一、OP-10~n-C_6H_(13)OH/c-C_6H_(12)/H_2O体系W/O微乳液稳定条件的研究(论文文献综述)
黄国芳[1](2021)在《金属基纳米/单原子催化剂的构筑及其在甲酸产氢与副产物二氧化碳转化中的应用》文中进行了进一步梳理面对环境问题日益严重和化石能源日渐减少的问题,开发可持续循环的清洁能源是能源领域的大趋势。氢能具有燃烧热值高、能量密度大的优势,是一种清洁的能源载体,而氢气的高效释放是实现氢能利用的关键所在。甲酸(HCOOH)具有4.4 wt%的含氢量,是理想的化学储氢材料之一。但在催化甲酸产氢过程中(HCOOH→H2+CO2)仍存在一些问题,如产氢催化剂以贵金属Pd为主、含非贵金属的Pd基催化剂室温活性低、纯非贵金属催化剂没有产氢活性以及产氢过程中有副产物CO2产生。本论文针对这些问题,从提高甲酸产氢效率与缓解碳排放的角度出发,构筑了一系列负载型Pd基光催化剂和配位型非贵金属单原子催化剂,系统研究了两类催化剂在催化甲酸产氢和转化CO2中的性能及其构效关系。主要结果如下:(1)从调控负载型光催化剂中活性金属中心的电子密度以及对底物分子吸附的角度出发,利用等离子体技术制备了一系列表面富N缺陷且能带结构可调的氮化碳(C3N4,简称DCN),并对富氮缺陷的载体进行氨基硅烷修饰,制得负载型Au Pd M/DCN-APTS(M=Co,Ni)光催化剂。结果表明,在光催化HCOOH产氢反应中,含氮缺陷的DCN不仅具有减小的带隙、增加的光吸收能力和提升的载流子分离效率,还通过肖特基结最大限度地将光生电子转移至三金属纳米粒子上,使得Au Pd M纳米粒子的电子密度大幅提升。另外,氨基硅烷的引入促进了催化剂对HCOOH的吸附。在众多催化剂中,Au Pd Ni/DCN-10-APTS具有最高的TOF值(1075 h-1),且波长在420nm时的表观量子效率为66.9%。同时,该催化剂具有良好的抗CO毒化能力。(2)从构筑催化剂新活性位点的角度出发,采用金属离子空间分隔策略、金属离子空间限域策略以及金属离子空间分隔结合硬模板的策略,以金属-有机框架(简称MOF)为前驱体,通过高温热解,构筑了三个系列多孔氮掺杂碳为基质且非贵金属(V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni和Cu)与氮配位的单原子催化剂,使得甲酸产氢反应在光热条件下能够高效进行。通过控制煅烧温度与金属种类,实现了单原子催化剂中金属与氮配位模式的调控(如二、三、四配位)。催化结果表明,单原子型催化剂突破了非贵金属没有HCOOH产氢活性的限制,其中空间分隔策略所得Co单原子具有最优的催化产氢能力,其TOF值为501 h-1。此外,金属与氮的配位模式影响催化剂的产氢活性。(3)从缓解碳排放与温和条件下活化转化CO2的角度出发,利用等离子体协同催化剂的方式将HCOOH产氢过程中的副产物CO2转化为CO。其中,使用的催化剂为HCOOH产氢反应中的贵金属纳米催化剂和非贵金属单原子催化剂。结果表明,此策略可高效催化CO2转化为高附加值的CO,贵金属纳米催化剂的活性较低,而非贵金属单原子催化剂具有优异的催化性能。其中,等离子体协同Cu基单原子催化剂转化CO2时,CO生成量为499 umol。此外,光学发射光谱(OES)的结果表明,等离子体可实现惰性CO2的活化;XPS结果显示,等离子体协同非贵金属单原子催化剂转化CO2的活性位点在金属与氮的配位结构上。
崔咏梅[2](2021)在《BmimPF6/DMF/H2O微乳液的耗散粒子动力学模拟及应用研究》文中研究说明无表面活性剂存在时,不相溶的油和水可以在“双溶剂”的作用下形成微乳液,称作“无表面活性剂微乳液”(Surfactant-Free Microemulsion,简称SFME)。研究表明,SFME的相行为和微结构与传统微乳液类似,在纳米材料制备、化学反应及医药萃取等方面都有显着的应用优势。本文利用耗散粒子动力学(DPD)计算模拟技术研究了1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐(bmim PF6)/N,N-二甲基甲酰胺(DMF)/H2O体系的相行为及稳定性,绘制了模拟相图。DPD的模拟结果清晰、直观,可为进一步研究及预测其他离子液体微乳液(IL-SFME)的相行为、界面性质及制备机理等提供理论指导。此外,本文在“BmimPF6/DMF/H2O”IL-SFME中合成了La(BTC)(H2O)6以及Tb@La(BTC)两种MOFs材料,并考察了其对2,6-吡啶二羧酸(DPA)的荧光传感性能。本文的主要研究内容和结论如下:1、DPD模拟研究BmimPF6/DMF/H2O体系的相行为首次利用DPD方法模拟BmimPF6/DMF/H2O无表面活性剂微乳液的相行为,结果表明存在一个单相区和一个多相区,单相区存在离子液体包水(W/IL),双连续(BC)及水包离子液体(IL/W)三种微观结构,该模拟结果与实验相图基本一致。通过DPD技术进一步模拟,发现多相区存在上相微乳液、下相微乳液和层状液晶相等结构。2、DPD模拟研究BmimPF6/DMF/H2O体系的稳定性考察了剪切速率、无机盐浓度和温度三种因素对SFME稳定性的影响。结果表明,IL/W和W/IL微乳液都具有很好的耐盐性和耐温性,W/IL微乳液的耐温性优于IL/W微乳液,但二者都容易受剪切力影响。3、镧基金属有机骨架(Ln-MOFs)对生物标志物的荧光传感研究室温条件下在BmimPF6/DMF/H2O中合成了棒状镧基金属有机骨架——La(BTC)(H2O)6,并以此为基体采用浸泡法合成了Tb@La(BTC)。利用透射电镜、扫描电镜、X射线衍射、红外光谱及荧光光谱等技术表征了材料的形貌及结构,研究了材料对细菌孢子中DPA的荧光传感性能。DPA对两种材料都具有荧光猝灭作用,La(BTC)(H2O)6检测限为0.996μM,线性范围为0.15-150μM;Tb@La(BTC)检测限为13.4 n M,线性范围为0.05-25μM。与La(BTC)(H2O)6相比,Tb@La(BTC)的检测限更低,说明Tb@La(BTC)传感器由于Tb3+的加入,对DPA的检测更灵敏。与文献报道的Ln-MOF合成方法相比,微乳液法和浸泡法简单温和,避免了使用表面活性剂、高温等条件,为检测DPA提供了一种快速、灵敏的检测方法。
闵洁[3](2021)在《磁性Fe3O4@SiO2负载Co(Ⅲ)-Salen的制备及催化CO2环加成反应的研究》文中研究指明二氧化碳(CO2)的化学利用不仅可以帮助人类实现减少对不可再生化石燃料的使用和依赖,还可以减缓因CO2的过度排放所造成的全球气候变暖的步伐。目前,已报道的用于催化环氧化合物和CO2环加成反应的催化剂包括负载型催化剂、金属Salen型配体、金属有机框架和离子液体等。其中,M(Salen)均相催化剂具有合成工艺简单、催化活性高等优点,但是当反应完成后,均相M(Salen)催化剂很难从产物中分离。要解决这一问题,可将M(Salen)配合物固载在纳米颗粒、无机固体和高分子聚合物等不同的载体上,以获得具有易分离、可重复使用以及环境友好等特点的非均相M(Salen)催化剂。在众多的无机纳米载体中,磁性纳米材料因具有化学稳定性好、易于功能化以及可磁分离等特点,作为M(Salen)型催化剂载体得到了广泛的应用。因此,本文使用Fe3O4作为磁性组分,使用Fe3O4@SiO2作为纳米载体对Co(III)-Salen均相催化剂进行负载实现催化剂有效分离及循环使用。结合密度泛函理论(DFT)对配合物的结构进行了优化,并对其催化机理进行了验证。主要内容如下:(1)本文在Triton X-100/正己醇/环己烷/水反相微乳液体系中,分别采用一步法和两步法合成了磁性Fe3O4@SiO2复合纳米粒子。考察了搅拌方式和超声条件等参数对一步法产物形貌的影响行为并与两步法进行了对比研究。表征结果表明,反相微乳液体系下,通过一步法获得的纳米粒子无明显的核/壳结构且团聚严重,而搅拌方式和超声因素对产物形貌和结构影响较小;采用两步法可以获得具有核/壳结构Fe3O4@SiO2纳米粒子,其室温下的磁滞回线呈超顺磁性,饱和磁化强度为37.8 emu/g。(2)采用水杨醛与3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)发生脱水反应获得了Salen配体,进一步配位Co(II)制备了Co(III)-Salen-OAc配合物,通过硅醚键将此配合物共价负载在磁性Fe3O4@SiO2纳米载体上,制备得到了Fe3O4@SiO2/Co(III)-Salen复合纳米催化剂。采用了TEM、FT-IR、XRD、BET、ICP、VSM、TGA、DLS、XPS和EDS等手段对催化剂结构进行了表征。结果表明该纳米催化剂具有明显的核壳结构、丰富的孔隙度和良好的热稳定性,其磁饱和强度为27.2 emu/g,粒径大小为29 nm。各项表征技术证明了催化剂良好的性能和完整的结构。(3)将该纳米催化剂用于催化CO2与环氧氯丙烷合成环状碳酸酯的反应,并系统地考察了不同因素(反应时间、温度、压力、催化剂与反应物比例)对环加成反应的收率和选择性的影响,并对产物进行核磁共振氢谱分析(1HNMR)分析。结果表明,温度对产物收率具有较大的影响,温度越高,收率越高。除此之外,反应时间越长、催化剂用量越大的情况下,收率越高。而在CO2压力在0.5–2.5MPa范围内,1 MPa条件下可获得最高的产物收率。在最优条件下(90℃、6 h、1 MPa、环氧氯丙烷/催化剂摩尔比=100),收率可达99%,选择性为99%。本论文还提出了Co(III)-Salen与溴离子共同作用下催化环加成反应的机理,并通过DFT理论计算对该机理进行了证明。最后,考察了催化的循环使用性能,通过磁铁对催化剂进行分离、清洗并重复使用,结果表明,重复使用5次以上催化剂效果良好且无明显失活。
吴启超[4](2020)在《Fe3O4@rGO/C锂离子电池负极材料制备与性能研究》文中认为随着电气化进程日益推进,社会对能源的需求越来越高。而锂离子电池作为一种清洁环保的储能方式受到了人们的热烈追捧。但是,目前商业化的锂离子电池负极材料石墨的理论比容量较小,无法满足类似于电动汽车、起重机车、矿山机械等大功率机电设备的要求,因此寻找开发高比容量的锂离子电池负极材料是解决这一问题的核心。与石墨和钛基材料的脱嵌机制相比,过渡金属氧化物为基底的负极材料具有更高的理论比容量,其中Fe3O4被研究者们认为是一种理想的锂离子电池负极材料。但是由于Fe3O4的自身缺陷,比如在氧化还原过程中脱嵌锂离子时Fe3O4发生膨胀,体积变大,容易导致活性材料从电极脱落,粉化,使得电池容量迅速衰减,循环稳定性变差。这样的问题严重阻碍了Fe3O4在锂离子电池的应用。目前,通过对Fe3O4进行包覆是解决这个问题的主要手段之一,但是这样的改性在提高Fe3O4电化学性能上还有一定的上升空间。本文主要通过构筑单层、多层包覆、包覆与封装结构相结合来改善Fe3O4的电化学性能。包覆以及封装结构可以在Fe3O4的外围构筑一层连续的惰性保护层,限制Fe3O4在脱嵌锂离子过程中的体积形变,减少活性材料的脱落与粉化,提高Fe3O4的电化学性能。另外,合理的微纳结构同样可以限制活性材料在充放电过程中的体积膨胀;同时能够缩短锂离子在电极材料中的扩散路程,提高活性材料的倍率性能。通过对Fe3O4的改性,使得Fe3O4的电化学性能得到较大的提高,本论文主要研究工作如下:(1)单层碳包覆Fe3O4的制备与性能研究。碳材料在充放电过程中的体积膨胀几乎可以忽略不计且具有较高的导电性,因此选择碳材料为包覆材料对Fe3O4进行包覆。通过简单的水热法及高温煅烧法,采用简单易去除的造孔剂,得到前驱体多孔Fe2O3。随后通过碳热还原得到了碳包覆均匀的多孔Fe3O4@C材料记为CP-Fe3O4@C。多孔结构能够增大电极与电解质的接触面积,有助于电解质浸润电极材料,从而提高离子传输速率。同时,探讨了造孔剂的添加量以及包覆水热时间对产物形貌的影响。通过充放电结果显示,核壳结构的CP-Fe3O4@C在0.3 A g-1的电流密度下循环200圈之后的比容量为785 m Ah g-1,在6 A g-1的大电流密度下充放电的比容量能够达到130 m Ah g-1。通过CP-Fe3O4@C倍率性能的反应动力学计算,当循环伏安的扫描速率为5 m V s-1时,赝电容占总容量的比例为91%。(2)包覆与封装结构的碳空位缺陷还原氧化石墨烯(Dr GO)封装核壳结构Fe3O4的制备与性能研究。石墨烯是一种具有优异导电性,多孔性,高比表面积以及良好力学性能的二维层状碳基材料,非常适合于封装工程,构建三维结构的微纳复合材料。本文通过碱性刻蚀的方法制备了具有碳缺陷的还原氧化石墨烯,利用碳空位缺陷中的含氧官能团与Fe3O4纳米微球通过化学键紧密结合在一起,形成结构稳定的复合材料。通过水热法,碳热还原法以及碱性刻蚀法合成了缺陷还原氧化石墨烯封装核壳结构Fe3O4@C的复合材料(Dr GO-CP-Fe3O4@C)。探究了石墨烯刻蚀过程的形貌与官能团的变化,简要的阐述了石墨烯刻蚀的机理。通过充放电结果显示,三维结构的Dr GO-CP-Fe3O4@C在0.3 A g-1的电流密度下循环200圈之后的比容量为820 m Ah g-1。值得关注的是,Dr GO-CP-Fe3O4@C在6 A g-1的大电流密度下充放电的比容量能够达到251 m Ah g-1,与CP-Fe3O4@C相比,Dr GO-CP-Fe3O4@C的比容量提升了93%,证明了缺陷还原氧化石墨烯的引入能有效改善大电流条件下充放电性能。(3)双碳层封装Fe3O4复合材料的制备与性能研究。利用GO的含氧官能团直接与Fe3O4进行自组装,煅烧后形成稳定的“三明治”结构的r GO/Fe3O4复合材料。在层状r GO的封装下,Fe3O4在充放电过程中的体积膨胀被极大的抑制。在此基础上引入碳网结构对r GO的表面进行封装,既可以抑制r GO表面Fe3O4的体积膨胀又可以进一步抑制r GO/Fe3O4复合材料的整体膨胀。同时碳网的引入可以构建三维网络电子传输结构,缩短电子的传输距离。本文通过简单环保的一锅溶剂热法直接在r GO的层间和表面生长菜花状Fe3O4,随后在煅烧GO/Fe3O4成相的过程中在其表层制备一层碳网,得到双层“三明治”结构的复合材料记为r GO/Fe3O4/C。通过充放电结果显示,r GO/Fe3O4/C在0.3 A g-1的电流密度下循环300圈之后的比容量为844 m Ah g-1。值得注意的是,r GO/Fe3O4/C在4 A g-1的大电流密度下循环300圈之后的比容量为363 m Ah g-1。充放电结果充分证明了具有这种“三明治”结构的复合材料在电化学循环性能方面得到了一定的提升。通过FT-IR和XRD联用,分析了电极材料表面物质在循环前后的变化,并提出了三种可能造成电池容量随着循环圈数上升的假设,为进一步研究电极材料的变化提高基础。(4)氢化的氧空位缺陷二氧化钛包覆核壳C/Fe3O4@r GO的制备与性能研究。在锂离子电池负极材料中钛基材料的稳定性远远高于过渡金属氧化物,尤其是Ti O2。Ti O2在锂离子的脱嵌过程中的体积膨胀系数大约为4%,可以保持电极材料在循环过程中的结构稳定,其较差的导电性(~1*10-12 S/m)可以通过氢化工程改善。通过氢化处理可以使Ti O2中的部分Ti4+还原为Ti3+,产生一定数量的单电子,提高其电子导电率。本文通过简单溶剂热法,碳热还原以及氢化等方法合成出了以Fe3O4@r GO为核心,碳层为中间包覆层,氢化的Ti O2(H-Ti O2)为最外层包覆层的双层包覆封装结构H-Ti O2/C/Fe3O4@r GO复合材料。通过充放电结果显示,H-Ti O2/C/Fe3O4@r GO在0.3 A g-1的电流密度下循环200圈之后的比容量为867 m Ah g-1。特别需要注意的是,H-Ti O2/C/Fe3O4@r GO在1 A g-1的大电流密度下循环700圈之后的比容量为505 m Ah g-1。由此可见,Ti O2包覆层以及双包覆层结构的引入对提高电极材料的循环稳定性有极大的帮助。
宋瑞雪[5](2020)在《无机功能纳米材料用于乏氧肿瘤高效治疗的研究》文中研究表明乏氧是恶性实体肿瘤内普遍存在的一种微环境特点,是导致肿瘤发生治疗耐受、侵袭和转移等恶性进展的重要因素。探索精确且可靠的乏氧检测手段,并制定个性化且高效的肿瘤治疗方案,将有助于实现恶性实体肿瘤的精准治疗及不良预后的改善。近年来,随着纳米技术的迅速发展,物理化学性质丰富的功能化纳米材料为肿瘤精准诊疗提供了新的解决思路,而肿瘤特殊的乏氧微环境也为纳米材料的功能化设计提供了无限空间。因此,借助于纳米材料的功能化设计,将有望实现对乏氧肿瘤的精准诊断及高效治疗,以期获得最优的抗肿瘤效果。本论文基于肿瘤乏氧微环境的独特生物学特性,设计并制备了多种新型的功能化无机纳米材料,初步实现了对肿瘤乏氧的实时监测和精准定位,并借助于“克服乏氧”、“规避乏氧”和“利用乏氧”三类肿瘤治疗新策略,实现了对乏氧肿瘤的高效治疗。具体研究内容如下:1.锰基纳米诊疗剂用于乏氧肿瘤的精准诊疗:化疗作为癌症最常见的治疗手段之一,在临床应用中存在无法实现药物在瘤区的最大富集、乏氧肿瘤疗效差、以及无法实现精准的按需治疗等瓶颈问题;此外,探索切实可行的乏氧诊疗手段,且通过单药同时实现乏氧肿瘤的实时无创精准成像和乏氧自适应的高效治疗,仍是一个巨大的挑战。基于此,本研究以上转换发光纳米颗粒(upcoversion nanoparticle,UCNP)为功能内核,在其表面包覆空腔介孔二氧化硅(hm Si O2)层,用于实现对化疗药物阿霉素(doxorubicin,DOX)的高效率装载,及对乏氧肿瘤微环境敏感的Mn O2纳米片的表面富集,最终获得诊疗一体化的DOX-UCHSM-DOTA功能纳米材料。该纳米材料到达肿瘤区后,片层Mn O2响应乏氧酸性微环境分解生成Mn2+,继而被修饰于外层的大环螯合物DOTA快速鳌合,实现响应增强型T1-MRI乏氧检测;同时,Mn O2的快速响应分解,削弱了其对装载于hm Si O2空腔中DOX的“封孔”作用,进而实现了DOX的肿瘤微环境响应释放;DOX的释放也可通过内核UCNPs上转换发光强度的变化实时监测。值得一提的是,Mn O2同时具备催化分解乏氧肿瘤细胞内H2O2产生O2的功能,继而克服了乏氧对化疗药物的耐受性,重塑乏氧细胞对化疗药物的敏感性。本研究在He La细胞和皮下荷瘤鼠上,系统评估了该多功能纳米诊疗剂的乏氧影像诊断和治疗的效果,结果显示其可实现对乏氧肿瘤的精准监测和高效治疗。这类基于“克服乏氧”策略构建的锰基多功能纳米诊疗剂,将为其它用于乏氧肿瘤精准诊疗的新型多功能诊疗的构建提供借鉴性研究思路。2.近红外光引发的氯自由基(Cl·)应激用于乏氧肿瘤的高效治疗:活性氧物种(reactive oxygen species,ROS)是目前抗肿瘤治疗中应用最为普遍的自由基种类。然而,肿瘤区普遍存在的O2和H2O2供应不足,严重地限制了基于ROS的抗肿瘤治疗效果。基于此,本研究提出了基于氯自由基的新型肿瘤治疗策略:氯自由基应激治疗。利用UCNP作为光调节器,在其表面均匀包覆实心Si O2,并将Ag0/Ag Cl异质纳米晶点缀于Si O2外表面,构建了Cl·纳米发生器UCSAP。在近红外(near-infrare,NIR)光激发下,UCNP的上转换短波发射光催化Ag0/Ag Cl产生强氧化性Cl·。Cl·的产生无需依赖于周围环境中的O2和H2O2,因此可同时实现对常氧和乏氧肿瘤的高效杀伤;值得一提的是,相较于传统活性氧自由基,Cl·不仅具有较强的氧化性,且具有极强的亲电性,使其更易于攻击富电子基团的生物分子,可以无差别地引发常氧及乏氧细胞内剧烈的应激反应,造成脂质过氧化及DNA双链损伤,最终引发常氧和乏氧肿瘤细胞的凋亡。这类由Cl·引起的剧烈氧化应激损伤,被定义为氯自由基应激治疗。这类基于“规避乏氧”的新型氯自由基应激治疗策略,克服了乏氧对活性氧自由基抗肿瘤治疗的限制,为新型非氧自由基抗癌药物的研发提供了借鉴性研究思路。3.钙基纳米材料诱发的内质网应激用于乏氧肿瘤的高效治疗:多数恶性肿瘤均伴随有内质网应激(endoplasmic reticulum stress,ER stress),并且会通过激活未折叠蛋白反应(unfolded protein response,UPR)通路缓解内质网应激。乏氧肿瘤细胞中因缺乏O2,将通过激活氧气(O2)敏感的UPR信号通路,以提高肿瘤在内质网应激的乏氧条件下的适应性和存活率。因此,利用乏氧肿瘤固有的内质网应激作为乏氧肿瘤治疗的切入点,将有望克服常规通过重塑乏氧激活还原性前药的乏氧治疗策略促进耐药性和恶性进展等弊端。基于此,本研究利用气相沉淀法合成了载有蛋白酶体抑制剂硼替佐米(bortezomib,BTZ)的Ca CO3纳米颗粒(Ca CO3-BTZ NPs),提出了“钙基纳米材料诱发的内质网应激策略”,即利用未折叠蛋白反应通路上调的乏氧肿瘤微环境诱发肿瘤细胞发生严重的内质网应激,导致细胞发生内质网应激死亡实现乏氧肿瘤治疗的策略。Ca CO3-BTZ纳米颗粒胞吞进入细胞后,分解产生大量的Ca2+;胞内急剧增加的高浓度Ca2+,将扰乱内质网钙库内的离子稳态,敏化蛋白错误折叠的内质网环境,促进常氧及乏氧肿瘤细胞内质网应激的产生;同时,胞质中大量的Ca2+将干扰线粒体的电子传递链,促进ROS的产生,进一步加剧内质网应激。更重要的是,伴随Ca CO3纳米颗粒的分解,BTZ被释放至胞质中,将高效抑制未折叠蛋白反应的激活,导致未折叠蛋白和错误折叠蛋白无法降解,进一步加剧内质网应激。最终,持续严重的内质网应激,诱发未折叠蛋白和错误折叠蛋白大量聚集,造成肿瘤细胞的不可逆转性死亡。这类基于“利用乏氧”的内质网应激肿瘤治疗策略,不仅成功地克服了重塑乏氧易造成肿瘤治疗耐受、复发和远端转移的风险,同时也为利用内质网应激作为乏氧肿瘤治疗的靶点、研发新型乏氧肿瘤药物提供借鉴性思路。
王峥[6](2020)在《含离子基团的苯并恶嗪树脂的合成与性能》文中研究说明苯并恶嗪树脂是一种新型的高性能热固性树脂。它具有优异的热性能、力学性能、阻燃性能、尺寸稳定性和灵活的分子设计性,并且已经在航空航天、运输、电子制造等领域得到应用。然而,目前开发的苯并恶嗪树脂大部分都是疏水性的,这限制了它在亲水性环境的应用,如表面活性剂、聚电解质等。因此,开发具有亲水性甚至是水溶性的苯并恶嗪树脂对拓宽它的应用领域具有十分重要的意义。本论文以开发含离子基团的功能性苯并恶嗪树脂为目标,通过从分子水平上引入离子基团,分别合成了两种阴离子型的苯并恶嗪表面活性剂和三种含磺酸基团、季铵基团、两性离子基团的交联聚苯并恶嗪薄膜,并对它们的合成与性能展开了系统的研究。本论文的主要内容和研究结果如下:第一部分:含羧酸基团的生物基苯并恶嗪表面活性剂以可再生的甘氨酸和腰果酚为原料经曼尼希反应(Mannich reaction)合成了生物基苯并恶嗪表面活性剂(Ca-g)。以Ca-g作为乳化剂制备了苯乙烯乳液和聚苯乙烯(PS)乳胶液。另外,我们还研究了 Ca-g的体外细胞毒性和它的甘油三酯乳液。结果表明:Ca-g表面活性剂可以高效地稳定苯乙烯乳液。仅加入浓度为1.7 w/v%的Ca-g就可以稳定苯乙烯体积比为90%的高内相乳液(HIPE)。更有趣的是,这些HIPE表现出了 pH敏感性。HIPE易于在pH=9.0-12.0的范围内形成。进一步,通过HIPE聚合制备了 PS乳胶粒。Ca-g对Hela细胞系表现出较低的毒性。基于Ca-g的O/W型甘油三酯乳液具有较好的储存稳定性和离心稳定性。这种基于氨基酸的生物基表面活性剂可能在日用清洁产品、化妆品领域有潜在的用途。第二部分:含磺酸基团的苯并恶嗪表面活性剂及其水性苯并恶嗪树脂以对羟基苯磺酸钠、正十二胺为原料经曼尼希反应合成了一种含磺酸基团的苯并恶嗪表面活性剂(SBZ)。用SBZ表面活性剂乳化疏水性的苯并恶嗪树脂(BZ),得到了一系列水性苯并恶嗪树脂(WBR)乳液。研究了 SBZ浓度和分散相体积比对WBR乳液行为的影响。进一步,通过直接将分散相体积比为50%的WBR乳液固化制备了聚苯并恶嗪薄膜。结果表明:SBZ具有较强的乳化能力。加入较低浓度的SBZ(2 w/v%),就可以得到高固含量(50-80 vol%)并且稳定的WBR乳液。WBR乳液固化后得到了具有柔韧性的透明聚苯并恶嗪薄膜。SBZ表面活性剂在开环聚合后融入到聚苯并恶嗪树脂的交联网络结构中。薄膜的拉伸强度和断裂伸长率分别为7.4 MPa和9.2%。它表现出优异的耐热性,玻璃化转变温度达到288℃。本工作为开发耐高温的环境友好型涂料提供了新的策略。第三部分:用于质子交换膜的含磺酸基团的苯并恶嗪树脂以对甲酚、苯胺和多聚甲醛为原料经曼尼希反应和开环聚合反应得到了苯并恶嗪齐聚物(PBZ)。随后,PBZ经磺化反应、离子交换反应成功得到了含磺酸基团的苯并恶嗪齐聚物(H-SPBZ)。最后,将H-SPBZ与双环苯并恶嗪单体共聚得到了含磺酸基团的聚苯并恶嗪交联膜(SPM)。详细研究了 SPM的导电性、甲醇渗透性、尺寸稳定性、氧化稳定性、耐热性和力学性能。结果表明:苯并恶嗪齐聚物的线性分子结构提高了成膜性,制得了 8 cm × 7 cm × 170μm尺寸的膜。所得SPM-15膜具有良好的力学性能。它的拉伸强度和断裂伸长率分别为9.6MPa和8.5%。SPM-15膜的导电率为25 mS/cm(80℃和100%相对湿度)。它的甲醇渗透性为 0.49 × 10-6 cm2/s,是 Nafion-117 膜的五分之一(2.37 × 10-6 cm2/s)。SPM-15膜表现出较强的氧化稳定性。经80℃的芬顿试剂(3 wt%H2O2+3 ppm FeSO4)处理后,失重率仅为1.3%,这与Nafion-117膜的氧化稳定性(1.5%)相当。SPM-15膜具有较高的尺寸稳定性,它在80℃的吸水率和溶胀度分别为12.8%和2.8%。另外,SPM-15膜还具有较好的耐热性。本工作为开发耐高温、高阻醇性的新型质子交换膜提供了新思路。第四部分:用于阴离子交换膜的含季铵基团的苯并恶嗪树脂以双酚A、4,4’-二氨基二苯甲烷、大麦芽碱和多聚甲醛为原料经曼尼希反应、季铵化反应以及离子交换得到了含季铵基团的主链型苯并恶嗪齐聚物(QBZ)。进一步,采用溶液浇铸法升温固化制得了含季铵基团的聚苯并恶嗪(PQBZ)交联膜。系统研究了 PQBZ膜的导电性能、甲醇渗透性、尺寸稳定性、碱稳定性、氧化稳定性、耐热性和力学性能。结果表明:主链型分子结构提高了它的成膜性,可以制备出尺寸为10 cm × 8 cm × 100 μm的膜。PQBZ膜的拉伸强度和断裂伸长率分别为11.9 MPa和12.8%。PQBZ840膜表现出较高的导电率58.5 mS/cm(80 ℃和100%相对湿度)。它的甲醇渗透性为2.7 × 10-8 cm2/s,比Nafion-117膜(2.37× 10-6 cm2/s)低两个数量级。PQBZ840膜表现出较好的碱稳定性和氧化稳定性,经1.0 mol/LKOH在60℃处理400小时导电率仍保留75.4%。经芬顿试剂(30%H2O2+30ppm FeSO4)在68℃加速氧化72小时后,PQBZ840膜的失重率为17.6%,远低于热塑性阴离子交换膜AMI-7001的失重率(42%)。与其他的报道的阴离子交换膜相比,PQBZ840膜还表现出了较好的尺寸稳定、较高的耐热性和力学性能。总之,这种新型聚苯并恶嗪薄膜表现出用于碱性甲醇燃料电池阴离子交换膜的较大潜力。第五部分:用于防污涂料的含两性离子基团的苯并恶嗪树脂以大麦芽碱、双酚A、4,4’-二氨基二苯甲烷和多聚甲醛为原料经曼尼希反应、季铵化反应合成了含磺基甜菜碱的苯并恶嗪单体和主链型苯并恶嗪齐聚物。进一步,采用溶液浇铸法经升温聚合得到了含磺基甜菜碱的聚苯并恶嗪交联膜。详细研究了聚苯并恶嗪交联膜的表面亲水性、防污性能、力学性能和热性能。结果表明:利用苯并恶嗪树脂的侧链叔胺基团与1,3-丙烷磺酸内酯反应简单、高效地将两性离子基团(磺基甜菜碱)引入到苯并恶嗪树脂中。含磺基甜菜碱的聚苯并恶嗪交联膜PSHM表现出了良好的亲水性,其静态接触角为74.8°。经PSHM功能化的表面具有优异防污性能,其蛋白吸附量减少98%。PSHM膜具有较好的力学性能,粘结强度和铅笔硬度分别为1级和6H。另外,它还表现出了优异的耐热性,玻璃化转变温度和热失重5%的温度分别为218℃和269℃。本工作提供了一种简单、高效的制备交联聚甜菜碱的方法,由此方法制备的PSHM在耐高温的防污涂料领域有应用潜力。
李合[7](2020)在《金属硫化物纳米结构的可控制备及光(电)催化性能》文中进行了进一步梳理金属硫化物半导体纳米材料以其优良的电子结构及独特的物理化学性质在太阳能电池、催化、传感器等前沿领域得到了广泛的关注,已成为近年来物理、化学以及材料学学科研究的热点。针对金属硫化物纳米材料存在的活性比表面积低、导电性差,以及结构对活性位点数量、电子转移速率和催化反应动力学的影响等问题,本论文采用可控液相合成法,以典型的二元和三元过渡金属硫化物(Cu In S2、In2S3、Zn S和Mo S2)为研究对象,通过优化反应参数、掺杂非金属元素以及构建异质结结构,研究其对金属硫化物纳米材料晶体类型、表面形貌和尺寸以及缺陷种类和数量的影响规律,探讨相应的能带、表面和电子结构与金属硫化物纳米材料催化性能的本质联系,从而建立合成策略-材料结构-催化性能之间的构效关系。揭示纳米结构的形成机理,找到相对普适的材料合成及结构调控新方法,丰富材料制备科学内容,并通过深入地认知催化反应本质,为新型高效催化剂的开发提供有力的理论和数据支撑。本论文的具体工作如下:(1)采用热注入法,以油酸和液体石蜡为反应体系,制备了不同类型的复合晶型Cu In S2(CIS)纳米片,通过调节反应温度和前驱体摩尔比实现了闪锌矿CIS向闪锌矿/纤锌矿和黄铜矿/纤锌矿复合晶型CIS的可控转变,并提出了不同晶型结构CIS纳米片的形成机理。伴随着复合晶型CIS的形成,其表面形貌、缺陷组成、光学带隙和光学性质被优化。相比于闪锌矿CIS,复合晶型CIS独特的异质晶界面促进了光生载流子的转移和分离,显着提高了光吸收效率和光电流响应强度。此外,发现富铟黄铜矿/纤锌矿复合晶型CIS具有较少的表面缺陷态,有效地抑制了光生载流子的复合,进一步增强了光催化/光电化学活性。(2)采用热注入法和水热法分别合成了In2S3超薄纳米片和In2S3中空纳米颗粒,讨论了两种合成方法中反应参数对In2S3纳米材料尺寸和光学性质的影响,并提出了特殊纳米结构的形成机理,进而比较了两种结构In2S3纳米材料的光学特征及其对亚甲基蓝(MB)染料的吸附和光催化性能。结果表明,In2S3超薄纳米片具有超薄的厚度(小于1.2 nm),表现出了较强的量子限域效应和可见光吸收效率,对MB染料展示了优异的光催化降解效率。作为对比,In2S3中空纳米颗粒具有大的比表面积(324.6 m2 g–1)和高的光吸收效率,对高浓度的MB染料(100 mg L–1)同时展示出了高效的吸附和光催化性能。(3)采用两步水热法合成了Zn S/Ag2S异质结核/壳微球结构。首先研究了表面活性剂种类对Zn S纳米材料的晶型结构、表面形貌和光学性质的影响,以聚乙二醇-400为表面活性剂制备了Zn S微球。然后以Ag2SO4为银源,利用阳离子交换过程将少量的Ag2S纳米颗粒均匀沉积在Zn S微球表面,进而研究了Ag2S纳米颗粒的沉积量对Zn S表面形貌、光学性质和光催化活性的影响。结果表明,合理的异质结结构能够有效地提高可见光吸收效率,抑制光生载流子的复合。当Ag2S摩尔分数为4%时,Zn S/Ag2S复合材料对罗丹明B的降解效率达到最佳,并通过添加双氧水为助催化剂,进一步增强光催化降解效率。(4)采用可控一步溶剂热法,构建了N掺杂Mo S2纳米片和N掺杂多壁碳纳米管的异质结分级结构(N-Mo S2/N-CNTs),并系统地研究了N掺杂量对复合材料表面结构、化学组成、缺陷比例和电催化析氢(HER)活性的影响。伴随着N元素同时掺杂至Mo S2和CNTs中,Mo S2纳米片的层间距增大并且硫空位增多,暴露了更多的面内/边缘催化活性位点,同时CNTs中的N掺杂位点有效地促进了Mo S2纳米片的原位生长,并提高了复合催化剂的导电性。鉴于独特的分级结构和良好的协同效应,N-Mo S2/N-CNTs复合催化剂展示了优异的HER性能,包括低的起始过电位(84 m V)、小的Tafel斜率(40.5 m V dec–1)和优秀的循环稳定性。(5)采用水热法,在氮掺杂还原氧化石墨烯(NG)上构建了具有高1T相浓度的Mo S2垂直纳米片,形成了稳定的三维网状异质结核壳结构。我们发现,NG中的N掺杂位点不仅促进了Mo S2垂直纳米片的原位生长,而且诱导了Mo S2晶型结构的转变(2H到1T),1T相的浓度达到了81.7%,从而优化了Mo S2纳米片的表面和电子结构,提高了催化活性位点的数量以及催化剂的导电性。因此,Mo S2/NG复合材料对抗坏血酸展示了显着增强的电催化氧化活性和高灵敏的电化学传感性能。此外,这种新颖的电化学传感器被成功用于实际样品的检测分析。
魏曰[8](2020)在《钛硅催化剂的制备及催化不饱和脂肪酸甲酯环氧化反应研究》文中指出钛硅催化剂-双氧水催化氧化反应体系具有原子利用率高、催化剂易分离回收、反应条件温和等优势,在生物质催化氧化方面具有广阔的应用前景。然而,当前该反应体系仍面临催化效率低、依赖溶剂使用、选择性不够高等瓶颈问题,阻碍了其推广使用。针对这些问题,本论文主要围绕无溶剂条件下典型的植物油基不饱和脂肪酸甲酯(UFAMEs)-油酸甲酯(MO)在钛硅催化剂上的环氧化反应展开,重点是通过表面修饰改性及孔结构调变,研制MO环氧化反应的高效钛硅催化剂,主要内容如下:首先,采用水热法合成了不同钛硅分子筛(小晶粒多级孔TS-1(HTS-1)、大晶粒HTS-1、Ti-MCM-41和Ti-HMS等),分别在有/无溶剂条件下,以H2O2为氧化剂考察了上述催化剂对MO环氧化的催化性能。结果表明,在以乙腈为溶剂条件下小晶粒HTS-1的催化性能最优,其在最佳反应条件下MO转化率可达100%,产物选择性可达94.9%。但在无溶剂条件下介孔分子筛的催化活性高于小晶粒HTS-1。在无溶剂条件下MO环氧化反应要求催化剂具有更好的孔道扩散性和表面疏水性。因此,本文采用甲醇、乙醇对HTS-1分子筛进行了表面疏水性的改性研究。结果表明,甲醇、乙醇改性均提高了 HTS-1对无溶剂条件下MO环氧化的催化性能。其中,室温乙醇处理所得到的改性HTS-1催化剂性能提高显着,MO转化率和环氧化物选择性分别比未改性的HTS-1提高了 35个百分点和18个百分点。此催化性能的提升作用主要归因于醇分子与骨架中Si-OH、Ti-OH缺陷反应,修补缺陷位的同时将烷氧基团共价接枝到骨架上,提高了催化剂的疏水/亲油性能,有效促进了有机底物与催化活性位的接触反应。另外,醇分子对孔道内无定形杂质的洗脱及疏通孔道作用也有利于底物的内扩散。另一方面,为了提升Ti-HMS催化无溶剂条件下MO环氧化的活性及产物选择性,本文对介孔分子筛Ti-HMS开展了有机基团功能化的研究,即采用一步共沉积法合成了不同有机基团(甲基、丙基、十六烷基、苯基)功能化的Ti-HMS(Cn-HMS)催化剂。MO无溶剂环氧化反应结果表明,加入甲基硅烷合成的C1-HMS-50具有最优的催化性能,其MO转化率可达95.9%,环氧化物选择性可达65.2%,明显高于无有机基团功能化的Ti-HMS(80.5%,35.3%)。甲基基团功能化对C1-HMS-50催化剂所起的作用主要为:ⅰ)甲基基团的引入提高了催化剂的疏水/亲油性,促进了催化剂对底物的吸附及两相间传质;ⅱ)甲基三乙氧基硅烷前驱体的使用增加了催化剂的比表面积和孔容,改善了内扩散;ⅲ)甲基基团功能化还减少了样品骨架缺陷,有效抑制了副反应发生。在此基础上,本文还采用界面沉积法合成了以介孔TiO2-SiO2(TS)为核,有机介孔氧化硅(PMO)为壳的两亲且核表面富钛的核-壳结构复合催化剂TS@PMO,并将其用于无溶剂MO环氧化反应。结果表明,TS@PMO催化无溶剂条件下MO环氧化的转化率和产物选择性分别可达90.2%和70.2%,明显优于介孔内核TS(63.7%,49.2%)。TS@PMO催化剂的优势在于,两亲PMO外壳可高效富集、传输底物和H2O2至TS内核,有机硅烷生长引发的刻蚀效应致使内核表面钛富集,大大提高了活性钛中心的可接触性。
吴之强[9](2020)在《Lewis酸催化的典型无溶剂有机合成反应及氮化碳基光催化剂制备与应用》文中进行了进一步梳理随着我国现代化的高速发展,工业化带来的环境破坏等问题日渐受到人们的关注。上世纪末,绿色化学理念的提出和发展能够友好的解决人类目前面临的多种挑战,如环境污染和能源短缺等。它作为一门交叉学科在有机合成、催化转化、生物医学、分析检测等领域得到了快速的应用。传统的催化有机合成方法通常存在催化剂价格昂贵和无法回收、使用有毒的试剂、产品收率低、后处理产生大量有毒废水等问题。绿色有机催化是解决传统合成化学中存在各种不友好的有效方法之一。首先,设计廉价、高效、可循环的催化剂是减少资源浪费和提高经济效益的有利途径。其次,采用绿色溶剂或无溶剂催化合成是减少环境污染和提高产能的手段。研究并设计出合理的催化剂体系和催化反应过程在有机催化转化中显得尤为重要。本课题首先从设计稳定、高效的催化剂体系入手,结合Kobayashi.S等人提出的Lewis酸-表面活性剂催化剂长期以来存在的污染等问题,合理的利用二氧化硅的负载和催化作用,设计了一种纳米“Lewis酸-二氧化硅-表面活性剂”复合催化剂体系。其次,从无溶剂绿色催化合成角度入手,结合机械研磨化学的独特优势,采用复合催化剂对双吲哚基甲烷、席夫碱以及不对称吲哚甲烷衍生物的合成进行研究,考察了催化剂的高效催化活性和稳定的可循环使用性能。此外,同样基于无溶剂绿色合成理念,结合溶剂热方法,采用无外加溶剂和无催化剂方法构筑了碳-碳、碳-氮等具有生物活性的一系列有机小分子化合物。最后,鉴于酸催化材料的多样性以及催化材料与污水治理的内在关联性,以降解和处理含有染料的废水为研究对象,设计和制备了氮化碳基复合型光催化剂材料,并考察对茜素红、碱性品红和酸性品红等污水的催化活性和稳定性能,有效的揭示了催化剂与染料废水的构-效关系,获得了有意义的结果。该论文的主要内容包括:(1)以构建稳定、高效的纳米催化剂和更为绿色、洁净的催化反应过程为目标,合理设计和成功制备了“Lewis酸-二氧化硅-表面活性剂”复合型催化剂体系(LASSC催化体系)。通过SEM、HRTEM、XPS、IR及TGA等表征手段揭示了复合型AlCl3·6H2O-SiO2-SDS催化剂空间体系中存在-Si-O-Al-,-OH-Al-等多元催化活性基团。其中催化体系中起主导作用的是Lewis酸金属活性中心;二氧化硅的弱催化作用和表面活性剂与金属中心形成的配位效应则起到了辅助催化的作用。在无溶剂机械研磨作用下,利用优化的复合AlCl3·6H2O-SiO2-SDS催化剂在15~35 min内制备了一系列收率在71%~99%的双吲哚基甲烷化合物。催化反应过程和后处理简单,洁净。催化剂在重复使用10次以上仍保持高效的催化活性和循环周期。优异的催化性能和循环寿命归因于LASSC催化体系中三组分通过分子间作用和配位作用等形成相互交联的复合纳米纤维结构具有稳定活性中心基团和不易分解的特性。此外,通过原位捕获中间体实验,揭示了 3-吲哚芳香醇是吲哚甲基化反应的关键步骤。另外,将LASSC催化剂体系成功的应用于“一锅法”合成具有旋光特性的不对称吲哚甲烷衍生物,获得了收率在72%~92%的目标产物。催化剂独特的结构和活性依然保持,在重复使用8次后催化活性无明显的下降。综上结果表明,LASSC体系被证明是一种促进醛的亲电活化的廉价、绿色和高效的催化剂。与已报道的酸催化体系相比,该无溶剂催化体系不仅使产品分离更容易,且具有更高的催化活性、稳定性和环境友好性,尤其是对抑制和减少有毒表面活性剂废水的产生等方面。(2)以设计无溶剂绿色合成具有生物活性有机分子为目标,利用溶剂热手段,在无溶剂和无催化剂条件下,实现了吲哚甲烷分子,喹唑啉酮、呫吨等具备生物活性的化合物制备。成功构筑了无溶剂和无催化剂下的碳-碳、碳-氮等绿色催化反应过程。所有化合物收率均保持在80%以上,且操作过程和后处理更为简单和环保。尤为重要的是,这不仅有效的从源头上实现了资源节约、减少有机试剂对环境的污染,而且也易于实现量化制备,完全符合绿色化学的发展和要求。(3)以降解和处理染料废水为目标,设计和制备了系列氮化碳基复合光催化材料,通过SEM、HRTEM、XRD、UV-vis-DRS及PL等表征揭示了质子化g-C3N4/β-SiC具有较大的比表面积,g-C3N4与纳米β-SiC形成了有效的异质结,使得光生电子-空穴分离能力增强。UV-vis-DRS分析表明质子化的复合材料有效的增加了对可见光的吸收能力,同时使光生载流子的迁移速率得到提升。此外,将材料应用于光催化降解茜素红、碱性品红和酸性品红等染料废水,考察催化剂的光降解性能。结果表明,其中P-g-C3N4/β-SiC样品在90min内对茜素红、碱性品红和酸性品红等污水的光降解效率分别在99%,89%和74%。材料P-g-C3N4/β-SiC的催化性能优于样品P-g-C3N4/α-SiC。此外,P-g-C3N4/β-SiC催化剂具有良好的稳定性能,在光催化降解污水实验中可以重复使用多次而催化活性无明显下降。此外,通过活性物种捕获实验证明了超氧自由基(·O2-)是P-g-C3N4/β-SiC参与光催化反应的主要活性物种。通过GC-MC确认了茜素红废水的最终降解产物之一主要是邻苯二甲酸。
刘志芳[10](2019)在《高储能密度的导热增强型相变储热微胶囊的制备及热特性研究》文中提出随着全球经济的高速发展,化石能源短缺和环境污染问题日益突出。太阳能等可再生能源的开发可以减轻经济增长对能源和环境造成的负担。相变储能技术是利用太阳能热的有效方式,通过相变材料在相变过程中吸热和放热来实现能量的存储和释放。相变材料在直接使用过程中存在易流动及易腐蚀等问题,常通过微胶囊化封装来得以解决。理想的相变微胶囊应具有储能密度大、传热性能好、性能稳定等优点。本论文致力于制备具有高储热、高导热等优异性能的相变微胶囊。在合成具有高储能密度正十二醇@密胺树脂相变微胶囊的基础上,引入氧化石墨烯及碳纳米管等高导热填料来提高其导热性;为了制备导热性能更优异的相变微胶囊,选用具有更高储能密度和导热系数的无机水合盐十二水合磷酸氢二钠作相变材料,分别用有机聚脲和无机二氧化硅对其进行封装制成相变微胶囊;分析比较两种相变微胶囊的综合性能,选用储热性和导热性更好的二氧化硅封装的相变微胶囊进行导热增强,然后将导热增强无机水合盐/二氧化硅相变微胶囊分散到基体液中制得潜热型功能流体,探究其光热转换性能。首先,以有机相变材料正十二醇作芯材,密胺树脂作壁材,通过原位聚合法制备相变微胶囊,在微胶囊壁材中引入氧化石墨烯(GO)及碳纳米管(CNT)等导热填料来提高正十二醇@密胺树脂相变微胶囊的导热性。探究了氧化石墨烯的氧化程度及氧化石墨烯-碳纳米管的协同效应对正十二醇@密胺树脂相变微胶囊形貌、储热性能及导热性等的影响,并通过分析GO和CNT与密胺树脂壁材界面相互作用及GO和CNT在壁材中分散状态,探讨了GO-CNT复合填料在相变微胶囊中的导热增强机理。实验结果表明,引入GO或CNT后正十二醇@密胺树脂相变微胶囊的形貌结构及相变焓变化差异较小,含GO-CNT相变微胶囊的平均相变焓为162.9 J/g,包封率为74.3%。但添加GO或CNT后相变微胶囊的导热系数有不同程度的提高,当添加0.6 wt%GO-CNT复合填料时,正十二醇@密胺树脂相变微胶囊的导热系数提高到0.3821 W/mK,比未添加任何导热填料的相变微胶囊提高了195%。尽管在密胺树脂中添加氧化石墨烯及碳纳米管等高导热填料提高了相变微胶囊壁材的导热性,但作微胶囊芯材的有机相变材料的导热性偏低,为了弥补这一缺陷,采用导热性更好的无机水合盐Na2HPO4·12H2O作芯材,甲苯二异氰酸酯TDI与水或二乙烯三胺DETA反应生成的聚脲树脂作壁材,通过界面聚合法制备Na2HPO4·12H2O@聚脲相变微胶囊。探究了补加水量、反应温度、反应时间、TDI/DETA质量比及TDI和DETA总添加量等对相变微胶囊储热性及导热性的影响。当以TDI与DETA反应生成的聚脲作壳时,合成的Na2HPO4·12H2O@聚脲相变微胶囊的相变焓和包封率分别为139.3 J/g和55.4%,对应导热系数为0.3946 W/mK,是未改性正十二醇@密胺树脂相变微胶囊导热系数的3倍。为了进一步提高其导热性,以无机水合盐Na2HPO4·12H2O作芯材,选用无机二氧化硅作壳材,结合界面聚合法和溶胶凝胶法制备Na2HPO4·12H2O@SiO2相变微胶囊,并通过优化合成工艺条件来提高相变微胶囊的综合性能。当补加水量为20%、芯壁比为4.0:1时,在40℃下反应8 h制得Na2HPO4·12H2O@SiO2相变微胶囊的相变焓和包封率分别为177.0 J/g和70.4%,此时微胶囊的导热系数为0.5004 W/mK,相变焓和导热系数均高于Na2HPO4·12H2O@聚脲相变微胶囊。随后,向芯材Na2HPO4·12H2O和壁材SiO2中同时引入氧化石墨烯和改性氧化石墨烯以更大程度地提高Na2HPO4·12H2O@SiO2相变微胶囊的导热性,探究了氧化石墨烯及改性氧化石墨烯的添加对相变微胶囊形貌、相变特性、导热性等的影响。当在芯材中添加0.3 wt%氧化石墨烯及在壁材中添加0.5 wt%改性氧化石墨烯时,所制导热增强Na2HPO4·12H2O@SiO2相变微胶囊的相变焓和包封率仍在170 J/g和69%以上,而导热系数提高到0.6945 W/mK,比未改性的Na2HPO4·12H2O@SiO2相变微胶囊提高了38.8%,比未改性的正十二醇@密胺树脂相变微胶囊提高了4.36倍。其后,将导热增强Na2HPO4·12H2O@SiO2相变微胶囊颗粒添加到基体液中制备潜热型功能流体,探究相变微胶囊的加入对潜热流体热物性及光热转换性能的影响。
二、OP-10~n-C_6H_(13)OH/c-C_6H_(12)/H_2O体系W/O微乳液稳定条件的研究(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、OP-10~n-C_6H_(13)OH/c-C_6H_(12)/H_2O体系W/O微乳液稳定条件的研究(论文提纲范文)
(1)金属基纳米/单原子催化剂的构筑及其在甲酸产氢与副产物二氧化碳转化中的应用(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 能源现状 |
1.1.1 氢能 |
1.1.1.1 物理储氢 |
1.1.1.2 化学储氢 |
1.1.2 甲酸产氢催化剂 |
1.1.2.1 均相催化剂 |
1.1.2.2 非均相催化剂 |
1.1.3 二氧化碳 |
1.1.3.1 二氧化碳存储 |
1.1.3.2 二氧化碳转化 |
1.2 催化剂性能的调控策略 |
1.2.1 载体功能化 |
1.2.2 金属催化活性中心的尺度调控 |
1.2.2.1 亚纳米团簇催化剂 |
1.2.2.2 单原子催化剂 |
1.2.3 催化剂活性中心的电子结构调控 |
1.2.3.1 莫特-肖特基异质结的构建 |
1.2.3.2 金属合金化 |
1.2.3.3 光催化方法 |
1.3 基于低温等离子体的材料合成与催化 |
1.3.1 基于低温等离子体的材料合成 |
1.3.2 基于低温等离子体的催化 |
1.4 本论文的选题意义及研究内容 |
1.4.1 本论文选题依据及意义 |
1.4.2 本论文的研究思路与内容 |
参考文献 |
第二章 低温等离子体辅助氮缺陷氮化碳的合成及其助力Pd基催化剂室温光催化甲酸产氢 |
2.1 引言 |
2.2 催化剂合成与催化产氢性能测试 |
2.2.1 催化剂合成 |
2.2.2 光催化产氢性能测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 催化剂表征 |
2.3.2 光催化产氢性能 |
2.3.3 光催化产氢机理 |
2.4 小结 |
参考文献 |
第三章 MOF衍生的非贵金属单原子催化剂光热催化甲酸产氢 |
3.1 引言 |
3.2 催化剂合成与催化产氢性能测试 |
3.2.1 催化剂合成 |
3.2.2 光热催化产氢性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 基于金属离子空间分隔策略的单原子催化剂制备及其光热催化甲酸产氢 |
3.3.1.1 催化剂设计策略 |
3.3.1.2 催化剂表征 |
3.3.1.3 光热催化产氢性能 |
3.3.2 基于金属离子空间限域策略的单原子催化剂制备及其光热催化甲酸产氢 |
3.3.2.1 催化剂设计策略 |
3.3.2.2 催化剂的表征 |
3.3.2.3 光热催化产氢性能 |
3.3.3 多级孔氮掺杂碳负载Co单原子催化剂的制备及其光热催化甲酸产氢 |
3.3.3.1 催化剂设计策略 |
3.3.3.2 催化剂的表征 |
3.3.3.3 光热催化产氢性能 |
3.4 小结 |
参考文献 |
第四章 等离子体协同金属基催化剂转化副产物CO_2制CO |
4.1 引言 |
4.2 催化剂与等离子体转化CO_2性能评价 |
4.2.1 催化剂 |
4.2.2 等离子体转化CO_2性能评价 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 催化剂表征 |
4.3.2 等离子体协同催化剂转化CO_2的性能 |
4.4 小结 |
参考文献 |
总结 |
展望 |
致谢 |
博士期间发表的论文 |
附录 |
附表1 实验药品 |
附表2 测试仪器 |
(2)BmimPF6/DMF/H2O微乳液的耗散粒子动力学模拟及应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 微乳液 |
1.1.1 传统微乳液 |
1.1.2 无表面活性剂微乳液 |
1.2 计算机模拟 |
1.3 耗散粒子动力学研究进展 |
1.4 无表面活性剂微乳液的应用 |
1.4.1 酶促反应媒介 |
1.4.2 化学反应 |
1.4.3 制备纳米材料 |
1.4.4 合成金属-有机骨架材料 |
1.5 MOF基荧光传感器的应用 |
1.5.1 离子传感 |
1.5.2 痕量水传感 |
1.5.3 硝基芳香爆炸物传感 |
1.5.4 生物标志物传感 |
1.6 研究意义及内容 |
第二章 BmimPF_6/DMF/H_2O耗散粒子动力学模型建立 |
2.1 引言 |
2.2 耗散粒子动力学理论 |
2.2.1 耗散粒子动力学模型 |
2.2.2 耗散粒子动力学与真实流体的映射 |
2.2.3 DPD方法的流程图 |
2.3 模型建立及模拟参数的确定 |
2.3.1 粗粒化模型的建立 |
2.3.2 模拟参数的设置 |
2.4 模型及参数的验证 |
2.4.1 BmimPF_6和DMF |
2.4.2 DMF和水 |
2.4.3 BmimPF_6和水 |
2.5 本章小结 |
第三章 BmimPF_6/DMF/H_2O耗散粒子动力学模拟研究 |
3.1 引言 |
3.2 三组分DPD相互作用参数的设置 |
3.3 三组分界面性质 |
3.3.1 微乳液形成的动力学过程 |
3.3.2 不同水含量对体系微结构的影响 |
3.3.3 多相区微乳液的形成 |
3.3.4 模拟相图 |
3.4 无表面活性剂微乳液稳定性研究 |
3.4.1 耐剪切稳定性 |
3.4.2 耐盐稳定性 |
3.4.3 耐温稳定性 |
3.5 本章小结 |
第四章 镧基MOFs对生物标志物的荧光传感研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验仪器 |
4.2.2 实验试剂 |
4.2.3 Ln-MOFs的合成及表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 形貌观察 |
4.3.2 XRD分析 |
4.3.3 红外光谱分析 |
4.3.4 La(BTC)(H_2O)_6的荧光性质研究 |
4.3.5 Tb@La(BTC)的荧光性质研究 |
4.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间已发表或待发表的学术论文目录 |
(3)磁性Fe3O4@SiO2负载Co(Ⅲ)-Salen的制备及催化CO2环加成反应的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 金属Salen配合物的研究进展 |
1.3 磁性材料负载型催化剂的概述 |
1.3.1 磁性分子筛负载 |
1.3.2 磁性氧化石墨烯负载 |
1.3.3 金属有机杂化材料负载 |
1.3.4 磁性合金纳米材料负载 |
1.4. 铁氧化物负载Salen催化剂的研究进展 |
1.4.1 γ-Fe_2O_3负载 |
1.4.2 Fe_3O_4负载 |
1.4.3 CoFe_2O_4负载 |
1.5 选题依据及研究内容 |
1.5.1 选题依据 |
1.5.2 研究内容 |
第二章 磁性Fe_3O_4@SiO_2复合纳米粒子的制备与表征 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验设备及测试仪器 |
2.2.3 Fe_3O_4纳米粒子的制备 |
2.2.4 Fe_3O_4@SiO_2复合纳米粒子的制备 |
2.2.5 分析表征方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 样品结构分析 |
2.3.2 粒径及形貌分析 |
2.3.3 磁学性能表征 |
2.4 本章小结 |
第三章 Fe_3O_4@SiO_2/Co(Ⅲ)-Salen催化剂的制备与表征 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验设备及测试仪器 |
3.2.3 催化剂的制备 |
3.2.4 测试与表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 样品结构分析 |
3.3.2 热稳定性分析 |
3.3.3 形貌、表观及粒径分析 |
3.3.4 比表面积及孔径分析 |
3.3.5 磁学性能表征 |
3.4 本章小结 |
第四章 Fe_3O_4@SiO_2/Co(Ⅲ)-Salen催化CO_2与环氧氯丙烷合成环状碳酸酯的应用 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 Fe_3O_4@SiO_2/Co(Ⅲ)-Salen催化CO_2与环氧氯丙烷合成环状碳酸酯 |
4.2.4 密度泛函理论计算 |
4.2.5 产物测试与表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 环氧氯丙烷与环状碳酸酯的核磁共振氢谱分析 |
4.3.2 反应温度对环加成反应的影响 |
4.3.3 催化剂用量对环加成反应的影响 |
4.3.4 反应时间对环加成反应的影响 |
4.3.5 反应压力对环加成反应的影响 |
4.3.6 不同用于二氧化碳与环氧化合物合成环状碳酸酯的催化系统对比 |
4.3.7 Fe_3O_4@SiO_2/Co(Ⅲ)-Salen催化剂的催化机理探讨 |
4.3.8 基于密度泛函理论的计算研究 |
4.3.9 Fe_3O_4@SiO_2/Co(Ⅲ)-Salen催化剂的循环使用 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论及创新点 |
5.1 结论 |
5.2 创新点 |
致谢 |
参考文献 |
附录A (攻读硕士研究生期间发表的学术论文) |
附录B (攻读硕士研究生期间获得的奖励) |
(4)Fe3O4@rGO/C锂离子电池负极材料制备与性能研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 锂离子电池的研究进展 |
1.3 碳负极材料的研究进展 |
1.4 Fe_3O_4电极材料研究进展 |
1.5 本论文的研究意义及内容 |
2 单层包覆核壳多孔Fe_3O_4@C的制备及性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.3 CP-Fe_3O_4@C的结构与形貌分析 |
2.4 特殊形貌Fe_3O_4的合成及机理分析 |
2.5 CP-Fe_3O_4@C的电化学性能分析 |
2.6 本章小结 |
3 封装与包覆结构DrGO-CP-Fe_3O_4@C的制备及性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.3 DrGO-CP-Fe_3O_4@C的结构与形貌分析 |
3.4 石墨烯刻蚀机理分析 |
3.5 DrGO-CP-Fe_3O_4@C的电化学性能分析 |
3.6 本章小结 |
4 双封装结构rGO/Fe_3O_4/C的制备及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.3 rGO/Fe_3O_4/C的结构与形貌分析 |
4.4 rGO含量对循环性能影响 |
4.5 rGO/Fe_3O_4/C的电化学性能分析 |
4.6 电极在循环后的物质与结构变化 |
4.7 本章小结 |
5 双包覆层结构H-TiO_2/C/Fe_3O_4@rGO的制备及性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.3 H-TiO_2/C/Fe_3O_4@rGO的结构与形貌分析 |
5.4 H-TiO_2/C/Fe_3O_4@rGO的电化学性能分析 |
5.5 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 主要结论 |
6.2 主要创新点 |
6.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(5)无机功能纳米材料用于乏氧肿瘤高效治疗的研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 乏氧肿瘤 |
1.2.1 肿瘤乏氧的特点 |
1.2.2 乏氧肿瘤的影响 |
1.3 乏氧肿瘤的诊断 |
1.3.1 荧光成像 |
1.3.2 正电子发射断层扫描成像 |
1.3.3 磁共振成像 |
1.3.4 光声成像 |
1.4 乏氧肿瘤治疗 |
1.4.1 克服乏氧 |
1.4.2 规避乏氧 |
1.4.3 利用乏氧 |
1.5 自由基在肿瘤治疗中的意义 |
1.6 论文选题与意义 |
第二章 锰基纳米诊疗剂用于乏氧肿瘤的精准诊疗 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 原料与试剂 |
2.2.2 合成NaYF_4:Yb,Tm纳米颗粒 |
2.2.3 合成NaYF_4:Yb,Tm@NaYF_4 纳米颗粒 |
2.2.4 合成NaYF_4:Yb,Tm@NaYF_4@dSiO_2 |
2.2.5 合成NaYF_4:Yb,Tm@NaYF_4@dSiO_2@mSiO_2 |
2.2.6 合成NaYF_4:Yb,Tm@NaYF_4@dSiO_2@mSiO_2@Mn O2 |
2.2.7 合成UCHSM |
2.2.8 合成UCHSM-DOTA |
2.2.9 合成DOX-UCHSM-DOTA |
2.2.10 DOX在不同pH缓冲液中的释放 |
2.2.11 UCHSM-DOTA在不同pH缓冲液中的MRI测试 |
2.2.12 细胞毒性评估 |
2.2.13 细胞水平磁共振成像 |
2.2.14 活体毒性评估 |
2.2.15 小鼠血液半衰期评估 |
2.2.16 活体水平磁共振成像 |
2.2.17 活体化疗治疗评估 |
2.2.18 仪器与表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 DOX-UCHSM-PEG-DOTA纳米材料的表征 |
2.3.2 UCHSM-DOTA在水溶液中的MRI和 DOX释放 |
2.3.3 UCHSM-DOTA的细胞毒性评估 |
2.3.4 DOX-UCHSM-DOTA在细胞水平的治疗效果评估 |
2.3.5 UCHSM-DOTA在细胞水平的T_1-MRI |
2.3.6 UCHSM-DOTA在活体的生物安全性评估 |
2.3.7 UCHSM-DOTA在活体水平的T_1-MRI |
2.3.8 UCHSM-DOTA在活体水平的治疗效果 |
2.4 本章小结 |
第三章 近红外光引发的氯自由基(Cl·)应激用于乏氧肿瘤的高效治疗 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 原料与试剂 |
3.2.2 合成UCNP@dSiO_2 纳米颗粒 |
3.2.3 合成UCNP@SiO_2@AgCl纳米颗粒 |
3.2.4 UCSA纳米颗粒在水溶液中产生氯自由基的能力 |
3.2.5 关于Ag~0/AgCl吸附能的DFT计算 |
3.2.6 细胞毒性测定 |
3.2.7 流式细胞术分析 |
3.2.8 生物电镜 |
3.2.9 共聚焦显微镜成像 |
3.2.10 测定细胞内谷胱甘肽和丙二醛含量 |
3.2.11 UCSAP在活体内的生物安全性评价 |
3.2.12 抑制荷瘤小鼠的肿瘤生长 |
3.2.13 仪器与表征 |
3.2.14 统计分析 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 UCSAP纳米材料的表征 |
3.3.2 UCSA在水溶液中产生氯自由基的能力 |
3.3.3 细胞水平评估氯自由基治疗疗效 |
3.3.4 活体水平评估氯自由基治疗疗效 |
3.4 本章小结 |
第四章 钙基纳米材料诱发的内质网应激用于乏氧肿瘤的高效治疗 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 原料与试剂 |
4.2.2 合成CaCO_3纳米颗粒 |
4.2.3 合成担载BTZ的 CaCO_3 纳米颗粒 |
4.2.4 计算CaCO_3 纳米颗粒中BTZ的担载量 |
4.2.5 细胞吞噬实验 |
4.2.6 细胞毒性测定 |
4.2.7 检测细胞内ROS含量和标记细胞线粒体 |
4.2.8 流式细胞术检测细胞凋亡 |
4.2.9 活体治疗 |
4.2.10 仪器与表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 材料表征 |
4.3.2 细胞水平生物相容性 |
4.3.3 细胞治疗效果评估 |
4.3.4 细胞水平的ROS检测和细胞形态变化 |
4.3.5 活体治疗效果评估 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读博士学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(6)含离子基团的苯并恶嗪树脂的合成与性能(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 苯并恶嗪树脂简介 |
1.2 功能化的苯并恶嗪树脂 |
1.2.1 低介电苯并恶嗪树脂 |
1.2.2 导电苯并恶嗪树脂 |
1.2.3 磁性苯并恶嗪树脂 |
1.2.4 自修复苯并恶嗪树脂 |
1.2.5 具有表面活性功能的苯并恶嗪树脂 |
1.3 含离子基团的苯并恶嗪树脂 |
1.3.1 离子基团简介 |
1.3.2 含羧基苯并恶嗪树脂 |
1.3.3 含磺酸基团苯并恶嗪树脂 |
1.3.4 含季铵基团苯并恶嗪树脂 |
1.3.5 含两性离子基团苯并恶嗪树脂 |
1.4 本论文的设计思路和拟开展的工作 |
1.4.1 本论文的设计思路 |
1.4.2 本论文拟开展的工作 |
参考文献 |
第二章 含羧酸基团的生物基苯并恶嗪表面活性剂 |
2.1 前言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验试剂 |
2.2.2 实验步骤 |
2.2.2.1 苯并恶嗪单体Ca-g和Pe-g的合成 |
2.2.2.2 苯乙烯乳液的制备 |
2.2.2.3 甘油三酯乳液的制备 |
2.2.2.4 聚苯乙烯乳胶粒的制备 |
2.2.2.5 Ca-g的体外细胞毒性 |
2.2.3 分析测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 Ca-g的合成与表征 |
2.3.2 Ca-g和Pe-g的乳化性能 |
2.3.3 聚苯乙烯乳胶粒的制备 |
2.3.4 甘油三酯乳液的制备与表征 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 含磺酸基团的苯并恶嗪表面活性剂及其水性苯并恶嗪树脂 |
3.1 前言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验试剂 |
3.2.2 实验步骤 |
3.2.2.1 苯并恶嗪单体SBZ的合成 |
3.2.2.2 混合苯并恶嗪单体BZ的合成 |
3.2.2.3 水性苯并恶嗪树脂乳液的制备 |
3.2.2.4 聚苯并恶嗪薄膜的制备 |
3.2.3 分析测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 SBZ的合成与表征 |
3.3.2 BZ的合成与表征 |
3.3.3 SBZ的表面性能 |
3.3.4 水性苯并恶嗪树脂乳液的制备与表征 |
3.3.5 聚苯并恶嗪薄膜的制备与表征 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 用于质子交换膜的含磺酸基团的苯并恶嗪树脂 |
4.1 前言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验试剂 |
4.2.2 实验步骤 |
4.2.2.1 单环苯并恶嗪单体pC-a的合成 |
4.2.2.2 双环苯并恶嗪单体P-mda的合成 |
4.2.2.3 苯并恶嗪齐聚物PBZ的合成 |
4.2.2.4 含磺酸钠基团的苯并恶嗪齐聚物Na-SPBZ的合成 |
4.2.2.5 交联聚苯并恶嗪薄膜SPM的制备 |
4.2.3 分析测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 SPM的合成和表征 |
4.3.2 交联聚苯并恶嗪膜的制备 |
4.3.3 交联聚苯并恶嗪膜的质子导电率 |
4.3.4 交联聚苯并恶嗪膜的甲醇渗透性 |
4.3.5 交联聚苯并恶嗪膜的尺寸稳定性 |
4.3.6 交联聚苯并恶嗪膜的氧化稳定性 |
4.3.7 交联聚苯并恶嗪膜的热性能 |
4.3.8 交联聚苯并恶嗪膜的力学性能 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 用于阴离子交换膜的含季铵基团的苯并恶嗪树脂 |
5.1 前言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验试剂 |
5.2.2 实验步骤 |
5.2.2.1 主链型苯并恶嗪齐聚物BZ的合成 |
5.2.2.2 含季铵碘的主链型苯并恶嗪齐聚物QBZI的合成 |
5.2.2.3 含季铵碱的聚苯并恶嗪薄膜PQBZ的制备 |
5.2.3 分析测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 PQBZ的合成与表征 |
5.3.2 交联聚苯并恶嗪膜的制备与表征 |
5.3.3 交联聚苯并恶嗪膜的离子导电率 |
5.3.4 交联聚苯并恶嗪膜的甲醇渗透性 |
5.3.5 交联聚苯并恶嗪膜的尺寸稳定性 |
5.3.6 交联聚苯并恶嗪膜的碱稳定性 |
5.3.7 交联聚苯并恶嗪膜的氧化稳定性 |
5.3.8 交联聚苯并恶嗪膜的热性能 |
5.3.9 交联聚苯并恶嗪膜的力学性能 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 用于防污涂料的含两性离子基团的苯并恶嗪树脂 |
6.1 前言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验试剂 |
6.2.2 实验步骤 |
6.2.2.1 苯并恶嗪单体HM的合成 |
6.2.2.2 主链型苯并恶嗪齐聚物HBM的合成 |
6.2.2.3 含磺基甜菜碱基团的苯并恶嗪单体SHM的合成 |
6.2.2.4 主链型苯并恶嗪齐聚物SHBM的合成 |
6.2.2.5 交联聚苯并恶嗪膜PSHM和PSHBM的制备 |
6.2.3 分析测试 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 PSHM的合成与表征 |
6.3.2 PSHBM的合成与表征 |
6.3.3 交联聚苯并恶嗪膜的制备与表征 |
6.3.4 交联聚苯并恶嗪膜的亲水性 |
6.3.5 交联聚苯并恶嗪膜的防污性能 |
6.3.6 交联聚苯并恶嗪膜的力学性能 |
6.3.7 交联聚苯并恶嗪膜的热性能 |
6.4 本章小结 |
参考文献 |
第七章 总结与展望 |
致谢 |
攻读博士学位期间发表和待发表的学术成果 |
附图 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(7)金属硫化物纳米结构的可控制备及光(电)催化性能(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 半导体纳米材料概述 |
1.3 半导体纳米材料独特性质 |
1.3.1 光学特性 |
1.3.2 电学特性 |
1.3.3 催化特性 |
1.4 金属硫化物半导体纳米材料 |
1.4.1 金属硫化物纳米材料合成方法 |
1.4.2 金属硫化物纳米材料应用研究进展 |
1.5 本论文的选题思路、研究内容和意义以及创新之处 |
1.5.1 选题思路 |
1.5.2 研究内容及意义 |
1.5.3 创新之处 |
第二章 CuInS_2晶型结构的调控及其光催化与光电化学性能 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验药品和仪器 |
2.2.2 实验方法 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 反应温度对CIS产物晶型结构和形貌的影响 |
2.3.2 前驱体摩尔比对CIS产物晶型结构和形貌的影响 |
2.3.3 复合晶型CIS纳米片形成机理 |
2.3.4 CIS纳米片比表面积 |
2.3.5 CIS纳米片光学性质 |
2.3.6 CIS纳米片光电化学性能 |
2.3.7 CIS纳米片光催化性能 |
2.3.8 光催化机理 |
本章小结 |
第三章 In_2S_3形貌结构的调控及其吸附与光催化性能 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验药品和仪器 |
3.2.2 实验方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 In_2S_3中空纳米颗粒表征及形成机理 |
3.3.2 In_2S_3超薄纳米片表征及形成机理 |
3.3.3 In_2S_3中空纳米颗粒吸附与光催化性能 |
3.3.4 In_2S_3超薄纳米片光催化性能 |
3.3.5 光催化机理 |
本章小结 |
第四章 ZnS/Ag_2S复合纳米结构的构建及其光催化性能 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验药品和仪器 |
4.2.2 实验方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 ZnS纳米材料表征 |
4.3.2 ZnS/Ag_2S复合微球合成机理 |
4.3.3 ZnS/Ag_2S复合微球表征 |
4.3.4 光催化性能 |
4.3.5 光催化机理 |
本章小结 |
第五章 N-MoS_2/N-CNTs分级结构的构建及其电催化析氢性能 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验药品和仪器 |
5.2.2 实验方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 MoS_2基催化剂材料表征 |
5.3.2 N-MoS_2/N-CNTs复合材料形成机理 |
5.3.3 MoS_2基催化剂材料电催化析氢性能 |
5.3.4 N-MoS_2/N-CNTs复合材料中氮掺杂量的优化 |
本章小结 |
第六章 MoS_2纳米片晶型/表面结构设计及其电催化性能 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验药品和仪器 |
6.2.2 实验方法 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 石墨烯材料表征 |
6.3.2 MoS_2基复合催化剂材料表征 |
6.3.3 MoS_2/NG复合材料形成机理 |
6.3.4 抗坏血酸在修饰电极上的电化学行为 |
6.3.5 实验条件优化 |
6.3.6 抗坏血酸测定 |
6.3.7 性质和应用 |
本章小结 |
第七章 全文总结与展望 |
参考文献 |
在学期间取得的科研成果和参加科研情况说明 |
致谢 |
(8)钛硅催化剂的制备及催化不饱和脂肪酸甲酯环氧化反应研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 植物油资源及其环氧化 |
1.2 植物油环氧化催化体系 |
1.2.1 均相催化剂 |
1.2.2 酸性离子交换树脂 |
1.2.3 酶类催化剂 |
1.2.4 多金属氧酸盐 |
1.2.5 金属配合物催化剂 |
1.2.6 金属氧化物 |
1.2.7 含钛催化剂 |
1.3 钛硅分子筛及其催化性能影响因素 |
1.3.1 TS-1分子筛 |
1.3.2 影响钛硅催化剂液相氧化性能的因素 |
1.3.2.1 烯烃环氧化机理 |
1.3.2.2 钛活性中心调控 |
1.3.2.3 扩散性能调节 |
1.3.2.4 疏水/亲水性调节 |
1.4 介孔材料合成及结构调节 |
1.4.1 介孔材料概述 |
1.4.2 不同维度有序介孔材料合成 |
1.4.3 介孔材料结构调节 |
1.5 两相界面催化反应 |
1.5.1 相边界催化 |
1.5.2 Pickering乳液催化 |
1.6 论文选题背景和思路 |
2 实验部分 |
2.1 实验试剂与设备 |
2.2 催化剂合成 |
2.3 催化剂表征 |
2.3.1 X-射线多晶粉末衍射(XRD) |
2.3.2 紫外可见光谱(UV-vis) |
2.3.3 傅立叶变换红外光谱(FT-IR) |
2.3.4 氮气物理吸附 |
2.3.5 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.6 透射电子显微镜(TEM) |
2.3.7 极化/交叉极化魔角旋转固体核磁共振(~1H→~(29)Si CP/MAS NMR和~(29)Si MAS NMR) |
2.3.8 热重分析(TG) |
2.3.9 有机元素分析(CHN) |
2.3.10 X-射线荧光光谱(XRF) |
2.3.11 X射线光电子能谱(XPS) |
2.3.12 接触角测试 |
2.3.13 光学显微镜 |
2.3.14 氨气程序升温脱附(NH_3-TPD) |
2.4 反应性能评价 |
2.4.1 油酸甲酯环氧化 |
2.4.2 真实油品不饱和脂肪酸甲酯环氧化反应 |
3 钛硅分子筛催化不饱和脂肪酸甲酯环氧化 |
3.1 引言 |
3.2 催化剂制备 |
3.3 催化剂表征结果 |
3.4 HTS-1催化MO环氧化反应性能评价 |
3.4.1 产物表征 |
3.4.2 合成条件对所得HTS-1催化性能的影响 |
3.4.3 溶剂种类的影响 |
3.4.4 氧化剂用量的影响 |
3.4.5 催化剂用量的影响 |
3.4.6 反应温度和时间的影响 |
3.4.7 Box-Behenken响应曲面法优化MO环氧化过程 |
3.4.7.1 试验设计 |
3.4.7.2 响应曲面分析及优化 |
3.4.8 添加油酸的影响 |
3.4.9 HTS-1催化真实植物油基UFAMEs环氧化反应 |
3.5 不同钛硅分子筛催化MO环氧化 |
3.5.1 有/无溶剂条件下不同钛硅分子筛催化MO环氧化 |
3.5.2 氧化剂的影响 |
3.5.3 Ti过氧活性物种研究 |
3.5.4 催化剂重复使用性及失活分析 |
3.6 本章小结 |
4 甲醇、乙醇改性HTS-1催化无溶剂油酸甲酯环氧化 |
4.1 引言 |
4.2 催化剂制备 |
4.3 催化剂表征结果 |
4.3.1 醇改性HTS-1骨架和孔结构 |
4.3.2 醇改性HTS-1疏/亲水性 |
4.3.3 醇改性HTS-1形貌 |
4.4 醇改性HTS-1催化无溶剂MO环氧化反应性能评价 |
4.5 催化剂稳定性 |
4.6 本章小结 |
5 有机基团功能化的Ti-HMS催化无溶剂油酸甲酯环氧化 |
5.1 引言 |
5.2 催化剂制备 |
5.3 催化剂表征结果 |
5.3.1 催化剂组成与结构特性 |
5.3.2 催化剂亲/疏水性 |
5.3.3 催化剂孔结构 |
5.3.4 催化剂形貌 |
5.4 Cn-HMS催化无溶剂MO环氧化反应性能评价 |
5.4.1 有机硅烷种类及用量对催化活性的影响 |
5.4.2 反应机理研究 |
5.4.3 催化剂重复使用性能 |
5.5 正辛烷调控合成C1-HMS催化无溶剂MO环氧化 |
5.5.1 催化剂表征结果 |
5.5.2 C1-HMS-x催化无溶剂MO环氧化反应性能评价 |
5.6 本章小结 |
6 两亲核-壳结构含钛介孔氧化硅催化无溶剂油酸甲酯环氧化 |
6.1 引言 |
6.2 催化剂合成 |
6.2.1 TS的合成 |
6.2.2 核-壳结构TS@PMO的合成 |
6.3 催化剂表征结果 |
6.4 TS@PMO催化无溶剂MO环氧化反应性能评价 |
6.5 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
附录A 正辛烷调控合成C1-HMS催化无萃取剂氧化脱硫 |
A1.1 引言 |
A1.2 C1-HMS-x催化无萃取剂ODS反应性能评价 |
A1.2.1 反应温度的影响 |
A1.2.2 不同催化剂的氧化脱硫性能研究 |
A1.2.3 催化剂Pickering界面催化氧化性能研究 |
A1.3 本章小结 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(9)Lewis酸催化的典型无溶剂有机合成反应及氮化碳基光催化剂制备与应用(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 绿色化学与有机合成的发展与研究方向 |
1.2 催化吲哚甲烷合成的研究进展 |
1.2.1 催化合成对称型吲哚甲烷的方法简介 |
1.2.2 不对称吲哚基甲烷的合成 |
1.3 Lewis酸-表面活性剂催化剂(LASCs)的发展及其应用 |
1.4 机械化学在有机合成中的研究发展 |
1.4.1 机械化学构筑的碳-碳键(C-C)反应 |
1.4.2 机械化学构筑的碳-氮键(C-N)反应 |
1.4.3 机械化学参与的其他反应 |
1.4.4 机械化学的优势与缺点 |
1.5 无溶剂、无催化剂的有机合成发展 |
1.5.1 无溶剂和催化剂在常规加热中的C-C、C-N键等反应构筑 |
1.5.2 无溶剂、无催化剂在微波辐射下的有机合成反应 |
1.5.3 无溶剂、无催化剂在机械化学/球磨合成法下的有机反应 |
1.6 氮化碳及复合材料的制备与应用发展 |
1.6.1 介孔g-C_3N_4的制备及应用 |
1.6.2 g-C_3N_4掺杂金属或非金属元素材料制备 |
1.6.3 g-C_3N_4与其他材料复合构建异质结 |
1.6.4 质子化g-C_3N_4复合材料制备及应用 |
1.7 论文选题的意义、研究思路和内容 |
第二章 Lewis酸-表面活性剂无溶剂绿色合成双吲哚甲烷类化合物 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验仪器与试剂 |
2.2.2 反应条件筛选 |
2.2.3 在无溶剂、室温体系下,反应底物的扩展 |
2.2.4 在无溶剂、微波体系下,反应底物的扩展 |
2.2.5 反应中间体获取实验 |
2.3 催化剂的表征 |
2.3.1 催化剂本征结构及分析 |
2.3.2 催化剂的重复使用性能 |
2.4 催化反应机理研究 |
2.5 小结 |
第三章 LASSC催化体系无溶剂合成不对称吲哚基甲烷衍生物 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验仪器与试剂 |
3.2.2 实验条件优化 |
3.2.3 不对称产物的组成及结构确定 |
3.2.4 LASSC催化不对称双吲哚基甲烷衍生物 |
3.2.5 催化剂生命周期评价 |
3.2.6 不对称双吲哚基甲烷化合物量化制备 |
3.3 小结 |
第四章 无溶剂和无催化剂介导构建C-C、C-N等生物有机小分子 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验仪器与试剂 |
4.2.2 构筑C-C键的有机反应 |
4.2.3 构筑C-N键的有机反应 |
4.2.4 揭示Biginelli反应的催化过程 |
4.3 小结 |
第五章 质子化g-C_3N_4/β-SiC催化剂制备及光降解茜素红性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验仪器与试剂 |
5.2.2 复合光催化剂材料的制备 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 光催化材料的结构表征及特性分析 |
5.3.2 光催化性能评价 |
5.3.3 催化剂的重复使用性及催化ARS的机理探究 |
5.4 小结 |
第六章 不同前驱体制备氮化碳与SiC复合催化剂对染料废水的光降解 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验仪器与试剂 |
6.2.2 复合光催化剂的制备 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 不同前驱体制备的复合催化剂对染料废水的降解 |
6.3.2 优化实验条件下,复合催化剂的结构及特性表征 |
6.3.3 催化剂对不同染料废水的光降解性能及重复使用性 |
6.4 小结 |
第七章 总结与展望 |
参考文献 |
附录 |
作者简历及攻读博士学位期间的研究成果 |
致谢 |
(10)高储能密度的导热增强型相变储热微胶囊的制备及热特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 前言 |
1.2 相变储能材料 |
1.2.1 有机相变储能材料 |
1.2.2 无机相变储能材料 |
1.2.3 相变储能材料存在的问题 |
1.3 相变储能材料的封装 |
1.3.1 有机壳材封装 |
1.3.2 无机壳材封装 |
1.3.3 有机-无机混合壳材封装 |
1.4 相变储能材料的导热增强 |
1.4.1 金属基添加剂 |
1.4.2 碳基添加剂 |
1.4.3 其他添加剂 |
1.5 潜热型功能流体 |
1.6 本课题的提出、主要研究内容及创新之处 |
1.6.1 本课题的提出 |
1.6.2 主要研究内容 |
1.6.3 本论文创新之处 |
第二章 正十二醇/密胺树脂相变微胶囊的导热增强 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验仪器 |
2.2.3 合成工艺 |
2.2.4 测试与表征 |
2.3 实验结果与讨论 |
2.3.1 氧化石墨烯的形貌及结构表征 |
2.3.2 导热增强正十二醇/密胺树脂微胶囊的热特性 |
2.3.3 氧化石墨烯/碳纳米管导热增强正十二醇/密胺树脂微胶囊的热特性 |
2.4 本章小结 |
第三章 无机水合盐/聚脲相变微胶囊的制备及热特性 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验仪器 |
3.2.3 合成工艺 |
3.2.4 测试与表征 |
3.3 实验结果与讨论 |
3.3.1 无机水合盐/聚脲相变微胶囊的制备工艺优化 |
3.3.2 无机水合盐/聚脲相变微胶囊的结构及热特性 |
3.4 本章小结 |
第四章 无机水合盐/二氧化硅相变微胶囊的制备及热特性 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验仪器 |
4.2.3 合成工艺 |
4.2.4 测试与表征 |
4.3 实验结果与讨论 |
4.3.1 无机水合盐/二氧化硅相变微胶囊的制备工艺优化 |
4.3.2 无机水合盐相变微胶囊的结构及热特性 |
4.4 本章小结 |
第五章 无机水合盐/二氧化硅相变微胶囊的导热增强 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料 |
5.2.2 实验仪器 |
5.2.3 合成工艺 |
5.2.4 测试与表征 |
5.3 实验结果与讨论 |
5.3.1 改性氧化石墨烯的表征 |
5.3.2 导热增强无机水合盐/二氧化硅相变微胶囊的热特性 |
5.4 本章小结 |
第六章 潜热型功能流体的制备及光热转换性能 |
6.1 引言 |
6.2 实验部分 |
6.2.1 实验原料 |
6.2.2 合成工艺 |
6.2.3 测试与表征 |
6.3 实验结果与讨论 |
6.3.1 潜热功能流体的稳定性分析 |
6.3.2 潜热功能流体的比热容 |
6.3.3 潜热功能流体的光吸收性能 |
6.3.4 潜热功能流体的光热转换性能 |
6.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
四、OP-10~n-C_6H_(13)OH/c-C_6H_(12)/H_2O体系W/O微乳液稳定条件的研究(论文参考文献)
- [1]金属基纳米/单原子催化剂的构筑及其在甲酸产氢与副产物二氧化碳转化中的应用[D]. 黄国芳. 内蒙古大学, 2021
- [2]BmimPF6/DMF/H2O微乳液的耗散粒子动力学模拟及应用研究[D]. 崔咏梅. 青岛科技大学, 2021(01)
- [3]磁性Fe3O4@SiO2负载Co(Ⅲ)-Salen的制备及催化CO2环加成反应的研究[D]. 闵洁. 昆明理工大学, 2021(02)
- [4]Fe3O4@rGO/C锂离子电池负极材料制备与性能研究[D]. 吴启超. 中国矿业大学, 2020(07)
- [5]无机功能纳米材料用于乏氧肿瘤高效治疗的研究[D]. 宋瑞雪. 华东师范大学, 2020(05)
- [6]含离子基团的苯并恶嗪树脂的合成与性能[D]. 王峥. 山东大学, 2020(01)
- [7]金属硫化物纳米结构的可控制备及光(电)催化性能[D]. 李合. 天津理工大学, 2020(05)
- [8]钛硅催化剂的制备及催化不饱和脂肪酸甲酯环氧化反应研究[D]. 魏曰. 大连理工大学, 2020(01)
- [9]Lewis酸催化的典型无溶剂有机合成反应及氮化碳基光催化剂制备与应用[D]. 吴之强. 宁夏大学, 2020(03)
- [10]高储能密度的导热增强型相变储热微胶囊的制备及热特性研究[D]. 刘志芳. 华南理工大学, 2019(01)