSe2与SnS纳米晶的生长演变,发现这种有机-无机杂化超结构的晶化生长过程都可分为三个阶段:结晶初期,溶液相中大量存在的结构引导分子附着到二维晶核表面产生有机吸附层;生长阶段,表面附着的有机吸附层与原子级薄纳米片基元自组装形成三维分级结构,在此过程中分子有机体要么覆盖到晶格表面要么夹杂在晶格中;随着反应时间继续延长,晶体生长则由奥斯瓦尔德熟化机制所主导。对上述合成的SnSe2/C和SnS/C超结构进行简单的热解和酸洗处理,SnSe2与SnS组分可被完全移除,留下的是形貌保留的碳纳米花与碳纳米带。（4）在前面工作的基础上,合成出几种不同结构形貌的SnS2,SnO2以及Sn/SnO2@G-PPy复合材料,并对这几类锡基材料的储锂行为进行了对比研究。在此基础上,我们设计了一种具有花状形貌的SnS/FeCl3@FeNSC纳米杂化材料,其中超小尺寸的SnS和FeCl3量子片均匀的束缚在Fe/N/S共掺杂的超薄碳网络中。由于具有独特的结构特征,该材料除了展现出优异的倍率性能、较高的初始库伦效率以及高倍率下耐久的循环稳定性,还呈现了反常的容量增长效应,我们对此进行了细致的分析与讨论。
王卫平[7]（2021）在《MOF衍生的β-Ga2O3纳米环及对烯烃环氧化的高催化活性》文中认为β-Ga2O3是氧化镓中最稳定的晶相,是一种带隙约为4.8 eV的宽带隙半导体。近来,它因其在电力电子设备和日盲UV光电探测器中的潜在应用而备受关注。由于其较大的带隙和即使在高温下也具有很高的结构稳定性。同时,已经开发出许多新颖的合成方法来获得具有各种形态的β-Ga2O33纳米结构,例如纳米球,纳米线,纳米棒和纳米板。然而,据我们所知,到目前为止,仍然存在没有关于氧化镓纳米环结构的合成报告。在过去的几年中,已经提出了几种新颖的方法来合成环形/环状纳米结构,例如借助利用奥斯特瓦尔德（Ostwald）成熟工艺的刻蚀作用制备的ZnO纳米环,以及通过柯肯德尔效应获得的TiO2环形物。此外,据报道,使用无定形或低结晶度的金属碳酸盐,甘油酸盐,乙醇酸盐,尤其是金属有机骨架（MOF）作为模板,可以轻松地使用简单的煅烧工艺来制造中空纳米结构。与以下事实有关:这些模板中大量的晶界可能会强烈促进煅烧过程中刚性壳的生成。在此基础上,我们想报告一种有趣的中空β-Ga2O3纳米环（β-Ga2O3-nr）的合成过程,该过程通过使用Ga-MOF纳米盘（Ga-MOF-nd）作为模板的简单煅烧处理来完成。值得强调的是,低结晶度的Ga-MOF是通过颗粒附着形成的,即通过颗粒附着策略（CPA）结晶。烯烃环氧化在学术研究和工业生产中都是重要的化学反应,并且环氧化物是非常有价值的中间体（IM）。过氧化氢（H2O2）通常用作烯烃环氧化的氧化剂。成功环氧化的关键是实现H2O2中O-O键的活化。无数基于过渡金属纳米结构的均相或非均相催化剂实例已证明具有H2O2的催化剂可形成金属与过氧化氢配位的结构（M-OOH或M-OO-M）,从而激活O-O键。然而,在所有已报道的金属配位活化的例子中,主要族金属的例子,例如铝和镓相比于过渡金属少得多。近年来,Pescarmona及其合作者证明,ε-Ga2O3是一种非常稀有且难以制备的Ga2O3结晶相,对烯烃的环氧化反应表现出出色的催化性能。结果非常有趣且令人鼓舞,启发了我们使用其他更容易获得的Ga2O3结晶相（例如β-Ga2O3）进行研究。这是这项工作的重要目标之一。
李辉[8]（2021）在《甲醇制芳烃催化剂的构筑及其性能研究》文中研究说明HZSM-5分子筛是目前甲醇制芳烃（MTA）反应所需的最优催化剂,其物化特性与之活性紧密相联。获得高选择性目标产物的关键在于合理调控分子筛催化剂的酸性和孔结构:孔结构影响活性中心的分布、活性中心与原料分子的接触程度、目标产物的扩散速率、择形效率及催化剂的容碳能力,且与催化剂的寿命密切相关;酸性质影响甲醇的转化率、活性中心或积碳前体的生成、芳烃（尤其是轻质芳烃）的选择性及催化剂的使用寿命;催化剂的孔结构和酸性质既各尽其责但又相互联系、密不可分。调控酸性质的同时,既要保证孔内活性中心的数量,还要保证目标产物能及时从孔内扩散出去,从而避免孔内发生副反应。本论文通过对HZSM-5分子筛的酸性、孔结构和晶体形貌进行不同程度的调控,最终获得高选择性芳烃产物和稳定性良好的催化剂。具体研究内容如下:（1）采用不同浓度的氟化铵溶液处理HZSM-5分子筛,拔除分子筛中的无定型硅或铝,获得结晶度较高的分子筛;并对所得分子筛的表面酸性进行调控,旨在通过钝化外表面强酸性来抑制副反应的发生。采用XRD、SEM、TEM、NH3-TPD、Py-IR和N2物理吸脱附对所合成催化剂的物化性质进行系统表征,考察所得催化剂酸性和表面性质对反应性能的影响,同时考察温度、接触时间和空速对芳烃选择性的影响。结果显示:在反应温度400℃、压力0.1 MPa、原料气总流速20 m L/min、催化剂用量0.5 g的最优条件下,以HZSM-5-0.09M为催化剂,芳烃选择性达到45.3%;硅烷化处理后HZSM-5-0.09M催化剂的表面酸性被钝化,抑制了副反应的发生,获得了较高的二甲苯选择性,并且硅烷化处理后的催化剂在连续运行12 h内稳定性明显优于HZSM-5催化剂。（2）分别采用不同浓度的硝酸、柠檬酸和草酸处理HZSM-5-0.09M样品,成功制备HZSM-5-0.09M-1N催化剂,并且通过表面硅烷化和水热处理对HZSM-5-0.09M-1N催化剂进行表面酸性的调控。采用XRD、SEM、TEM、NH3-TPD、Py-IR和N2物理吸脱附对所合成催化剂的物化性质进行系统表征,考察所得催化剂酸性和表面性质对反应性能的影响;并在反应温度400℃、原料气总流速20 m L/min、压力0.1 MPa、催化剂用量0.5 g的最优条件下考察处理后催化剂在MTA反应中的催化性能。结果表明:柠檬酸处理后催化剂（HZSM-5-0.09M-1N）上总芳烃选择性为57.9%,BTX选择性为51.6%,重质芳烃选择性（6.3%）极低。（3）采用等体积浸渍法合成一系列不同Gd含量修饰的分子筛基催化剂,采用XRD、SEM、TEM、NH3-TPD、Py-IR、TG和N2物理吸脱附对所合成催化剂的物化性质进行系统表征,并在MTA反应中考察其催化性能。结果表明:Gd的加入对HZSM-5-0.09M-1N的结构和比表面积影响不大,但随着Gd含量的增加,催化剂的强酸密度呈现单调增加的趋势,7%Gd/HZSM-5-0.09M-1N催化剂在MTA反应中表现出较高的C2～C5脂肪烃选择性,其C2～C5脂肪烃选择性可达71.6%。此外,由于C9+芳烃收率较低,7%Gd/HZSM-5-0.09M-1N催化剂在MTA反应中的积碳速率明显低于HZSM-5-0.09M-1N催化剂。（4）添加金属组分修饰HZSM-5分子筛可以有效调控分子筛的酸性和MTA反应产物的分布,故以负载金属Gd物种的纳米Silicalite-1为晶种,成功制备核壳2%Gd/S-1@HZSM-5催化剂。采用XRD、SEM、TEM、NH3-TPD、Py-IR和N2物理吸脱附对2%Gd/S-1@HZSM-5催化剂的物化特性进行系统分析,并在最优条件下考察其在MTA反应中催化性能。结果表明:受金属物种Gd、Si和HZSM-5分子筛三种组分位置关系的影响,核壳催化剂上BTX选择性仅为51.9%,并没有获得更高的选择性,但催化剂的水热稳定性得到了改善。（5）针对微孔HZSM-5分子筛孔口较窄和孔道较长对产物扩散的限制等瓶颈问题,成功制备中空且具有多级孔结构的2%Gd/HZSM-5-T催化剂,旨在重新调整Gd、Si和HZSM-5分子筛三种组分位置关系。并通过XRD、SEM、TEM、NH3-TPD、Py-IR、TG和N2物理吸脱附对2%Gd/HZSM-5-T催化剂的物化特性进行系统研究,在最优条件下评价该催化剂在MTA反应中的性能。结果表明:TPAOH溶液处理对催化剂的比表面积、孔结构、形貌和酸性产生了明显的影响,尤其是强Br?nsted酸密度明显增大。另外,2%Gd/HZSM-5-T催化剂上芳烃选择性提高到68.9%,BTX选择性提高到65.7%;水热稳定性实验结果显示,2%Gd/HZSM-5-T催化剂的水热稳定性明显优于2%Gd/HZSM-5催化剂。
郭玲[9]（2021）在《锑基负极材料的制备及其在锂/钠/钾离子电池中的电化学性能研究》文中研究说明锑基负极材料由于良好的化学稳定性,低的还原电势和高的理论容量等优势,在锂/钠/钾离子电池的研究中受到广泛关注。目前的研究工作表明体积膨胀和迟滞的动力学是限制其电化学性能的主要因素。为了克服这些缺点实现性能的提升,研究者们分别采用了纳米结构设计,形貌结构调控和与碳材料复合的策略。在这些策略的实施下,锑基负极材料在锂离子电池（LIBs）中电化学性能得到显着改善,但是其作为钠离子电池（SIBs）和钾离子电池（KIBs）负极的性能与LIBs相比还相差甚远。这意味着提升SIBs和KIBs负极性能的策略仍需不断改善。除此之外,目前报道的锑基负极材料最多可以同时应用在两种电池体系（例如LIBs和SIBs,SIBs和KIBs）。如果能探索出一种可以同时应用于这三种离子电池体系的锑基负极材料,这对于锑基负极材料的发展也是很有意义的。在众多Sb基负极材料中,Sb204具有最高的理论容量,在二次离子电池研究方面具有极大的潜力。但是其目前性能提升策略主要集中在纳米材料设计和碳复合材料的构建。对于通过晶体结构设计实现性能提升方面的研究报道几乎没有。除了常见的氧化物,以Sb2Se3为代表的锑基硫族化合物由于可逆的电化学反应机理,也可以作为二次离子电池优异负极材料的候选者。但是目前将其与碳材料进行复合作为SIBs和KIBs负极材料的性能并不理想。因此,为了获得具有优异性能的Sb2Se3负极材料,Sb2Se3/C复合结构的调控仍需进一步改善。除此之外,目前关于Sb基金属间化合物在二次离子电池中的研究比较少。基于以上研究现状,本论文分别以Sb204晶体结构设计,Sb2Se3/C复合结构优化,以及构建Co,Sb金属间化合物提升电化学性能为研究目标。围绕该目标展开的研究工作目前主要获得了以下几点结果:（1）通过温和的水热法成功构建了具有介晶结构的Sb204纳米线组装微米花材料。得益于介晶定向排列和晶界较少的结构特征,所制备的Sb204微米花电极在合金/和去合金反应过程中具有快的e-转移。这优异的反应动力学提高了大电流充放电过程中活性物质的利用率,在SIBs半电池中表现出了高的容量和增强的倍率性能（5Ag-1,432mAhg-1）。全电池中也呈现出高的能量（226 Wh kg-1）和功率密度（1700 W kg-1）。该研究结果不仅为介晶结构在电化学行为方面的研究提供了更为深刻的认识,还为通过晶体结构设计提升合金类负极材料电化学性能提供参考。（2）通过控制晶化过程可控制备了一系列具有非晶壳/晶体核结构的Sb204纳米线组装微米花材料。测试结果表明表面非晶结构比晶体结构具有更快的电极界面反应动力,这都对于后续体相扩散促使活性材料深度反应具有重要意义。晶体结构可以提供材料内部快速的e-和Na+迁移通道,同时增强非晶壳/晶体核结构的稳定性。最终结果表明具有较薄非晶层以及合适结晶度的样品表现出最为优异的储钠性能具有高的能量密度（179.4 Wh kg-1）和功率密度（1581 W kg-1）。这主要是因为该复合结构在表面非晶和较高结晶度的协同作用下,展现出了最快的Na+体相扩散速率和稳定的电极结构,确保了活性物质的深度反应。该研究结果可以为设计非晶-晶体复合结构实现性能优化提供参考。（3）以具有厚非晶层的非晶壳/晶体核Sb204纳米线组装微米花材料为原料,通过固相反应构建局部非晶-晶体局域网络结构。该结构不仅保留了表面非晶结构优异的界面反应动力,同时通过晶体桥连非晶网络提高了电极电荷迁移率和Na+扩散速率,最终实现了倍率性能的提升。在SIBs中10 A g-1时表现出高的容量294.4 mA h g-1,在KIBs中1 A g-1电流密度下仍具有187.8 mA h g-1的容量。该研究结果可以为优化非晶-晶体复合结构提升倍率性能的研究提供思路。（4）以溶剂热和固相相结合的方法制备了胶囊状碳壳限域Sb2Se3复合材料。该复合材料能够在反复的Na+嵌入/脱出过程中始终保持完整结构,具有显着增强的结构稳定性。该稳定的电极结构能够保持快而稳定的Na+脱出路径,良好的电化学接触和稳定的SEI膜,最终实现了去合金反应过程中Na+快速脱出具有优异的储钠性能,在2Ag-1电流密度下,经历600次循环,仍然具有380 mAh g-1的可逆容量。该研究结果可以为合金类负极材料通过与碳复合提升性能的研究提供设计思路和分析方法。（5）通过调控溶剂极性成功诱导孤立胶囊状碳壳限域棒状Sb2Se3逐渐转变为连续碳限域Sb2Se3纳米颗粒复合材料。其连续碳限域结构具有优异的结构稳定性,能够在反复的K+嵌入/脱出过程中保持完整,有效减少额外SEI膜的形成并且优化K+/e-传输路径。在KIBs中,该连续碳限域结构实现了长达1000次的循环,并保持410 mA h g-1的高可逆容量,每一圈容量衰减几乎只有0.122mAhg-1。进一步在全电池中依旧能够保持良好的稳定性,并且呈现出181.4 Wh kg-1的能量密度。该研究结果可以为目前制备耐用的高容量合金基KIBs负极材料提供思路和研究基础。（6）通过温和水热法制备了新型CoSb2O6纳米点材料。得益于纳米结构带来的小的体积膨胀和短的K+扩散路径,该负极材料表现出了优异的循环和倍率性能,在0.1Ag-1下经历500次的循环仍然具有368.9mAhg-1,每一圈容量损失仅为0.406 mA h g-1。进一步以CoSb2O6纳米点为原料,经碳包覆后在高温下原位限域制备了具有稳定界面的CoSb/Sb2O3/N-C复合结构。N掺杂的碳以及稳定的CoSb/Sb2O3界面促进了活性材料的表面反应,呈现出赝电容控制的电化学反应机制。在这种机制的作用下CoSb/Sb2O3/N-C复合结构在LIBs,SIBs和KIBs中均表现出优异的电化学性能。该结果可以促进通用高性能Sb基负极材料的研究,并为制备此类负极材料提供基础。
李义臣[10]（2021）在《柔性纺织基材表面结构生色光子晶体的稳定性及快速大面积组装研究》文中提出纺织品着色的常规途径主要是通过在纺织品上施加化学着色剂（染料或颜料）来产生颜色,而光子晶体结构生色是依靠光子晶体自身特定的纳米尺度物理结构实现对光子传播的调控,进而实现纺织品绚丽多彩、栩栩如生的可控结构生色效果。以胶体纳米微球为结构基元,通过胶体自组装在纺织基材表面构筑结构生色光子晶体是纺织品生态着色的有效途径。然而,由于微球-微球之间以及微球-纺织基材之间主要通过氢键和范德华力等弱作用力结合,因而由胶体纳米微球自组装形成的光子晶体的结构稳定性较差。直接采用柔性聚合物填充或封装光子晶体结构,虽能在一定程度上提高光子晶体结构的稳定性,但通常会导致结构色的饱和度降低,稳定性与饱和度难以兼容。另一方面,胶体微球自组装的过程复杂,耗时长,且难以实现大面积规整组装。上述问题极大地限制了光子晶体结构生色技术在纺织品生态着色领域的实际应用。针对上述光子晶体的结构稳定性和组装效率方面的问题,本论文主要进行以下四方面的研究工作:（1）通过刚性微球（SiO2）和软质粒子（P（MMA-BA））共沉积组装构建稳定的SiO2/P（MMA-BA）复合光子晶体结构,研究共沉积自组装过程和机理,探讨二元体积比、粒径比和组装条件对复合光子晶体的结构稳定性和光学性质的影响,进而将建立的光子晶体稳定化方法扩展应用到SiO2非晶光子晶体结构体系和聚苯乙烯（PS）微球为基元的光子晶体结构体系;（2）设计并制备了一种以空心SiO2纳米微球（H-SiO2）为基元,以柔性聚合物PUA为骨架的H-SiO2/PUA特殊反蛋白光子晶体结构,研究该反蛋白光子晶体的光学性能调控机制,以及结构要素与高结构稳定性及高颜色饱和度之间的相关性;（3）通过胶体浓缩制备具有预结晶形态的PS液态光子晶体,分析不同体积分数下液态光子晶体的光学性质及结构特性,并通过理论计算阐明高体积分数下纳米微球的结晶机制;（4）研究开发基于液态光子晶体的外力剪切诱导组装技术,研究其组装过程、组装机理和组装条件,建立在纺织基材上光子晶体快速大面积规整组装的有效方法,并利用基材表面的润湿性差异进行结构生色光子晶体的图案化制备。主要研究结果如下:1.通过St?ber法和乳液聚合法分别合成了粒径范围在170～350 nm的单分散SiO2胶体纳米微球和粒径范围在40～140 nm的软质P（MMA-BA）乳胶纳米粒子。在刚性SiO2微球和软质P（MMA-BA）粒子共沉积组装过程中,P（MMA-BA）粒子被受限于逐渐结晶的SiO2微球的间隙中,最终熔融并在SiO2微球间形成“点焊”式物理粘合,显着提高共沉积组装形成的SiO2/P（MMA-BA）复合光子晶体的结构稳定性。随着体系中P（MMA-BA）聚合物的体积比增加,复合光子晶体结构的稳定性提高,但结构色的饱和度随之有所降低;P（MMA-BA）的粒径越小,对SiO2纳米微球自组装的扰动越小,越有利于形成高度规整有序的光子晶体结构。优化的二元体积比为100:1,P（MMA-BA）粒径为45 nm。该结构稳定性策略也适用于SiO2非晶光子晶体结构体系和PS微球为基元的光子晶体结构体系,显示很好的普适性。当用于经低表面能改性的SiO2微球形成的生色结构,可实现机械稳定性和浸润稳定性的双重提高。2.通过硬模板法合成了尺寸均一的H-SiO2纳米微球,并通过柔性聚合物聚氨酯丙烯酸酯（PUA）对H-SiO2光子晶体结构进行光固化封装,制备了H-SiO2/PUA反蛋白光子晶体结构。H-SiO2/PUA反蛋白光子晶体内部的周期性空气阵列与H-SiO2壳层及PUA骨架间形成稳定的较高折光指数差,使禁带强度稳定,结构色呈现高饱和度特性。PUA聚合物封装后形成的连续柔性骨架赋予了H-SiO2/PUA反蛋白光子晶体的高稳定性,从而实现纺织基材上结构生色光子晶体的高结构稳定性和高颜色饱和度的统一。以可聚合的PUA前驱液为墨水,通过选择性局部固化,还可实现结构生色反蛋白光子晶体的图案化制备。3.采用优化的乳液聚合法实现了聚苯乙烯（PS）纳米微球的宏量制备,将制得的PS胶体进行浓缩,可使其在高体积分数条件下自发结晶而形成具有预结晶形态的液态光子晶体结构。随着胶体中纳米微球体积分数的增加,胶体体系由无定形态向晶态转变,液态光子晶体结晶区域随之增大,结构色亮度增强。同时晶格中纳米微球的间距减小,结构色蓝移。理论计算表明,高体积分数下胶体纳米微球具有较高的势能垒以克服溶剂热运动的干扰,布朗运动区域被限制,有利于形成稳定有序的排列结构。液态光子晶体结构具有优异的动态恢复性,在自发组装形成的“晶态”与外力扰动后解组装形成的“无定形态”之间可逆转变。4.基于液态光子晶体结构的动态恢复性,在外力剪切诱导组装过程中,液态光子晶体在基材表面进行形态重构,形成液态光子晶体膜,随着溶剂的挥发,其结构历经两段蓝移过程,由非密堆积排列的液态光子晶体结构转变为紧密堆积排列的固态光子晶体结构。外力剪切诱导的组装过程可在2 min内快速完成,且不受尺寸限制,应用常规的染整加工设备和涂布方式,即可实现大面积光子晶体的快速制备。以表面具有亲-疏水性图案的织物为基底,可使液态光子晶体在亲水区域进行限域组装,实现色彩艳丽的多色结构色图案制备。
二、地核:结晶还是空心（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、地核:结晶还是空心（论文提纲范文）
（1）基于界面电子态调控的钴基核壳结构的合成及电催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电化学析氧反应概述 |
| 1.2.1 电化学析氧反应机理 |
| 1.2.2 电化学析氧催化剂体系 |
| 1.3 表界面工程 |
| 1.3.1 表界面工程的特征参数 |
| 1.3.2 表界面工程的合成方法 |
| 1.3.3 表界面工程对电化学析氧反应的促进机制 |
| 1.4 核壳结构 |
| 1.4.1 核壳结构的分类 |
| 1.4.2 核壳结构的合成方法 |
| 1.4.3 核壳结构对电化学析氧反应的促进机制 |
| 1.5 本论文选题目的、意义及主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 Cu_2O/Cu@CoO核壳结构的合成与界面电荷传输通道的构建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂和原料 |
| 2.2.2 材料的合成 |
| 2.2.3 测试仪器和表征参数 |
| 2.2.4 电催化测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 结构的表征与分析 |
| 2.3.2 形貌的表征与分析 |
| 2.3.3 核壳结构的形成机理 |
| 2.3.4 界面电子态的表征与分析 |
| 2.3.5 样品的催化性能测试与分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 Fe_2O_3@C@CoP核壳结构的合成与界面氧桥化学键的形成 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂和原料 |
| 3.2.2 材料的合成 |
| 3.2.3 测试仪器和表征参数 |
| 3.2.4 电催化测试 |
| 3.2.5 密度泛函理论计算方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 结构的表征与分析 |
| 3.3.2 形貌的表征与分析 |
| 3.3.3 界面氧桥键的形成机理 |
| 3.3.4 样品的催化性能测试与分析 |
| 3.3.5 理论计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Co-B@Co_3O_4/Co_3O_4NSs分级结构的合成与界面互渗同质结的探索 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂和原料 |
| 4.2.2 材料的合成 |
| 4.2.3 测试仪器和表征参数 |
| 4.2.4 电催化测试 |
| 4.2.5 密度泛函理论计算方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 结构的表征与分析 |
| 4.3.2 形貌的表征与分析 |
| 4.3.3 整体电子态与氧缺陷 |
| 4.3.4 界面同质结与理论计算 |
| 4.3.5 样品的催化性能测试与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 结论 |
| 作者简介及科研成果 |
| 攻读博士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）奥氏体不锈钢凝固与热变形再结晶晶粒组织的多尺度模拟研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金属凝固组织的模拟研究 |
| 1.2.1 宏微观耦合控制方程 |
| 1.2.2 非均匀形核 |
| 1.2.3 枝晶生长动力学 |
| 1.2.4 柱状晶向等轴晶转变CET模型 |
| 1.2.5 CA和FE的耦合模型 |
| 1.3 电渣重熔过程凝固组织的模拟研究 |
| 1.4 热变形组织的模拟研究 |
| 1.4.1 唯象模型建模方法 |
| 1.4.2 介观尺度CA法晶粒演变模型 |
| 1.4.3 分子动力学法MD模拟 |
| 1.5 主要研究内容及技术路线 |
| 第二章 Mn18Cr18N钢凝固组织宏微观尺度的模拟研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 Mn18Cr18N空心钢锭凝固过程宏观尺度的模拟研究 |
| 2.2.1 Mn18Cr18N空心钢锭模铸凝固组织的模拟 |
| 2.2.2 宏观有限元模型的建立 |
| 2.2.3 冷却条件对空心钢锭凝固过程的影响 |
| 2.2.4 冷却条件对空心钢锭凝固晶粒组织的影响 |
| 2.2.5 形核密度对空心钢锭凝固组织的影响 |
| 2.3 Mn18Cr18N电渣重熔钢锭凝固组织的宏观尺度模拟 |
| 2.3.1 ESR空心铸锭的凝固组织模拟 |
| 2.3.2 电渣重熔空心钢锭凝固过程分析 |
| 2.4 CA法柱状晶生长模块开发 |
| 2.4.1 CA法模拟微观组织原理 |
| 2.4.2 凝固组织的形核与长大模型 |
| 2.4.3 柱状晶长大规则及模块开发 |
| 2.4.4 跨尺度仿真模拟的开发与建模 |
| 2.4.5 实验室电渣重熔实心钢锭典型位置柱状晶凝固组织的模拟 |
| 2.4.6 电渣重熔凝固空心钢锭柱状晶凝固组织的模拟 |
| 2.4.7 电渣重熔凝固组织微观尺度的点跟踪模拟 |
| 2.5. 本章结论 |
| 第三章 FeCrNi钢纳观尺度柱状晶变形行为的模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 奥氏体柱状晶压缩变形的分子动力学模拟模型 |
| 3.3 柱状晶压缩变形的力学行为 |
| 3.4 柱状晶组织压缩变形机理 |
| 3.5 柱状多晶的尺寸效应 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 Mn18Cr18N锻态钢动态再结晶行为及其CA法模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Mn18Cr18N锻态钢等轴组织的热压缩变形力学行为 |
| 4.2.1 热压缩实验方法 |
| 4.2.2 Mn18Cr18N锻态钢初始等轴组织 |
| 4.2.3 热压缩应力-应变曲线 |
| 4.3 Mn18Cr18N锻态钢组织热变形本构模型的建立 |
| 4.3.1 Arrhenius模型 |
| 4.3.2 加工硬化-动态回复阶段 |
| 4.3.3 动态再结晶阶段 |
| 4.3.4 模型验证 |
| 4.4 Mn18Cr18N锻态钢热加工功率耗散图的建立与分析 |
| 4.4.1 Mn18Cr18N锻态钢热加工功率耗散图的建立 |
| 4.4.2 热加工功率耗散图上的典型组织 |
| 4.5 Mn18Cr18N钢锻态组织再结晶的CA模拟法则及程序开发 |
| 4.5.1 锻态组织热变形动态再结晶CA模型 |
| 4.5.2 等轴初始晶粒组织模拟的模块开发 |
| 4.5.3 动态再结晶形核规则及模块开发 |
| 4.5.4 动态再结晶晶粒长大规则及模块开发 |
| 4.5.5 动态再结晶晶内孪晶转变规则及模块开发 |
| 4.6 Mn18Cr18N钢锻态组织动态再结晶开发模块的CA法模拟 |
| 4.6.1 变形程度对再结晶组织影响的CA模拟 |
| 4.6.2 变形温度对动态再结晶影响的CA模拟 |
| 4.6.3 应变速率对动态再结晶影响的CA模拟 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 Mn18Cr18N ESR钢热变形行为及动态再结晶 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Mn18Cr18N ESR钢的热压缩流变应力行为 |
| 5.3 Mn18Cr18N ESR钢热变形本构模型的建立 |
| 5.4 Mn18Cr18NESR钢热压缩变形的热加工功率耗散图 |
| 5.4.1 Mn18Cr18NESR钢热加工功率耗散图的建立 |
| 5.4.2 低应变速率条件下动态再结晶的特征 |
| 5.4.3 高应变速率条件下动态再结晶的特征 |
| 5.5 Mn18Cr18N ESR钢柱状晶动态再结晶 |
| 5.5.1 位错控制的动态再结晶 |
| 5.5.2 孪晶控制的动态再结晶 |
| 5.6 Mn18Cr18N ESR钢动态再结晶的CA模拟法则及程序开发 |
| 5.6.1 柱状晶组织热变形动态再结晶CA模型与程序开发 |
| 5.6.2 位错控制的Mn18Cr18N ESR钢动态再结晶CA法模拟 |
| 5.6.3 孪晶控制的Mn18Cr18N ESR钢动态再结晶CA法模拟 |
| 5.7 Mn18Cr18NESR钢动态再结晶的宏微观耦合模拟CA法模块开发 |
| 5.7.1 动态再结晶点跟踪模拟的CA法耦合模块开发 |
| 5.7.2 动态再结晶点跟踪的CA法模拟 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文结论 |
| 6.2 论文实创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间所获研究成果 |
（3）基于金属有机框架制备的镍基氢氧化物及其电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超级电容器的简要历史概述 |
| 1.3 超级电容器简介 |
| 1.3.1 超级电容器的构成 |
| 1.3.2 超级电容器的分类及储能机制 |
| 1.3.3 超级电容器的电极材料 |
| 1.4 镍基氢氧化物纳米材料简介 |
| 1.5 金属有机框架 |
| 1.5.1 金属有机框架的简介 |
| 1.5.2 MOFs制备碳材料作为电容器电极材料 |
| 1.5.3 MOFs制备金属氧化物作为电容器电极材料 |
| 1.5.4 MOFs制备金属氢氧化物作为电容器电极材料 |
| 1.6 选题意义及研究内容 |
| 第2章 实验药品、仪器、材料的表征及电化学测试 |
| 2.1 实验药品及仪器 |
| 2.2 材料的表征 |
| 2.3 电极的制备及其电化学测试 |
| 2.3.1 电极的制备 |
| 2.3.2 电化学测试 |
| 第3章 基于MOFs制备的空心镍钴锰氢氧化物多面体及其电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 ZIF-67 的合成 |
| 3.2.2 NiCoMn-OH的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 NiCoMn-OH的合成路线 |
| 3.3.2 NiCoMn-OH的结构表征 |
| 3.3.3 单电极电化学分析 |
| 3.3.4 准固态NiCoMn-OH//AC超级电容器电化学性能分析 |
| 3.4 结论 |
| 第4章 MOFs衍生的空心镍钴锌氢氧化物多面体及其电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 Co3Zn1-ZIFs的合成 |
| 4.2.2 NiCo3Zn1-OH的合成 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 NiCo3Zn1-OH的合成路线 |
| 4.3.2 NiCo3Zn1-OH的结构表征 |
| 4.3.3 单电极电化学分析 |
| 4.3.4 NiCo3Zn1-OH//AC超级电容器电化学性能分析 |
| 4.4 结论 |
| 第5章 MOFs衍生的核壳结构的二氧化锰纳米管包覆镍钴锌氢氧化物纳米片及其电化学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 MnO_2纳米管的合成 |
| 5.2.2 MnO_2@CoZn-ZIFs的合成 |
| 5.2.3 MnO_2@NiCoZn-OH的合成 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 MnO_2@NiCoZn-OH的合成路线 |
| 5.3.2 MnO_2@NiCoZn-OH的结构表征 |
| 5.3.3 单电极电化学性能分析 |
| 5.3.4 MnO_2@NiCoZn-OH//AC超级电容器电化学分析 |
| 5.4 结论 |
| 第6章 MOFs衍生的三明治状镍锌氢氧化物纳米片/rGO电极材料及其电化学性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 ZIF-8/GO的制备 |
| 6.2.2 NiZn-OH/rGO的制备 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 NiZn-OH/rGO的合成路线 |
| 6.3.2 NiZn-OH/rGO的结构表征 |
| 6.3.3 单电极电化学性能分析 |
| 6.3.4 NiZn-OH/rGO//AC超级电容器电化学性能分析 |
| 6.4 结论 |
| 第7章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）铝锂合金分流挤压型材纵向焊缝固态焊合行为及其组织与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铝合金分流挤压技术研究现状 |
| 1.2.1 铝合金的分流挤压工艺 |
| 1.2.2 铝合金分流挤压中的固态焊合机制 |
| 1.2.3 工艺参数和模具结构对铝合金型材纵向焊缝的影响 |
| 1.2.4 热处理对铝合金型材纵向焊缝的影响 |
| 1.3 铝锂合金材料发展和应用现状 |
| 1.4 铝锂合金挤压技术研究现状 |
| 1.5 铝锂合金分流挤压技术存在的问题 |
| 1.6 本文的主要研究内容 |
| 第二章 铝锂合金分流挤压焊合的物理模拟实验研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验材料与方法 |
| 2.2.1 原始材料微观组织 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.3 热变形参数对焊合界面微观组织和力学性能的影响 |
| 2.3.1 温度和应变速率对界面微观组织的影响 |
| 2.3.2 温度和应变速率对界面力学性能的影响 |
| 2.3.3 变形量对界面微观组织影响 |
| 2.3.4 变形量对界面力学性能的影响 |
| 2.4 焊合界面变形参数与焊合质量之间的关系 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 喷射态2195铝锂合金分流挤压中的固态焊合行为 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验方法和步骤 |
| 3.2.1 材料和挤压实验 |
| 3.2.2 微观组织和力学性能表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 分流挤压中的显微组织与材料流动行为 |
| 3.3.2 焊合过程中的晶粒形貌演变 |
| 3.3.3 焊合过程中的晶粒取向演变 |
| 3.3.4 型材焊合界面力学性能 |
| 3.3.5 型材焊合界面附近微观组织 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 挤压和热处理对纵向焊缝微观组织和力学性能的影响 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验方法和步骤 |
| 4.2.1 材料和挤压实验过程 |
| 4.2.2 微观组织表征和力学性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 坯料微观组织 |
| 4.3.2 挤压工艺参数对焊缝晶粒形貌和焊合质量的影响 |
| 4.3.3 热处理参数对焊缝焊合质量和晶粒形貌的影响 |
| 4.3.4 挤压和热处理参数对型材焊缝区局部取向差角的影响 |
| 4.3.5 热处理参数对型材焊缝区强化相析出行为的影响 |
| 4.3.6 挤压和热处理参数对焊缝区力学性能的影响 |
| 4.3.7 挤压和热处理参数对型材焊缝拉伸断裂行为的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 挤压型材纵向焊缝晶粒异常长大现象研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验方法和步骤 |
| 5.2.1 挤压和热处理实验 |
| 5.2.2 焊缝微观组织观察和力学性能表征 |
| 5.3 实验结果 |
| 5.3.1 焊缝区的晶粒异常长大现象 |
| 5.3.2 织构分布对焊缝区晶粒异常长大的影响 |
| 5.3.3 焊缝区晶粒异常长大对二次相粒子分布的影响 |
| 5.3.4 挤压焊缝在固溶过程中的热稳定性 |
| 5.3.5 焊缝区晶粒异常长大对显微硬度分布的影响 |
| 5.3.6 焊缝区晶粒异常长大对型材拉伸断裂行为的影响 |
| 5.4 讨论 |
| 5.4.1 挤压过程中焊缝晶粒异常生长机理 |
| 5.4.2 固溶过程中焊缝晶粒异常生长机理 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 型材纵向焊缝晶粒异常长大对其时效行为的影响 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验方法与步骤 |
| 6.2.1 实验材料与方法 |
| 6.2.2 微观组织和力学性能表征 |
| 6.3 实验结果与讨论 |
| 6.3.1 固溶处理中型材微观组织变化 |
| 6.3.2 型材不同区域的时效硬化行为 |
| 6.3.3 型材不同区域的力学性能 |
| 6.3.4 晶粒异常长大对析出相演变行为的影响 |
| 6.3.5 晶粒异常长大对预拉伸时效中强化相析出行为的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 抑制型材固溶处理中焊缝晶粒异常长大的方法 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 实验方法 |
| 7.3 中间退火处理中焊缝微观组织演化 |
| 7.3.1 中间退火处理中晶粒结构演化 |
| 7.3.2 中间退火处理对焊缝粗晶区宽度的影响 |
| 7.3.3 中间退火处理对焊缝亚晶粒结构的影响 |
| 7.3.4 中间退火处理中的二次相粒子的演化 |
| 7.4 中间退火处理对晶粒生长驱动力的影响 |
| 7.5 中间退火处理对型材焊缝力学性能的影响 |
| 7.6 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间完成的论文 |
| 攻读博士学位期间申请的专利 |
| 攻读博士学位期间参与的科研项目 |
| 攻读博士学位期间获得的奖励 |
| 附件 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）基于MOF@氧化物核壳纳米结构的制备与催化性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 核壳结构纳米材料简介 |
| 1.2 核壳结构纳米材料的种类 |
| 1.2.1 紧贴型核壳结构 |
| 1.2.2 空心结构 |
| 1.2.3 摇铃结构 |
| 1.3 核壳结构纳米材料的制备 |
| 1.3.1 紧密型核壳结构的制备 |
| 1.3.2 空心结构的制备 |
| 1.3.3 摇铃结构的制备 |
| 1.4 MOF基核壳结构 |
| 1.4.1 MOF@壳结构 |
| 1.4.2 核@MOF结构 |
| 1.4.3 MOF@MOF结构 |
| 1.5 核壳结构纳米材料的应用 |
| 1.5.1 催化领域 |
| 1.5.2 电池领域 |
| 1.5.3 生物医学领域 |
| 1.5.4 其他领域 |
| 1.6 本论文的选题目的与意义 |
| 参考文献 |
| 第二章 选择性水刻蚀法制备MOF@mSiO_2摇铃结构纳米反应器及催化CO_2环加成性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验步骤 |
| 2.2.3 测试方法 |
| 2.2.4 催化测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 MOF@mSiO_2-YS的合成和表征 |
| 2.3.2 刻蚀过程的影响因素 |
| 2.3.3 MOF@mSiO_2-YS的催化性能 |
| 2.3.4 MOF@mSiO_2-YS的催化机理 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 多功能MOF@cTiO_2核壳异质结构的制备及其吸附、光降解染料性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 实验步骤 |
| 3.2.3 测试方法 |
| 3.2.4 吸附和催化测试 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 MOF@cTiO_2核壳异质结构的合成与表征 |
| 3.3.2 MOF@cTiO_2核壳异质结构吸附、光降解CR性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 Co_3O_4@TiO_2空心结构的制备及光催化CO_2还原性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验步骤 |
| 4.2.3 测试方法 |
| 4.2.4 催化测试 |
| 4.3 实验结果与讨论 |
| 4.3.1 Co_3O_4@TiO_2空心结构的合成与表征 |
| 4.3.2 Co_3O_4@TiO_2空心结构的催化性能 |
| 4.3.3 Co_3O_4@TiO_2空心结构的催化机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 结论与展望 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
（6）几种锡基纳米材料的晶化行为与应用研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锡基纳米材料简介 |
| 1.3 经典结晶理论概述 |
| 1.3.1 LaMer理论 |
| 1.3.2 Monomer-attachment与Ostwald熟化 |
| 1.4 非经典结晶理论概述 |
| 1.4.1 定向附着机制 |
| 1.4.2 介观晶体生长 |
| 1.5 超高分辨电镜技术对晶体成核和生长的研究 |
| 1.6 本论文的研究思路及主要工作 |
| 参考文献 |
| 第二章 ZnSn(OH)_6的晶化行为及结构缺陷的正电子实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 样品的结构表征分析 |
| 2.2.3 样品的制备 |
| 2.2.4 气敏元件制备及测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 不同形貌ZHS的合成与表征 |
| 2.3.2 ZHS纳米晶的晶化生长及形态演化过程 |
| 2.3.3 三种形貌ZHS的XPS和UV-Vis分析 |
| 2.3.4 三种形貌ZHS的正电子实验研究 |
| 2.3.5 实心ZHS结构的空心化及气敏性研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 二维锡基材料的晶化行为研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 试剂与仪器 |
| 3.2.2 样品表征 |
| 3.3 SnS_2介晶超结构的晶化行为研究 |
| 3.3.1 实验思路 |
| 3.3.2 实验方案 |
| 3.3.3 无表面活性剂制备SnS_2 |
| 3.3.4 两种不同碳插层SnS_2的结构表征与分析 |
| 3.3.5 两种不同碳插层SnS_2的相变研究 |
| 3.3.6 不同反应温度下SnS_2的晶化生长机制 |
| 3.4 从SnS_2介晶到SnS_2/C超晶格结构的演变 |
| 3.5 SnS/C超结构的晶化生长研究 |
| 3.6 SnSe_2/C超结构的晶化生长研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 锡碳负极材料的结构设计与储能特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 三种SnS_2纳米结构的锂离子电池性能研究 |
| 4.3.1 电极制备、锂电池组装与性能测试 |
| 4.3.2 三种SnS_2纳米结构的电化学性能 |
| 4.4 Sn/SnO_2@G-PPy的制备与锂离子电池性能研究 |
| 4.4.1 化学氧化法制备SnO_2@L-PPy与低温气相法制备SnO_2@G-PPy |
| 4.4.2 SnO_2@L-PPy和SnO_2@G-PPy的结构表征与分析 |
| 4.4.3 Sn/SnO_2@G-PPy复合材料的制备与结构表征 |
| 4.4.4 Sn/SnO_2@G-PPy的锂离子电池性能 |
| 4.5 SnS/FeCl_3@FeNSC杂化纳米材料的制备及储能特性研究 |
| 4.5.1 实验方案 |
| 4.5.2 单层非晶碳桥接SnS_2纳米片介晶的合成与表征 |
| 4.5.3 SnS/FeCl_3@FeNSC的制备与结构表征 |
| 4.5.4 SnS/FeCl_3@FeNSC的锂离子电池性能 |
| 4.5.5 SnS/FeCl_3@FeNSC的反应动力学分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（7）MOF衍生的β-Ga2O3纳米环及对烯烃环氧化的高催化活性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 金属有机框架(MOF)材料的研究发展 |
| 1.2.1 MOF材料的研究起源 |
| 1.2.2 MOF材料的研究发展 |
| 1.2.3 MOF材料的合成 |
| 1.2.3.1 常规溶液法 |
| 1.2.3.2 扩散法 |
| 1.2.3.3 水热或溶剂热法 |
| 1.2.3.4 微波加热法 |
| 1.2.4 MOF材料的成核以及生长机理 |
| 1.3 金属有机框架(MOF)衍生的空心纳米材料 |
| 1.3.1 MOF衍生的空心金属氢氧化物 |
| 1.3.2 MOF衍生的空心金属氧化物 |
| 1.4 金属有机框架衍生的空心材料的应用 |
| 1.4.1 非均相催化 |
| 1.4.2 电催化 |
| 1.4.3 电池 |
| 1.5 论文的研究思路和研究内容 |
| 1.6 参考文献 |
| 第二章 一锅法合成Ga-MIL-68纳米盘 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 Ga-MOF纳米材料的制备 |
| 2.2.4 一系列Ga-MOF纳米材料的制备 |
| 2.2.5 仪器和表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 Ga-MOF的微观结构 |
| 2.3.2 Ga-MOF的形成机制 |
| 2.3.3 β-CD对Ga-MOF生长的作用 |
| 2.3.4 Ga-MOF的结构特点 |
| 2.4 本章小节 |
| 2.5 参考文献 |
| 第三章 通过应力收缩作用构建β-Ga_2O_3纳米环 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 仪器和表征 |
| 3.2.3 β-Ga_2O_3纳米环的可控合成 |
| 3.2.4 表征方法 |
| 3.3 分析与讨论 |
| 3.3.1 β-Ga_2O_3纳米环表征 |
| 3.3.2 纳米环的形成机制 |
| 3.4 本章小节 |
| 3.5 参考文献 |
| 第四章 β-Ga_2O_3纳米环的烯烃环氧化活性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.3 环氧化实验方法 |
| 4.4 一系列β-Ga_2O_3催化剂的合成 |
| 4.4.1 β-Ga_2O_3微米棒(β-Ga_2O_3-mr)的合成 |
| 4.4.2 β-Ga_2O_3-10和-24催化剂的合成 |
| 4.5 表征方法 |
| 4.6 DFT计算方法 |
| 4.7 结果与讨论 |
| 4.7.1 溶剂效应 |
| 4.7.2 β-Ga_2O_3催化剂环氧化机理研究 |
| 4.7.3 DFT计算结果 |
| 4.7.4 催化实验结果 |
| 4.8 本章小节 |
| 4.9 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（8）甲醇制芳烃催化剂的构筑及其性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 芳烃的主要用途 |
| 1.1.2 芳烃的市场需求 |
| 1.1.3 芳烃的主要来源 |
| 1.1.4 国内外芳烃生产技术研究现状 |
| 1.1.5 芳烃生产新技术 |
| 1.1.6 我国煤化工产业发展历程 |
| 1.2 MTA反应研究进展 |
| 1.2.1 国内外甲醇制芳烃反应研究进展 |
| 1.2.2 MTA反应的优势 |
| 1.3 MTA反应催化剂研究 |
| 1.3.1 HZSM-5 分子筛概述 |
| 1.3.2 沸石拓扑结构对甲醇转化产物分布的影响 |
| 1.3.3 分子筛孔结构对活性的影响 |
| 1.3.4 调控沸石晶体形貌对分子筛催化性能的影响 |
| 1.3.5 金属改性分子筛对催化性能的影响 |
| 1.3.6 分子筛硅铝比对催化性能的影响 |
| 1.3.7 反应条件对催化性能的影响 |
| 1.3.8 共进料对催化性能的影响 |
| 1.4 MTA反应机理研究 |
| 1.4.1 二甲醚的生成过程 |
| 1.4.2 初始C-C键的生成机理 |
| 1.4.3 烃池机理 |
| 1.4.4 双循环机理 |
| 1.4.5 芳烃的生成机理 |
| 1.5 MTA反应面临的挑战 |
| 1.6 论文研究内容及意义 |
| 1.6.1 论文研究内容 |
| 1.6.2 课题研究的意义 |
| 第2章 实验部分 |
| 2.1 原料和试剂 |
| 2.2 主要仪器和设备 |
| 2.3 催化剂性能评价 |
| 2.4 催化剂的表征 |
| 2.4.1 XRD表征 |
| 2.4.2 XRF表征 |
| 2.4.3 SEM和 TEM表征 |
| 2.4.4 N_2等温物理吸脱附曲线和孔容分析 |
| 2.4.5 NH_3-TPD分析 |
| 2.4.6 吡啶吸附红外(Py-IR)分析 |
| 2.4.7 热重(TG)分析 |
| 第3章 Si/HZSM-5-0.09M催化剂的制备及催化MTA反应性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 催化剂的制备 |
| 3.2.1 氟化铵处理 |
| 3.2.2 硅烷化处理 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂的表征 |
| 3.3.2 催化剂的性能评价 |
| 3.3.3 讨论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 Si/HZSM-5-0.09M-1N催化剂的制备及催化MTA反应性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 催化剂的制备 |
| 4.2.1 酸处理HZSM-5-0.09M分子筛催化剂的制备 |
| 4.2.2 硅烷化处理HZSM-5-0.09M-1N催化剂的制备 |
| 4.2.3 有机碱处理HZSM-5-0.09M-1N催化剂的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 催化剂的表征 |
| 4.3.2 催化剂的性能评价 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 Gd/HZSM-5-0.09M-1N催化剂对MTA反应产物分布的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 催化剂的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 催化剂的表征 |
| 5.3.2 催化剂的性能评价 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 2%Gd/S-1@HZSM-5 核壳型催化剂的制备及催化MTA反应性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 催化剂的制备 |
| 6.2.1 S-1 分子筛的制备 |
| 6.2.2 2%Gd/S-1 催化剂的制备 |
| 6.2.3 2%Gd/S-1@HZSM-5 催化剂的制备 |
| 6.2.4 催化剂的水热处理 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 催化剂的表征 |
| 6.3.2 催化剂的性能评价 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 空心HZSM-5 分子筛基催化剂的制备及催化MTA反应性能研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 催化剂的制备 |
| 7.2.1 HZSM-5 分子筛催化剂的制备 |
| 7.2.2 2%Gd/HZSM-5 催化剂的合成 |
| 7.2.3 空心2%Gd/HZSM-5-T催化剂的合成 |
| 7.2.4 催化剂的水热处理 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 催化剂的表征 |
| 7.3.2 催化剂的性能评价 |
| 7.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 论文创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（9）锑基负极材料的制备及其在锂/钠/钾离子电池中的电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂/钠/钾二次离子电池概述 |
| 1.2.1 锂/钠/钾二次离子电池介绍 |
| 1.2.2 组成结构及工作原理 |
| 1.2.3 性能评价指标 |
| 1.3 关键合金负极锑基负极材料 |
| 1.3.1 锑基负极材料种类及电化学反应机理 |
| 1.3.2 锑基负极材料的合成方法 |
| 1.4 锑基负极材料在锂/钠/钾二次离子电池中的应用 |
| 1.4.1 金属Sb负极材料在锂/钠/钾离子电池中的应用 |
| 1.4.2 氧化锑负极材料在锂/钠/钾离子电池中的应用 |
| 1.4.3 硫/硒化锑负极材料在锂/钠/钾离子电池中的应用 |
| 1.4.4 锑基金属间化合物负极材料在锂/钠/钾离子电池中的应用 |
| 1.5 锑基负极材料目前存在的问题/现有解决方法和不足之处 |
| 1.5.1 目前存在的问题 |
| 1.5.2 目前的解决方法 |
| 1.5.3 目前研究的不足之处 |
| 1.6 本文的研究内容和创新点 |
| 1.6.1 选题依据 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 创新点 |
| 2 实验方法 |
| 2.1 实验原料及仪器设备 |
| 2.1.1 实验药品和化学试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料分析表征方法 |
| 2.2.1 结构表征 |
| 2.2.2 微观形貌表征 |
| 2.3 电池的组装和性能测试 |
| 2.3.1 电极片的制备 |
| 2.3.2 电池的组装 |
| 2.3.3 电化学性能测试 |
| 3 Sb_2O_4纳米线自组装介晶微米花的制备及其高倍率储钠性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Sb_2O_4纳米线自组装介晶微米花的合成及作为测试电极的制备 |
| 3.2.1 Sb_2O_4纳米线自组装介晶微米花结构的合成 |
| 3.2.2 测试电极的制备和作为扣式钠离子半/全电池的组装 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 Sb_2O_4纳米线自组装介晶微米花的结构表征 |
| 3.3.2 Sb_2O_4纳米线自组装介晶微米花的储钠性能研究 |
| 3.3.3 Sb_2O_4纳米线自组装介晶微米花的高倍率储钠机理分析 |
| 3.3.4 Sb_2O_4纳米线自组装介晶微米花的全电池性能研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 非晶壳/晶体核结构Sb_2O_4纳米线的合理设计及其储钠倍率性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 非晶壳/晶体壳结构Sb_2O_4纳米线的可控合成及DFT计算 |
| 4.2.1 非晶壳/晶体核结构Sb_2O_4纳米线的可控合成 |
| 4.2.2 DFT计算 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 非晶壳/晶体核结构Sb_2O_4纳米线的结构表征 |
| 4.3.2 非晶壳/晶体核结构Sb_2O_4纳米线在半/全电池中的储钠性能 |
| 4.3.3 非晶壳/晶体核结构Sb_2O_4纳米线的高倍率储钠机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 Sb_2O_4纳米线中局域晶体-非晶网络结构增强储钠/钾倍率性能的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 Sb_2O_4纳米线中局域晶体-非晶网络结构样品的合成 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Sb_2O_4纳米线局域晶体-非晶网络结构样品的结构表征 |
| 5.3.2 Sb_2O_4纳米线局域晶体-非晶网络结构样品的储钠/钾性能测试 |
| 5.3.3 Sb_2O_4纳米线局域晶体-非晶网络结构样品的倍率增强机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 胶囊状碳壳限域Sb_2Se_3负极材料的制备及其储钠性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 Sb_2O_4纳米线原位硒化制备Sb_2Se_3材料及其储钠性能研究 |
| 6.2.1 固相硒化过程中温度以及原料比例对产物物相和结构的影响 |
| 6.2.2 水热硒化对产物物相和结构的影响 |
| 6.3 水热一步合成Sb_2Se_3/rGO复合材料及其储钠性能研究 |
| 6.4 胶囊状碳壳限域Sb_2Se_3纳米棒的可控制备及其储钠性能研究 |
| 6.4.1 胶囊状碳壳限域Sb_2Se_3纳米棒的合成 |
| 6.4.2 胶囊状碳壳限域Sb_2Se_3纳米棒的结构表征和储钠性能研究 |
| 6.5 超稳定胶囊状碳壳限域Sb_2Se_3纳米棒的优异储钠机理研究 |
| 6.5.1 超稳定胶囊状碳壳限域Sb_2Se_3纳米棒结构优势 |
| 6.5.2 超稳定胶囊状碳壳限域Sb_2Se_3纳米棒储钠性能 |
| 6.5.3 超稳定胶囊状碳壳限域Sb_2Se_3纳米棒的优异储钠机理分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 连续碳限域Sb_2Se_3纳米颗粒的制备及其优异储钾性能研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 连续碳限域Sb_2Se_3纳米颗粒的合成及其作为测试电极的制备和电池组装过程 |
| 7.2.1 连续碳限域Sb_2Se_3纳米颗粒的合成 |
| 7.2.2 连续碳限域Sb_2Se_3纳米颗粒作为测试电极的制备和电池组装 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.3.1 连续碳限域Sb_2Se_3纳米颗粒的结构表征 |
| 7.3.2 连续碳限域Sb_2Se_3纳米颗粒的合成机理 |
| 7.3.3 连续碳限域Sb_2Se_3纳米颗粒的储钾机制分析 |
| 7.3.4 连续碳限域Sb_2Se_3纳米颗粒的超稳定储钾性能研究 |
| 7.3.5 连续碳限域Sb_2Se_3纳米颗粒的超稳定储钾机理分析 |
| 7.3.6 连续碳限域Sb_2Se_3纳米颗粒的全电池性能研究 |
| 7.4 本章小结 |
| 8 锑基金属间化合物(Co,Sb)的合成及其储锂/钠/钾性能探索 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 新型CoSb_2O_6纳米点的制备及其优异储钾性能研究 |
| 8.2.1 CoSb_2O_6纳米点的制备 |
| 8.2.2 CoSb_2O_6纳米点的结构特征 |
| 8.2.3 CoSb_2O_6纳米点的储钾性能研究 |
| 8.3 CoSb/Sb_2O_3/N-C复合材料中稳定异质界面的原位制备及其储锂/钠/钾性能探索 |
| 8.3.1 CoSb/Sb_2O_3/N-C复合材料中稳定异质界面的原位制备 |
| 8.3.2 CoSb/Sb_2O_3/N-C复合材料中稳定异质界面的结构特征 |
| 8.3.3 CoSb/Sb_2O_3/N-C复合材料中稳定异质界面对储锂/钠/钾的性能研究 |
| 8.4 本章小结 |
| 9 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及专利成果 |
（10）柔性纺织基材表面结构生色光子晶体的稳定性及快速大面积组装研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 仿生光子晶体结构 |
| 1.2.1 一维光子晶体结构 |
| 1.2.1.1 磁性光子纳米链 |
| 1.2.1.2 多层膜光子结构 |
| 1.2.1.3 手性向列纤维素液晶 |
| 1.2.2 二维光子晶体结构 |
| 1.2.2.1 二维胶体晶体 |
| 1.2.2.2 二维衍射光栅 |
| 1.2.3 三维光子晶体结构 |
| 1.2.3.1 蛋白石光子晶体结构 |
| 1.2.3.2 反蛋白光子晶体结构 |
| 1.2.3.3 非晶光子晶体结构 |
| 1.3 光子晶体结构色调控的功能性应用 |
| 1.3.1 机械响应传感 |
| 1.3.2 化学响应传感 |
| 1.3.3 光学防伪及信息存储 |
| 1.3.4 智能光学显示 |
| 1.4 光子晶体结构的稳定化 |
| 1.4.1 增强化学键结合 |
| 1.4.2 聚合物封装 |
| 1.4.3 软质微球基元的壳层融合 |
| 1.5 光子晶体结构的大面积组装 |
| 1.5.1 喷涂法 |
| 1.5.2 旋涂法 |
| 1.5.3 弯曲诱导振荡剪切 |
| 1.6 纺织品的光子晶体生态着色 |
| 1.6.1 光子晶体结构生色颜料 |
| 1.6.2 光子晶体结构生色膜 |
| 1.6.3 光子晶体结构生色图案 |
| 1.7 本论文的创新与特色 |
| 1.8 本论文的研究目标和主要研究内容 |
| 1.8.1 研究目标 |
| 1.8.2 主要研究内容 |
| 1.8.3 研究思路 |
| 参考文献 |
| 第二章 柔性纺织基材上高稳定性复合光子晶体结构生色研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂及仪器 |
| 2.2.2 单分散二氧化硅(SiO_2)纳米微球的制备 |
| 2.2.3 改性二氧化硅纳米微球的制备 |
| 2.2.3.1 烷基化二氧化硅(HDTMS-SiO_2)纳米微球的制备 |
| 2.2.3.2 氟化二氧化硅(FAS-SiO_2)纳米微球的制备 |
| 2.2.4 单分散聚苯乙烯(PS)纳米微球的制备 |
| 2.2.5 P(MMA-BA)乳胶纳米粒子的制备 |
| 2.2.6 SiO_2/P(MMA-BA)和PS/P(MMA-BA)复合光子晶体结构生色织物的制备 |
| 2.2.7 SiO_2/P(MMA-BA)非晶光子晶体结构生色织物的制备 |
| 2.2.8 测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 光子晶体结构基元纳米微球的设计、制备及表征 |
| 2.3.1.1 单分散SiO_2胶体纳米微球的设计、制备及表征 |
| 2.3.1.2 改性SiO_2胶体纳米微球的设计、制备及表征 |
| 2.3.1.3 P(MMA-BA)乳胶粒子的制备及表征 |
| 2.3.2 高稳定性SiO_2/P(MMA-BA)复合光子晶体的构筑及其性能研究 |
| 2.3.2.1 SiO_2/P(MMA-BA)复合光子晶体结构的形成过程与机理 |
| 2.3.2.2 二元胶体的体积比和粒径比对SiO_2/P(MMA-BA)复合光子晶体结构的影响 |
| 2.3.2.3 SiO_2/P(MMA-BA)复合光子晶体的结构稳定性研究 |
| 2.3.3 高稳定性SiO_2/P(MMA-BA)非晶光子晶体的构筑及其性能研究 |
| 2.3.3.1 SiO_2非晶光子晶体的构筑及其结构特性 |
| 2.3.3.2 SiO_2非晶光子晶体结构的光学性能 |
| 2.3.3.3 SiO_2/P(MMA-BA)非晶光子晶体的结构稳定性研究 |
| 2.3.3.4 改性SiO_2微球为基元的非晶光子晶体结构色的耐浸润稳定性 |
| 2.3.4 高结构稳定性PS/P(MMA-BA)复合光子晶体的构筑及其性能研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 兼具结构稳定和颜色鲜艳的反蛋白光子晶体结构生色研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及仪器 |
| 3.2.2 聚苯乙烯(PS)模板微球的制备 |
| 3.2.3 空心二氧化硅(H-SiO_2)纳米微球的制备 |
| 3.2.4 空心二氧化硅/聚氨酯丙烯酸酯(H-SiO_2/PUA)反蛋白光子晶体结构的制备 |
| 3.2.5 测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 H-SiO_2纳米微球的制备与表征 |
| 3.3.2 H-SiO_2/PUA反蛋白结构生色光子晶体的制备与表征 |
| 3.3.3 H-SiO_2/PUA反蛋白结构生色光子晶体的光学性质调控 |
| 3.3.4 H-SiO_2/PUA反蛋白结构生色光子晶体的高饱和度特性 |
| 3.3.5 H-SiO_2/PUA反蛋白结构生色光子晶体的稳定性研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 具有预结晶形态的液态光子晶体的制备及其性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂及仪器 |
| 4.2.2 单分散聚苯乙烯(PS)纳米微球的宏量制备 |
| 4.2.3 具有预结晶形态的液态光子晶体的制备 |
| 4.2.4 固态光子晶体结构生色膜的制备 |
| 4.2.5 测试与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 单分散PS纳米微球的宏量制备及其表征 |
| 4.3.2 液态光子晶体的制备及其光学性能 |
| 4.3.3 胶体微球的体积分数对液态光子晶体的影响 |
| 4.3.4 不同体积分数下胶体微球预结晶行为的理论分析 |
| 4.3.5 液态光子晶体的动态恢复性 |
| 4.3.6 基于液态光子晶体墨水的结构生色图案 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 外力剪切诱导的光子晶体大面积快速组装研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂及仪器 |
| 5.2.2 纺织基材的预处理 |
| 5.2.3 基于剪切诱导组装制备大面积结构生色光子晶体 |
| 5.2.4 测试与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 外力剪切诱导的光子晶体组装过程及机理 |
| 5.3.2 液态光子晶体体积分数和基材表面润湿性对光子晶体结构的影响 |
| 5.3.3 纺织基材上大面积结构生色光子晶体的性能研究 |
| 5.3.4 基于基材润湿性差异的限域组装制备光子晶体结构生色图案 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 攻读博士期间所取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、地核:结晶还是空心（论文参考文献）
- [1]基于界面电子态调控的钴基核壳结构的合成及电催化性能研究[D]. 仲夏. 吉林大学, 2021(01)
- [2]奥氏体不锈钢凝固与热变形再结晶晶粒组织的多尺度模拟研究[D]. 朱花. 太原科技大学, 2021(01)
- [3]基于金属有机框架制备的镍基氢氧化物及其电化学性能研究[D]. 杜运秋. 吉林大学, 2021(01)
- [4]铝锂合金分流挤压型材纵向焊缝固态焊合行为及其组织与性能研究[D]. 徐潇. 山东大学, 2021(11)
- [5]基于MOF@氧化物核壳纳米结构的制备与催化性能研究[D]. 包守信. 吉林大学, 2021(01)
- [6]几种锡基纳米材料的晶化行为与应用研究[D]. 夏锐. 兰州大学, 2021(09)
- [7]MOF衍生的β-Ga2O3纳米环及对烯烃环氧化的高催化活性[D]. 王卫平. 中国科学技术大学, 2021(08)
- [8]甲醇制芳烃催化剂的构筑及其性能研究[D]. 李辉. 兰州理工大学, 2021(01)
- [9]锑基负极材料的制备及其在锂/钠/钾离子电池中的电化学性能研究[D]. 郭玲. 陕西科技大学, 2021(01)
- [10]柔性纺织基材表面结构生色光子晶体的稳定性及快速大面积组装研究[D]. 李义臣. 浙江理工大学, 2021