一、纳米氧化镍气敏材料制备及表征(论文文献综述)
吕品[1](2021)在《基于p-n结界面调控的NiO基气体传器选择性吸附响应研究》文中研究指明
黄一飞[2](2020)在《一种可重复利用的负载型nano-PAA-NiO光催化剂的制备及其应用》文中认为目前,有机水污染问题日趋严重。光催化氧化技术在处理有机污染物方面具有许多的优点:反应条件温和,处理范围广,不引入其他物质,处理彻底等。但光催化氧化技术在应用的过程中,却存在着催化剂易失活、分散性差、不易回收等缺点。因此,制备一种在拥有高催化活性的同时,分散性好、回收方便、并能够重复利用的光催化剂,具有实际的研究意义与价值。本论文主要采用自组织生长法制备了一种负载在纳米多孔阳极氧化铝(nano-PAA)上的具有稳定结构的氧化镍(NiO)纳米材料。利用SEM、EDS、XRD和傅里叶红外光谱表征对nano-PAA-NiO复合材料的组成结构特性进行分析研究,利用氮气吸附脱附测试计算了材料的比表面积(129.11 m2/g),由紫外可见光谱吸收测定了其光学带隙(3.0 e V),通过光致发光光谱研究了材料的电子转移特性。然后,以该nano-PAA-NiO复合材料作为光催化剂,对实验室中的有机染料污染物甲基橙进行了光催化降解,详细分析了不同因素对其光催化活性的影响,研究结果显示对甲基橙的最大降解率能达到94.3%,而且催化剂在重复使用三次后,降解率仍能达到80%以上。最后,对nano-PAA-NiO光催化降解甲基橙的反应机理进行了阐明,其反应动力学数据符合一阶动力学方程。该负载型nano-PAA-NiO复合材料具有可控的形貌结构、良好的稳定性和分散性,以及在光催化降解有机染料方面具有较好的活性和重复利用能力,并且材料的制备过程经济、安全,可以大面积制备,在生产生活中具有实用价值。
邱雷[3](2020)在《异质结和掺杂对氧化镍基半导体气体传感器性能的影响和研究》文中研究表明在环保意识和安全意识不断增加的今天,有效检测空气中挥发性有机组分(VOCs)的排放是至关重要的。为满足当下越来越高的社会生活需求,本论文以制备高灵敏度,高选择性气体传感器为主要目标,合成了具有良好性能的纳米氧化镍(NiO)材料,并通过构建纳米异质结构和异价离子掺杂的方式来提升材料的气敏性能,以解决目前国内P型半导体型气体传感器灵敏度低,选择性差等问题。具体研究内容如下:通过胶体晶体模板法制备了具有三维大孔结构的纯相NiO和不同比例的NiO/氧化锆(ZrO2)纳米复合材料。气感性能测试表明,所有材料对二甲苯均表现出最高的响应,最佳比例的NiO/ZrO2复合材料在330℃下对100 ppm二甲苯具有最大响应值25.6,约为纯NiO的10倍,选择性提高了约1.8-11.4倍,同时该复合材料具有优异的长期稳定性和良好的抗湿性。气敏性能的提升主要是由于异质结构的形成以及催化协同效应。此外,采用一步水热法制备了具有纳米片状结构的纯相NiO和不同比例铌(Nb)掺杂的NiO。气感性能测试表明:在最佳掺杂比例下,该材料于370℃时对100 ppm二甲苯具有超高的响应值335.1。与纯相材料相比,其灵敏度提升了近110倍,选择性提高了 2.1-16.1倍,并且具有超低的理论检测限2 ppb。气感性能提升的主要原因归因于掺杂实现的电子敏化,以及比表面积的增加。
顾雅洁[4](2020)在《水污染控制纳米氧化镍合成与应用研究》文中进行了进一步梳理工业快速发展所带来的环境污染问题越来越受到人们的关注。对于废水中的高浓度有机物,直接生化法处理很难达到排放要求。催化氧化技术可以通过催化产生具有强氧化性的自由基,将有机物降解为可生物降解的小分子,使有毒工业废水无害化。其中,低温常压非均相催化氧化技术因其反应条件相对温和,可降解高浓度难降解有机污染物等优势而被广泛使用。对催化剂的组分、形貌进行合理设计,进而提升其对污染物的降解效能,这对非均相催化氧化技术有着重要意义。本课题主要分两个部分,第一部分研究了溶剂体系对溶剂热合成氧化镍催化剂的形貌和催化过硫酸氢盐(PMS)降解金橙Ⅱ的性能影响,第二部分则研究石墨烯-氧化镍复合催化剂在光辅助化学催化次氯酸钠降解亚甲基蓝中的应用。在第一部分的研究中,我们成功地通过溶剂热法合成三种不同形貌的多孔纳米氧化镍催化剂并应用于催化PMS降解金橙Ⅱ。研究发现改变溶剂种类可以有效地调控催化剂的孔径、孔形状以及微观形貌。以乙醇为溶剂合成的氧化镍为薄片组装的花球状,而以水热合成的氧化镍则为类海绵状六边形多孔厚片。以乙二醇为溶剂合成的氧化镍呈薄片状,主要晶面为高活性的(111)晶面,其具有的缝隙状开孔有利于催化反应中反应物分子的吸附与脱附,有效提高了催化反应的降解效率;在中性条件下,30分钟内对金橙Ⅱ的降解率可达到95%。结构表征与性能实验表明该氧化镍具有较高的电荷传输速率、丰富的氧空位和表面活性位点,pH适应范围较广,稳定性高,循环使用四次后仍能达到94%以上的降解率。自由基淬灭实验表明,氧化镍/PMS体系中存在硫酸根自由基、超氧自由基和羟基自由基三种主要活性物种。在第二部分的研究中,我们同样采用溶剂热法制备了不同比例的石墨烯-氧化镍复合催化剂,并对其微观结构以及光辅助化学催化次氯酸钠降解亚甲基蓝的性能进行了表征和评价。与石墨烯复合后,氧化镍催化剂的比表面积从86.34 m2/g提高到了226.16 m2/g,同时石墨烯也明显提高了氧化镍催化剂的表面缺陷数目、电荷传输能力和吸光能力,提升了催化剂的光催化性能;在30分钟内,石墨烯-氧化镍复合催化剂光辅助催化次氯酸钠降解亚甲基蓝可达到98%的脱色率和93%的化学需氧量去除率。制备的石墨烯-氧化镍复合催化剂在较宽的pH范围(5-9)内均能保持较高的催化活性。自由基淬灭研究显示,光辅助化学催化次氯酸钠降解亚甲基蓝的过程中产生了超氧自由基、光生空穴和羟基自由基三种活性自由基,其中以超氧自由基为主要活性物种。同时,得益于Ni2+/Ni3+氧化还原电对的形成以及石墨烯的协同作用,复合催化剂表现出优良的稳定性,这使其在光辅助化学催化次氯酸钠降解有机污染物方面具有较高的应用潜力。
王鸣宇[5](2020)在《纳米氧化镍作用下人工湿地系统除污性能研究》文中指出纳米氧化镍颗粒(NiO NPs)具有特殊的光学和电化学特性,在电池电机、催化和传感器等领域有着广泛应用。含NiO NPs产品在使用生命周期内能够通过磨损、风化和洗涤等过程释放NiO NPs进入大气、水体和土壤环境,造成潜在的环境风险。已有大量研究证实,NiO NPs存在生物毒性和不良的环境效应。同时,NiO NPs也不可避免地流入城镇污水系统中。人工湿地作为一种常见的污水处理技术,必然会受到污水中NiO NPs的影响。因此,探究NiO NPs对人工湿地除污性能的影响,探寻人工湿地去除污水中NiO NPs的可行性,是一个与生态安全和纳米技术可持续性发展密切相关的科学问题。本研究构建三组实验室规模的黄菖蒲垂直潜流人工湿地并开展了120天试验,其中一组湿地为对照组,进水不携带NiO NPs,剩余两组湿地进水分别携带0.1mg/L和1mg/L NiO NPs,综合考察NiO NPs对湿地除污性能和基质酶活性的影响,并探讨NiO NPs在湿地中的去除效果和分布特征,取得的主要结论如下:本研究考察了两种不同浓度(0.1mg/L和1mg/L)NiO NPs暴露对垂直潜流人工湿地生态系统除污性能的影响。结果表明,NiO NPs暴露下两组人工湿地的COD去除能力并未受到显着影响,COD平均去除率达86%以上。人工湿地除磷能力受到显着的急性抑制,0.1mg/L和1mg/L NiO NPs对TP去除效果的抑制作用均在0-30天达到最强,TP去除率分别低于对照组24.21%和68.34%,且1mg/L NiO NPs暴露下抑制作用更加明显,之后随着暴露时间延长,两组湿地TP去除效果分别在30天和90天后恢复到对照水平。同时,人工湿地脱氮能力也受到明显抑制,0.1mg/L和1mg/L NiO NPs暴露下,TN平均去除率分别于试验中期第60-90天和30-60天降到最低,较对照组低25.61%和15.07%;NH4+-N平均去除率均在暴露第30-60天降到最低,分别较对照组低24.85%和21.95%;而NO3--N平均去除率分别在暴露中后期60-90天和90-120天降到最低,较对照组低62.89%和39.25%;NO2--N出水浓度分别在60-90天和90-120天上升至最大值0.19mg/L和0.29mg/L。NiO NPs暴露90天后,湿地NH4+-N去除效果逐渐恢复到对照组水平,但TN去除效果始终处于抑制状态。本研究考察了两种浓度(0.1mg/L和1mg/L)NiO NPs暴露对垂直潜流人工湿地生态系统基质酶活性的影响。结果表明,NiO NPs对人工湿地基质中有关有机物代谢和脱氮除磷的微生物产生了不同程度的影响。0.1mg/L和1mg/L NiO NPs暴露初期,脱氢酶和中性磷酸酶活性受到促进;长期暴露后,脱氢酶、中性磷酸酶、氨单加氧酶和硝酸盐还原酶活性均受到抑制,且中性磷酸酶在1mg/L暴露浓度下受抑制程度更为显着。NiO NPs对脲酶的影响具有明显的浓度效应,0.1mg/L和1mg/L NiO NPs对脲酶活性分别表现出促进作用和抑制作用。试验末期,中性磷酸酶、氨单加氧酶和脲酶活性有一定的恢复,但仍低于对照组。本研究考察了两种浓度(0.1mg/L和1mg/L)NiO NPs在垂直潜流人工湿地生态系统中的去除效果和迁移归趋。结果表明,人工湿地能够有效去除污水中的NiO NPs,去除率达90%以上,但其去除效果随湿地运行时间的延长有所下降。NiO NPs在湿地不同部位的分布特征表明,湿地去除的NiO NPs主要积累在上层基质砂层中,砂层的物理拦截在NiO NPs的去除中起主要作用,NiO NPs在人工湿地基质中的迁移能力较弱。同时,黄菖蒲对NiO NPs表现出较高的富集和转移能力,在垂直潜流人工湿地去除NiO NPs中扮演着不可缺少的角色。在0.1mg/L和1mg/L NiO NPs暴露下,黄菖蒲对湿地去除NiO NPs的贡献分别为26.05%和8.51%,低浓度暴露下湿地植物发挥了更为明显的作用,高浓度暴露下,黄菖蒲吸收的Ni主要积累在植物地下根系中,因此通过植物收割不能有效移除吸收富集的NiO NPs。
刘卓海[6](2020)在《3D纳米氧化镍的形貌调控及在锂离子电池中的应用》文中提出人类社会的发展与能源戚戚相关,但由于太阳能和风能的波动性导致弃风、弃光现象严重,为此分布式能源系统及大规模储能技术备受关注,从而也对材料性能提出了更高的要求。不同形貌的纳米材料的特性有极大的差异,本论文通过水热合成了不同形貌的氧化镍材料,讨论了纳米正六边形氧化镍的合成机制,并对其在锂离子电池中电化学性能进行了研究,主要研究工作如下:1)采用水热法合成形貌可控、分散均匀的具有3D结构的氧化镍材料。通过在前驱体中添加不同分子量的聚乙烯基吡咯烷酮作为表面活性剂,获得了正六边形结构、纳米花球状结构,以及实心球状结构的纳米氧化镍材料。同时分析研究了不同分子量的聚乙烯基吡咯烷酮、pH值以及不同反应时间对氧化镍形貌形成的影响,并对氧化镍结构的形成及演变机制进行了深入的研究。2)分别将正六边形纳米氧化镍材料和球状微米氧化镍材料作为锂离子电池负极材料,研究了其电化学性能。研究表明,正六边形氧化镍材料作为锂离子电池负极材料时,可以有效减少体积膨胀引起的结构坍塌,从而缓解容量衰减,提升循环稳定性。合成的正六边形片层结构200mAg-1的充放电条件下循环50圈后,比容量仍能保持在784 mAhg-1;在2Ag-1的充放电条件下,充电比容量仍有404mAhg-1。
徐志武[7](2019)在《金属离子掺杂及金属氧化物复合纳米TiO2的气敏传感器研究》文中指出制浆造纸工业是重污染型工业,长期向环境中排放出大量的废气。本文主要是针对制浆造纸工业环境中产生的NH3和H2S为目标气体,以低温液相法合成的锐钛矿纳米TiO2胶体为基础,为了解决纯的纳米TiO2气敏传感器工作温度较高、灵敏度较低等缺点,分别通过金属离子掺杂及金属氧化物复合的方式对其进行改性,并研究相关的气敏机理。主要研究内容及结果如下:(1)通过超声掺杂的方式,向纳米TiO2胶体中掺杂不同浓度的金属离子Fe3+、Cu2+、Ni2+、Co2+来改善纳米TiO2对NH3的气敏性。研究结果表明,掺杂摩尔比浓度为20%的Co2+的TiO2气敏传感器对NH3的灵敏度最高达到12.171,实现了室温下对NH3的检测,其对1-50 ppm NH3的灵敏度达到了3.259-12.171,同时气敏传感器的响应/恢复时间分别不超过19 s和38 s,能够实现室温下对NH3的快速检测。此外,气敏传感器对NH3具有优异的选择性、重复性和稳定性。(2)基于α-Fe2O3/TiO2纳米复合材料,采用液相反应工艺制备出了高性能的H2S气敏传感器。研究结果表明,在工作温度120℃,α-Fe2O3的最佳掺杂量50 mol%时,制备的α-Fe2O3/TiO2纳米复合气敏传感器对50 ppm H2S的灵敏度是纯纳米TiO2的7倍,对1-50 ppm H2S的灵敏度达到了3.4-15.6。气敏传感器对50 ppm H2S的响应/恢复时间分别低至25 s和48 s,同时还具有优异的选择性、重复性和稳定性。相比于大多数文献报道的H2S气敏传感器的工作温度300℃,其工作温度下降了60%,仅为120℃,延长了气敏传感器的使用寿命,减少了能耗。(3)基于前面金属氧化物复合能提高纳米TiO2气敏传感器的气敏性能,制备出了金属氧化物复合纳米TiO2的NH3传感器。首先通过水热合成纳米CuO、纳米NiO、纳米Co3O4,然后和纳米TiO2分别进行复合。研究结果表明,复合摩尔比浓度为50%的纳米NiO/TiO2气敏传感器气敏性能最好,实现了室温下对NH3的检测,对1-50 ppm NH3的灵敏度达到了1.438-10.168。气敏传感器的响应/恢复时间均不超过60 s,能够实现室温下对NH3的快速检测,同时对NH3具有良好的选择性、重复性和稳定性。(4)最后研究了金属离子掺杂以及金属氧化物复合对传感器气敏性能影响的机理。金属离子掺杂对传感器气敏性能影响的机理主要通过金属离子的晶格替换改变TiO2的禁带宽度。而金属氧化物复合对传感器气敏性能影响的机理主要归因于两种金属氧化物异质结的影响,包括势垒调节和费米能级介导的电荷转移效应,电子的传导通道宽度的变化以及协同效应等。
陈康[8](2019)在《金属镍、氧化镍复合石墨烯催化材料的制备及其在葡萄糖检测中的应用》文中研究指明快速精确地测定血糖浓度对于糖尿病的诊断和治疗具有重要意义。此外,葡萄糖的检测在生物工程、食品检测方面也有重要应用。电化学检测葡萄糖浓度具有快速、准确和高效的特点而被广泛关注,而电极材料是决定电化学检测葡萄糖性能的关键因素。非贵金属及其氧化物纳米材料作为电极材料为非酶葡萄糖电化学传感器的发展提供了新的方向。过渡金属及其氧化物纳米材料因成本低和良好的氧化还原性能被广泛用于非酶葡萄糖电化学传感器。石墨烯作为二维纳米碳材料,具有比表面积大、导电性好等优点,是电活性催化剂理想的载体材料。本文首先采用水热法和液相沉淀法制备出纳米氧化镍前驱体,经高温热处理得到纳米氧化镍,并探究了制备方法、碱源、反应溶剂组成和分散剂在水热过程中对合成氧化镍结构和形貌以及葡萄糖检测性能的影响。其次,采用改进的Hummers方法制备了氧化石墨烯,然后将氧化石墨烯从源头加入到制备氧化镍前驱物的水热釜中,再经高温处理获得石墨烯负载的纳米氧化镍复合材料NiO/rGO。另外,采用液相还原法制备了纳米镍,并探究了溶剂和还原剂用量对纳米镍电极材料检测葡萄糖性能的影响。然后,从源头加入还原氧化石墨烯,采用液相还原法制备了石墨烯负载纳米镍的复合材料Ni/rGO。运用XRD、SEM、FT-IR、CV和I-t等方法对上述材料的结构、组成、形貌和葡萄糖检测性能进行了表征和测试,得出以下主要结论:(1)以尿素为碱源水热制备的NiO-urea-HT呈现出由微小颗粒和纳米纤维共存的形貌,颗粒尺寸在100 nm以下,纳米纤维直径在25 nm左右;以乌洛托品为碱源制备的NiO-urotropine-HT呈现出纳米片层结构(片层厚度在10 nm以下),纳米薄片又进一步无序堆叠形成了表面多孔的球状结构,其直径在10μm左右。采用不同溶剂组成制备的纳米氧化镍NiO-80%DMF-HT、NiO-50%DMF-HT和NiO-20%DMF-HT均呈现出不规则球状形貌,其尺寸分别为在160 nm、100 nm和120 nm左右。在分散剂(十二烷基硫酸钠SDS、聚乙烯吡咯烷酮PVP和聚乙二醇PEG)存在下制备的纳米氧化镍,其中NiO-SDS-HT和以石墨烯载体制备的NiO/rGO复合材料均显示薄壁多孔三维立体结构,孔壁厚度100 nm左右。总之,以尿素为碱源、SDS分散剂存在下、180℃水热制备得到的氧化镍和石墨烯负载氧化镍为具有纳米孔壁的多孔材料。(2)电化学测试结果显示以硝酸镍为镍源、尿素为碱源、水为溶剂、SDS为分散剂制备的薄壁多孔三维立体状氧化镍NiO-SDS-HT对葡萄糖的检测性能最优,灵敏度为665.4μA·mM-1·cm-2,检测范围为0.004-4.27 mM,最低检测限为1.10μM。复合材料NiO/rGO对葡萄糖的检测性能进一步提高,灵敏度为983.5μA·mM-1·cm-2,检测范围为0.004-6 mM,最低检测限为2.40μM。石墨烯大的比表面积和良好的导电性能为催化反应提供更多的反应位点。此外,NiO/rGO复合材料对抗坏血酸、尿酸和多巴胺等物质具有良好抗干扰性能,对葡萄糖有良好的选择性。(3)采用液相还原法制备金属镍电极材料时,乙醇作溶剂制备的纳米镍Ni-Et-N2H4-4(200 nm直径的小球)比水作溶剂制备的金属镍Ni-H2O-N2H4-4(2μm左右的球体且有团聚)有更小的尺寸;随着还原剂水合肼量的从4 mL增加到12 mL时,金属的形貌从光滑的小球变成粗糙的大球,最后变成纳米级无序多孔三维片层结构。此外,加入石墨烯载体制备的Ni/rGO复合材料呈现出无序多孔形貌。(4)电化学测试结果显示,以乙醇为溶剂、水合肼用量为12 mL制备的三维片层纳米镍Ni-Et-N2H4-12对葡萄糖检测性能最优,其灵敏度在0.01-1.10 mM范围为791.4μA·mM-1·cm-2,在1.10-4.40 mM范围为387.8μA·mM-1·cm-2,最低检测限为2.52μM;复合材料Ni/rGO对葡萄糖检测的灵敏度在0.004-1.87mM范围为1129.2μA·mM-1·cm-2,在1.87-3.37 mM范围为660.6μA·mM-1·cm-2,最低检测限为4.44μM。复合材料Ni/rGO表现出对葡萄糖良好的选择性和对多巴胺、抗坏血酸和尿酸等其它物质的良好抗干扰性能。
刘璐[9](2018)在《氧化铁基纳米复合材料的制备及其气敏性能研究》文中认为众所周知,随着工业生产规模的扩大化、人类生活水平的不断提升以及科学技术的发展和延伸,人们对气敏传感器的需求越来越大。金属氧化物半导体因具备诸多优点,已经被普遍运用在气体传感器领域。氧化铁是一种重要的金属氧化物半导体材料,具有广泛的应用前景。然而,单一的氧化铁气敏传感器仍然存在许多缺陷,亟待人们进行研究和改善。立方体是一种比较稳定的三维结构,它可以与不同形貌的纳米结构进行复合以及构建复杂结构。所以本论文主要以立方体Fe2O3为主体材料,通过构建P-N异质结、N-N异质结,利用其费米能级效应和不同组分之间的协同作用从而增强气敏性能;以及通过构建卵壳结构,增加比表面积、增强与气体的接触,从而降低材料工作温度、大幅提高材料对气体的灵敏度。采用SEM、EDS、XRD、TEM、XPS、BET等手段对材料的结构和性能进行表征。本论文的主要工作如下:(1)制备出形貌规整、结晶良好的立方体Fe2O3。对材料进行表征及气敏性能测试,确定了样品在300°C下对三乙胺有一定响应。(2)合成了NiO/Fe2O3 P-N异质结纳米复合材料。对用该材料制作的传感器元件进行气敏性能测试,由于P-N接触面形成新的电子耗尽层,使得材料的电阻在与还原性气体吸附与脱附的动态过程中呈现更为显着的改变,从而表现出更高的气敏响应,所以复合产物在300°C下对高浓度的三乙胺气体表现出响应值良好、稳定性好的气敏性能。(3)利用水热法合成了大小均匀、结晶性好的SnO2/Fe2O3 N-N异质结纳米复合材料。除了N-N异质结的增强效应,该材料自身也暴露出更多高能晶面,致使自身活性位点增多,所以气敏检测结果显示复合材料对乙醇的选择性良好、最佳工作温度降低了60°C,气敏性能相比纯Fe2O3提高近2倍。(4)制备了卵壳结构SnO2/Au/Fe2O3纳米复合材料。对样品进行表征和气敏性能分析后,发现由于复合材料较大比表面积和纳米Au的催化性能的共同作用,促使卵壳结构SnO2/Au/Fe2O3纳米复合材料的最佳工作温度降低60°C,且对三乙胺的响应值达到126.841,为立方体Fe2O3的12倍。且其选择性和响应-恢复性能都较为优异。
林栎阳[10](2015)在《半导体NiO及其复合氧化物的水热合成及电化学与气敏性能研究》文中研究表明氧化镍是一种重要的p型半导体材料,带隙能量在3.6-4.0 e V之间。氧化镍具备优异的化学和热稳定性,被许多科研工作者所关注,尤其是结构以及功能方面的研究和表征。在众多合成方法中,水热合成法作为一种非常便利,廉价以及用于大规模生产纳米材料的手段可以人为地控制合成多种形貌的纳米氧化镍。由于纳米氧化镍的形貌具有可调性,它已经被广泛地应用于电化学以及气敏等领域。然而,普通的纳米氧化镍形貌所具有的比表面积往往很小,而且本身的导电性很差,这些不良因素限制了它的电化学以及气敏性能。为了改进并提升氧化镍这种半导体材料的性能,设计并且制备拥有超大比表面积的独特纳米结构是非常有必要的。此外,以氧化镍为基础,与其他金属氧化物形成的二元复合氧化物,如钴酸镍、钼酸镍等等,将具有更好的导电性从而可以作为增强电化学以及气敏性能的优选材料。使用了水热法控制合成多种独特纳米结构的氧化镍及其复合物。对于这一系列制备得到的最终产物,诸多先进的电子显微镜被用于表征它们的结构。通过结构表征,具有高品质的产物将被制作成为相应的器件,分别以电极材料和气敏传感器进行电化学以及气敏性能测试。成功合成了低维的氧化镍纳米结构包括一维的纳米线和二维的纳米片。对于氧化镍纳米线,二水草酸镍在此作为其煅烧前的前驱体。在反应的过程中,乙二醇和聚乙二醇这两种表面活性剂的添加与否直接影响到最终这种长且分散的氧化镍纳米线能否成功得到。通过控制水热时氨水的浓度(p H值),成功合成规则且均匀分布的氧化镍六边形纳米片。基于晶体结构和电镜表征,本文对于这种形状规则均一的六边形氧化镍纳米片的生长机理进行了讨论,从理论上阐述了这种结构形成的原因。针对以上两种氧化镍纳米结构,产物分别被加工制作成气敏元件并检测了它们对于乙醇、一氧化碳、甲苯以及氨气等还原性气体的敏感性、稳定性、相应恢复时间和选择性。成功合成了三维氧化镍纳米结构,尤其是纳米花状,通过添加不同的表面活性剂得到多种花状结构。首先采用水热法合成没有任何掺杂的三种氧化镍纳米分层花状结构。适量的聚乙烯吡咯烷酮、丙三醇和溴化十六烷基三甲铵作为表面活性剂可以分别合成由片层自组装而成的山茶花状、玫瑰花状和花球状微结构。根据形核以及晶体生长这两个主要过程,探讨了表面活性剂、反应时间以及反应温度对于最终形貌的影响。此外三种不同花状结构的样品都被制作成气敏元件并用于乙醇气体敏感性的检测。其次,三氧化钨掺杂的氧化镍菊花状纳米结构以及其潜在的气敏性能首次在本文中进行了详细报道。钨掺杂的氧化镍、纯氧化镍以及三氧化钨样品均被制作成气敏元件并用于乙醇气体敏感性的检测,发现这种三氧化钨掺杂的氧化镍菊花状纳米结构表现出最佳的气敏性能。同时,本文亦讨论了三氧化钨的掺杂可以增强气敏性能的机理。通过真空高温煅烧脱脂棉获得碳纤维用作氧化镍纳米片层生长的模板。通过水热法以及不同的热处理方法获得碳纤维氧化镍核壳和氧化镍空心管这两种结构,并将最终产物加工制备成电极测试它们的电化学性能。受益于这种核壳结构,氧化镍片层包裹碳纤维电极材料表现出很高的比电容(1 A g-1电流密度下具有891.1F g-1)、优秀的大电流放电能力(20 A g-1下依然保留83.3%)以及循环稳定性(1000次循环后保持95.43%的比电容)。这使得氧化镍片层包裹碳纤维结构可以作为一种很有应用前景的高性能超级电容器材料。采用两步水热法设计合成钴酸镍以及其硫化产物。产物的结构十分特殊,在微观下可以发现这些立体结构是由片层阵列上自生长纳米针而形成的。自生长的纳米针可以通过控制氟化铵相对剂量的添加而控制其生长。这种硫化后的钴酸镍片状阵列具有良好的导电性,而其表面自生长的纳米针提供了非常可观的比表面积使得该结构拥有优异的电化学性能。以硫化产物做成的电极在15 m A cm-2的电流密度下有着2617.6 F g-1的超高比电容,且在30 m A cm-2的电流密度下依然保持2051.0 F g-1。5000次循环之后仍然保持93.2%的比电容,这种电极表现出的极好循环稳定性使得它成为高性能超级电容器的首选材料。通过一步水热法制备了水槽状钼酸镍空心纳米棒,并进行了一系列物相分析、形貌表征和电化学性能测试。通过测试,这种具有100多长径比的钼酸镍空心纳米棒具有很高的比表面积增加了电极材料在电解液中的接触面积。受益于这种独特结构,钼酸镍空心纳米棒电极材料表现出较高的比电容(1 A g-1电流密度下具有1102.2 F g-1),不错的大电流放电能力(20 A g-1下依然保留64.5%)以及循环稳定性(1000次循环后保持90%的比电容)。这使得水槽状钼酸镍空心纳米棒结构可以作为一种很有应用前景的超级电容器材料。
二、纳米氧化镍气敏材料制备及表征(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、纳米氧化镍气敏材料制备及表征(论文提纲范文)
(2)一种可重复利用的负载型nano-PAA-NiO光催化剂的制备及其应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 有机染料废水处理方法 |
1.2.1 物理法 |
1.2.2 化学法 |
1.2.3 生物法 |
1.2.4 高级氧化法 |
1.3 半导体光催化剂的发展 |
1.4 氧化镍纳米材料在光催化领域的研究进展 |
1.5 甲基橙染料的降解技术 |
1.6 本文主要研究内容 |
第二章 多孔阳极氧化铝的制备 |
2.1 Nano-PAA的制备工艺 |
2.2 Nano-PAA的实验制备 |
2.2.1 实验材料 |
2.2.2 实验器材 |
2.2.3 实验步骤 |
2.3 Nano-PAA的形貌表征及反应机理 |
2.3.1 Nano-PAA的形貌表征 |
2.3.2 反应机理 |
2.4 小结 |
第三章 Nano-PAA-NiO的制备和表征 |
3.1 Nano-PAA-NiO的实验制备 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 实验仪器 |
3.1.3 实验步骤 |
3.2 材料的表征 |
3.3 影响材料形貌的因素 |
3.3.1 溶液初始浓度对材料形貌的影响 |
3.3.2 生长时间对材料形貌的影响 |
3.4 其他nano-PAA复合材料的制备结果 |
3.5 小结 |
第四章 Nano-PAA-NiO在光催化领域的应用 |
4.1 光催化降解甲基橙实验 |
4.1.1 实验材料 |
4.1.2 实验仪器 |
4.1.3 实验步骤 |
4.2 结果分析 |
4.2.1 Nano-PAA-NiO的光催化反应 |
4.2.2 影响光催化降解效率的因素 |
4.2.3 Nano-PAA-NiO光催化剂的重复利用性 |
4.3 光催化降解机理 |
4.3.1 反应机理 |
4.3.2 反应动力学研究 |
4.4 Nano-PAA-NiO对其他有机染料的降解作用 |
4.5 小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士/硕士学位期间取得的科研成果 |
(3)异质结和掺杂对氧化镍基半导体气体传感器性能的影响和研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 气体传感器概述 |
1.2.1 气体传感器的分类 |
1.2.2 气体传感器的应用 |
1.3 金属氧化物半导体型气体传感器 |
1.3.1 金属氧化物半导体气体传感器的概述 |
1.3.2 金属氧化物半导体气体传感器的性能参数 |
1.3.3 金属氧化物半导体气体传感器的传感机理 |
1.3.4 金属氧化物半导体型气体传感器的的发展现状 |
1.4 基于氧化镍型半导体气体传感器 |
1.4.1 氧化镍的概述 |
1.4.2 氧化镍作为气敏材料的设计及改性方法 |
1.5 本文研究思路及内容 |
第2章 三维有序大孔结构NiO/ZrO_2纳米复合材料的制备及其气感性能研究 |
2.1 研究背景 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 材料和试剂 |
2.2.2 聚甲基丙烯酸甲酯模板的合成 |
2.2.3 三维大孔(3DOM)氧化镍的制备 |
2.2.4 三维为大孔氧化镍/二氧化锆纳米复合物的制备 |
2.2.5 气体传感器的制备与测试 |
2.2.6 表征方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 结构和形貌表征 |
2.3.2 气感性能测试 |
2.3.3 气体传感机制 |
2.4 小结 |
第3章 铌掺杂的氧化镍纳米片用于高效二甲苯检测 |
3.1 研究背景 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 材料和试剂 |
3.2.2 氧化镍纳米片的制备 |
3.2.3 铌掺杂氧化镍纳米片的制备 |
3.2.4 气体传感器的制备与测试 |
3.2.5 表征方法 |
3.3 结构与讨论 |
3.3.1 结构和形貌表征 |
3.3.2 气体传感性能 |
3.3.3 气体传感机理 |
3.4 小结 |
结论 |
参考文献 |
附录: 最低检测限的计算 |
致谢 |
作者简历及攻读硕士学位期间的科研成果 |
(4)水污染控制纳米氧化镍合成与应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 污水处理技术简介 |
1.1.1 物理处理技术 |
1.1.2 生物处理技术 |
1.1.3 高级氧化技术 |
1.1.4 非均相催化氧化技术 |
1.2 氧化镍材料合成及其在水污染控制中的应用 |
1.2.1 氧化镍的物理化学性质 |
1.2.2 纳米氧化镍的制备 |
1.2.3 水污染控制纳米氧化镍催化剂的研究现状 |
1.3 石墨烯 |
1.3.1 石墨烯概述 |
1.3.2 石墨烯-金属氧化物复合催化剂在污水处理领域的应用 |
1.4 本课题目的及意义 |
第2章 溶剂热合成氧化镍催化过硫酸氢盐降解金橙Ⅱ的研究 |
2.1 引言 |
2.2 材料与方法 |
2.2.1 实验仪器与试剂 |
2.2.2 氧化镍催化剂的制备 |
2.2.3 催化剂表征 |
2.2.4 电化学表征 |
2.2.5 催化降解性能实验 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 X-射线衍射分析 |
2.3.2 电子显微镜分析 |
2.3.3 氮气吸脱附分析 |
2.3.4 催化降解性能研究 |
2.3.5 电化学阻抗谱分析 |
2.3.6 催化降解反应影响因素研究 |
2.3.7 催化剂可循环性分析 |
2.3.8 X-射线光电子能谱分析 |
2.3.9 反应机理分析 |
2.4 本章小结 |
第3章 石墨烯-氧化镍光辅助催化次氯酸钠降解亚甲基蓝 |
3.1 引言 |
3.2 材料与方法 |
3.2.1 实验仪器与试剂 |
3.2.2 石墨烯-氧化镍复合催化剂的合成 |
3.2.3 复合催化剂表征 |
3.2.4 电化学表征 |
3.2.5 光化学催化降解性能实验 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 X-射线衍射分析 |
3.3.2 电子显微镜分析 |
3.3.3 氮气吸脱附分析 |
3.3.4 漫反射测试分析 |
3.3.5 光化学催化降解性能研究 |
3.3.6 电化学分析 |
3.3.7 光化学催化降解反应影响因素研究 |
3.3.8 反应机理研究 |
3.3.9 复合催化剂的可循环性分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(5)纳米氧化镍作用下人工湿地系统除污性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 纳米颗粒概述 |
1.2.1 纳米颗粒的定义与特性 |
1.2.2 纳米颗粒的来源、分类与应用 |
1.2.3 纳米颗粒的毒性与生态效应 |
1.2.4 纳米颗粒与人工湿地的相互作用 |
1.3 纳米氧化镍的概述 |
1.3.1 NiO NPs的特性与应用 |
1.3.2 NiO NPs的毒性与生态效应 |
1.4 人工湿地概述 |
1.4.1 人工湿地的定义、分类及应用 |
1.4.2 人工湿地的结构与除污机理 |
1.5 研究目的、意义与内容 |
1.5.1 研究目的与意义 |
1.5.2 研究内容 |
1.5.3 技术路线 |
第二章 试验材料与方法 |
2.1 试验材料 |
2.1.1 供试基质与植物 |
2.1.2 NiO NPs的购置、分散及表征 |
2.1.3 试验药品与仪器 |
2.2 试验设计 |
2.2.1 人工湿地的构建 |
2.2.2 人工湿地的启动与运行 |
2.2.3 合成污水的配置 |
2.3 测试项目与方法 |
2.3.1 常规水质指标的检测 |
2.3.2 基质酶活性的检测 |
2.3.3 镍含量的检测 |
2.4 统计与分析 |
第三章 不同浓度NiO NPs对人工湿地除污性能的影响 |
3.1 对COD去除的影响 |
3.2 对TP去除的影响 |
3.3 对NH_4~+-N去除的影响 |
3.4 对NO_3~--N去除的影响 |
3.5 对NO_2~--N去除的影响 |
3.6 对TN去除的影响 |
3.7 本章小结 |
第四章 不同浓度NiO NPs对人工湿地基质酶活性的影响 |
4.1 对脱氢酶(DHA)活性的影响 |
4.2 对中性磷酸酶(NP)活性的影响 |
4.3 对脲酶(Ure)活性的影响 |
4.4 对氨单加氧酶(AMO)活性的影响 |
4.5 对硝酸盐还原酶(NAR)活性的影响 |
4.6 本章小结 |
第五章 不同浓度NiO NPs在人工湿地中的去除与归趋 |
5.1 NiO NPs的去除效果 |
5.2 NiO NPs在人工湿地中的迁移归趋 |
5.2.1 NiO NPs在人工湿地基质中的迁移 |
5.2.2 不同浓度NiO NPs在人工湿地植物中的富集转移 |
5.2.3 不同浓度NiO NPs在人工湿地中的分布特征 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与建议 |
6.1 结论 |
6.2 建议 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文及其他成果 |
(6)3D纳米氧化镍的形貌调控及在锂离子电池中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 纳米氧化镍材料 |
1.2.1 纳米氧化镍材料简介 |
1.2.2 常见的纳米材料的制备技术 |
1.3 表面活性剂概述 |
1.3.1 表面活性剂的作用 |
1.3.2 聚乙烯吡咯烷酮 |
1.4 锂离子电池概述 |
1.4.1 锂离子电池结构及工作原理 |
1.4.2 锂离子电池负极材料 |
1.5 本文的立项依据及主要研究内容 |
第2章 实验材料及测试方法 |
2.1 实验仪器及药品 |
2.2 材料表征方法 |
2.2.1 X射线电子衍射分析法(XRD) |
2.2.2 扫描电子显微镜(SEM) |
2.2.3 透射电子显微镜(TEM) |
2.2.4 X-射线光电子能谱分析(XPS) |
2.3 电化学性能测试方法 |
2.3.1 恒电流充放电测试 |
2.3.2 交流阻抗法 |
第3章 氧化镍形貌调控及六边形材料生长机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验制备过程 |
3.3 材料性能表征 |
3.3.1 材料晶体结构表征 |
3.3.2 材料表面形貌表征 |
3.3.3 pH值对纳米氧化镍形貌的影响 |
3.3.4 PVP的种类对纳米氧化镍形貌影响 |
3.3.5 水热时间对氧化镍形貌的影响 |
3.4 纳米片层生产机理分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 不同形貌纳米氧化镍材料的电化学性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 纳米氧化镍材料的制备与表征 |
4.2.2 材料表面形貌表征 |
4.2.3 材料晶体结构表征 |
4.3 作为锂离子电池负极材料的研究 |
4.3.1 锂离子电池制备 |
4.3.2 电化学阻抗分析 |
4.3.3 循环倍率性能分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(7)金属离子掺杂及金属氧化物复合纳米TiO2的气敏传感器研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 基于TiO_2 纳米材料的气敏传感器 |
1.2.1 TiO_2 纳米材料概述 |
1.2.2 TiO_2 气敏传感器的工作原理 |
1.3 TiO_2 纳米材料的气敏性能改性 |
1.3.1 过渡金属离子掺杂改性 |
1.3.2 金属氧化物复合改性 |
1.4 气敏传感器的特性参数 |
1.5 研究的目的、意义及内容 |
1.5.1 研究的目的和意义 |
1.5.2 研究的内容 |
第二章 金属离子掺杂纳米TiO_2气敏传感器的制备及气敏性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 材料与仪器 |
2.2.2 掺杂Fe~(3+)、Cu~(2+)、Ni~(2+)、Co~(2+)的TiO_2 气敏传感器的制备及性能测试 |
2.2.3 结构表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 表征结果分析 |
2.3.2 气敏传感器的室温气敏性能和掺杂浓度 |
2.3.3 气体浓度的影响 |
2.3.4 响应时间和恢复时间 |
2.3.5 选择性 |
2.3.6 重复性和稳定性 |
2.4 本章小结 |
第三章 α-Fe_2O_3/TiO_2 复合气敏传感器的制备及气敏性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 材料与仪器 |
3.2.2 纳米α-Fe_2O_3 的制备方法 |
3.2.3 α-Fe_2O_3/TiO_2 纳米复合材料的制备 |
3.2.4 结构表征 |
3.2.5 气敏传感器的制备及性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 表征结果分析 |
3.3.2 气敏传感器的最佳工作温度和α-Fe_2O_3 掺杂量 |
3.3.3 气体浓度的影响 |
3.3.4 响应时间和恢复时间 |
3.3.5 选择性 |
3.3.6 重复性和稳定性 |
3.4 气敏传感器的比较 |
3.5 本章小结 |
第四章 其他金属氧化物复合TiO_2 气敏传感器的制备及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 材料与仪器 |
4.2.2 CuO/TiO_2、NiO/TiO_2、Co_3O+4/TiO_2 气敏传感器的制备及性能测试 |
4.2.3 结构表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 表征结果分析 |
4.3.2 气敏传感器的室温气敏性能和掺杂浓度 |
4.3.3 气体浓度的影响 |
4.3.4 响应时间和恢复时间 |
4.3.5 选择性 |
4.3.6 重复性和稳定性 |
4.4 NH_3 传感器气敏性能的比较 |
4.5 本章小结 |
第五章 金属离子掺杂及氧化物复合的气敏机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 纳米TiO_2 气敏传感器的气敏机理研究 |
5.3 金属离子掺杂及氧化物复合对传感器气敏性能影响的机理研究 |
5.3.1 金属离子掺杂对传感器气敏性能影响的机理 |
5.3.2 金属氧化物复合对传感器气敏性能影响的机理 |
5.4 本章小结 |
总结与展望 |
1 本文工作总结 |
2 本文创新之处 |
3 后续工作展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(8)金属镍、氧化镍复合石墨烯催化材料的制备及其在葡萄糖检测中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 葡萄糖电化学传感器简介 |
1.1.1 葡萄糖电化学传感器的研究背景 |
1.1.2 葡萄糖电化学传感器的发展历史 |
1.2 非酶葡萄糖电化学传感器研究现状 |
1.2.1 基于金属及其复合物修饰电极构建的葡萄糖传感器 |
1.2.2 基于金属化合物及其复合物修饰电极构建的葡萄糖传感器 |
1.2.3 基于碳材料载体修饰电极构建的葡萄糖传感器 |
1.3 石墨烯概述 |
1.3.1 石墨烯材料简介 |
1.3.2 石墨烯材料的制备及应用 |
1.4 选题意义和研究内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料与试剂 |
2.2 实验仪器 |
2.3 材料表征 |
2.3.1 X射线衍射(XRD)分析 |
2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
2.3.3 透射电子显微镜(TEM)分析 |
2.3.4 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析 |
2.3.5 拉曼光谱(Raman)分析 |
2.4 电化学性能研究 |
2.4.1 工作电极的制备 |
2.4.2 电化学测试 |
第三章 石墨烯载体的制备及表征 |
3.1 石墨烯的制备 |
3.2 石墨烯的表征 |
3.2.1 X射线衍射(XRD)分析 |
3.2.2 扫描电子显微镜(SEM)分析 |
3.2.3 透射电子显微镜(TEM)分析 |
3.2.4 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析 |
3.2.5 拉曼光谱分析 |
3.3 本章结论 |
第四章 纳米NiO及其石墨烯复合材料的制备及其葡萄糖检测性能的研究 |
4.1 纳米氧化镍的制备方法 |
4.1.1 纳米氧化镍的液相沉淀制备 |
4.1.2 纳米氧化镍的水热制备 |
4.2 纳米氧化镍的结构表征及葡萄糖检测性能 |
4.2.1 制备方法的比较与讨论 |
4.2.2 纳米氧化镍水热制备法中碱源对葡萄糖检测的影响 |
4.2.3 纳米氧化镍水热制备法中溶剂组成对葡萄糖检测的影响 |
4.2.4 纳米氧化镍水热制备法中分散剂对葡萄糖检测的影响 |
4.3 石墨烯负载纳米氧化镍复合材料的制备及葡萄糖检测性能 |
4.3.1 石墨烯负载纳米氧化镍复合材料的制备 |
4.3.2 石墨烯负载纳米氧化镍复合材料表征及葡萄糖检测性能 |
4.4 本章结论 |
第五章 纳米Ni及其石墨烯复合材料的制备及其葡萄糖检测性能 |
5.1 纳米Ni的制备及其葡萄糖检测性能 |
5.1.1 纳米Ni的制备方法 |
5.1.2 纳米Ni表征及对葡萄糖的检测性能 |
5.1.2.1 溶剂对纳米Ni检测葡萄糖性能的影响 |
5.1.2.2 还原剂用量对纳米Ni检测葡萄糖性能的影响 |
5.2 石墨烯负载纳米镍复合材料的制备及对葡萄糖的检测性能 |
5.2.1 石墨烯负载纳米镍复合材料的制备 |
5.2.2 石墨烯负载纳米镍复合材料的表征及对葡萄糖的检测性能 |
5.3 本章结论 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
研究生期间发表论文情况 |
(9)氧化铁基纳米复合材料的制备及其气敏性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 气敏检测的研究背景与意义 |
1.2 半导体气体传感器 |
1.3 氧化铁基气体传感器 |
1.4 本课题研究内容及技术方案 |
第二章 实验药品及表征测试 |
2.1 实验药品和仪器设备 |
2.2 实验表征手段 |
2.3 气敏性能测试 |
第三章 纳米结构Fe_2O_3的制备及气敏性能研究 |
3.1 椭球体Fe_2O_3的制备及气敏性能研究 |
3.1.1 椭球体Fe_2O_3的制备过程 |
3.1.2 结构表征与讨论 |
3.1.3 气敏性能测试分析 |
3.2 立方体Fe_2O_3的制备过程及气敏性能研究 |
3.2.1 立方体Fe_2O_3的制备过程 |
3.2.2 结构表征与讨论 |
3.2.3 气敏性能测试分析 |
3.2.4 立方体Fe_2O_3的气敏增强机理 |
3.2.5 立方体Fe_2O_3的生长机理讨论 |
3.3 本章小结 |
第四章 Ni O/Fe_2O_3P-N异质结纳米复合材料的制备及气敏性能研究 |
4.1 NiO/Fe_2O_3P-N异质结纳米复合材料的制备过程 |
4.2 结构表征与分析 |
4.3 气敏性能测试分析 |
4.4 NiO/Fe_2O_3P-N异质结纳米复合材料的气敏机理 |
4.5 本章小结 |
第五章 SnO_2/Fe_2O_3N-N异质结纳米复合材料的制备及气敏性能 |
5.1 SnO_2/Fe_2O_3N-N异质结纳米复合材料的制备过程 |
5.2 结构表征与分析 |
5.3 SnO_2/Fe_2O_3N-N异质结纳米复合材料的生长机理讨论 |
5.4 气敏性能测试分析 |
5.5 SnO_2/Fe_2O_3N-N异质结纳米复合材料的气敏机理 |
5.6 本章小结 |
第六章 卵壳结构SnO_2/Au/Fe_2O_3纳米材料的制备及气敏性能研究 |
6.1 Au/Fe_2O_3纳米复合材料的制备及性能研究 |
6.1.1 Au/Fe_2O_3纳米复合材料的制备 |
6.1.2 结构表征与讨论 |
6.1.3 气敏性能测试分析 |
6.1.4 Au/Fe_2O_3复合材料的气敏机理 |
6.2 核壳结构SiO2/Au/Fe_2O_3纳米复合材料的制备及表征 |
6.2.1 核壳结构SiO2/Au/Fe_2O_3纳米复合材料的制备 |
6.2.2 结构表征与讨论 |
6.3 核壳结构SnO_2/SiO2/Au/Fe_2O_3纳米复合材料的制备及表征 |
6.3.1 核壳结构SnO_2/SiO2/Au/Fe_2O_3纳米复合材料的制备 |
6.3.2 结构表征与讨论 |
6.4 卵壳结构SnO_2/Au/Fe_2O_3纳米复合材料的制备及表征 |
6.4.1 卵壳结构SnO_2/Au/Fe_2O_3纳米复合材料的制备 |
6.4.2 结构表征与讨论 |
6.4.3 气敏性能测试分析 |
6.4.4 卵壳结构SnO_2/Au/Fe_2O_3纳米复合材料的气敏机理 |
6.5 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(10)半导体NiO及其复合氧化物的水热合成及电化学与气敏性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 半导体氧化镍纳米材料 |
1.2.1 氧化镍的基本性质 |
1.2.2 氧化镍的晶体结构 |
1.2.3 氧化镍纳米材料的制备方法 |
1.3 氧化镍在气敏传感领域的研究现状 |
1.3.1 高比表面积的NiO特殊结构 |
1.3.2 金属/氧化镍异质结 |
1.3.3 金属氧化物/氧化物异质结 |
1.4 氧化镍及复合物在超级电容器领域的研究现状 |
1.5 本论文的主要研究目的和研究内容 |
1.5.1 本论文的主要研究目的 |
1.5.2 本论文的主要研究内容 |
2 氧化镍的表征及测试分析方法 |
2.1 引言 |
2.2 材料结构和性质的表征 |
2.2.1 X射线衍射(XRD) |
2.2.2 场发射扫描电子显微镜(FESEM) |
2.2.3 透射电子显微镜(TEM) |
2.2.4 比表面积测试(BET) |
2.3 气敏传感器的制备与检测方法 |
2.3.1 气敏传感器的组装 |
2.3.2 气敏性能的测试 |
2.4 电化学性能的研究 |
2.4.1 氧化镍及复合材料电极的制备与组装 |
2.4.2 电化学性能的测试 |
3 低维度NiO纳米材料的合成及气敏性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 一一维NiO纳米线的控制合成及气敏性能研究 |
3.2.1 实验部分 |
3.2.2 材料表征 |
3.2.3 生长机理 |
3.2.4 气敏性能 |
3.2.5 气敏机理 |
3.3 二维规则NiO纳米片的控制合成及气敏性能研究 |
3.3.1 实验部分 |
3.3.2 材料表征 |
3.3.3 生长机理 |
3.3.4 气敏性能 |
3.4 本章小结 |
4 三维NiO纳米材料的合成与掺杂及气敏性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 NiO分层自组装花状结构及气敏性能研究 |
4.2.1 实验部分 |
4.2.2 材料表征 |
4.2.3 生长机理 |
4.2.4 气敏性能 |
4.3 WO_3掺杂NiO花状结构及气敏性能研究 |
4.3.1 实验部分 |
4.3.2 材料表征 |
4.3.3 气敏性能 |
4.3.4 气敏机理 |
4.4 本章小结 |
5 碳纤维生长NiO纳米片阵列及电化学性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 碳纤维NiO纳米片阵列核壳结构的合成及电化学性能研究 |
5.2.1 实验部分 |
5.2.2 材料表征及生长机理讨论 |
5.2.3 电化学性能与机理分析 |
5.3 本章小结 |
6 NiO复合物独特结构的制备及电化学性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 NiCo_2S_4纳米片阵列表面控制生长纳米针及电化学性能研究 |
6.2.1 实验部分 |
6.2.2 材料表征 |
6.2.3 生长机理 |
6.2.4 电化学性能与机理分析 |
6.3 NiCo_2O_4纳米片阵列外延生长NiO纳米片的合成与表征 |
6.3.1 实验部分 |
6.3.2 材料表征 |
6.4 槽状NiMoO_4空心纳米棒的合成及电化学性能研究 |
6.4.1 实验部分 |
6.4.2 材料表征 |
6.4.3 电化学性能测试与分析 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 后续工作及展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A. 博士期间发表的论文 |
B. 博士期间参与的项目 |
C. 攻读博士学位期间获得的奖励与荣誉 |
四、纳米氧化镍气敏材料制备及表征(论文参考文献)
- [1]基于p-n结界面调控的NiO基气体传器选择性吸附响应研究[D]. 吕品. 辽宁科技大学, 2021
- [2]一种可重复利用的负载型nano-PAA-NiO光催化剂的制备及其应用[D]. 黄一飞. 西北大学, 2020(02)
- [3]异质结和掺杂对氧化镍基半导体气体传感器性能的影响和研究[D]. 邱雷. 大连海事大学, 2020(01)
- [4]水污染控制纳米氧化镍合成与应用研究[D]. 顾雅洁. 中国科学院大学(中国科学院上海硅酸盐研究所), 2020(03)
- [5]纳米氧化镍作用下人工湿地系统除污性能研究[D]. 王鸣宇. 东南大学, 2020(01)
- [6]3D纳米氧化镍的形貌调控及在锂离子电池中的应用[D]. 刘卓海. 华北电力大学(北京), 2020(06)
- [7]金属离子掺杂及金属氧化物复合纳米TiO2的气敏传感器研究[D]. 徐志武. 华南理工大学, 2019
- [8]金属镍、氧化镍复合石墨烯催化材料的制备及其在葡萄糖检测中的应用[D]. 陈康. 太原理工大学, 2019(08)
- [9]氧化铁基纳米复合材料的制备及其气敏性能研究[D]. 刘璐. 济南大学, 2018(02)
- [10]半导体NiO及其复合氧化物的水热合成及电化学与气敏性能研究[D]. 林栎阳. 重庆大学, 2015(07)