一、在多孔Al_2O_3膜板上制备取向碳纳米管（论文文献综述）
吴声豪[1]（2021）在《石墨烯纳米结构的光热转换机理与界面能质传输特性及太阳能热局域化应用》文中提出光热转换是一种清洁的太阳能利用技术,其中,光热蒸发是广泛涉及且非常重要的热物理过程。太阳辐射具有能流密度低和间歇性的特征,使基于体相加热的小型光热蒸发系统存在温度响应慢、能量效率低的问题。光热局域化界面蒸发（photothermal interfacial evaporation by heat localization）将能量集中在液体与空气的界面,使局部区域发生快速升温和汽化,可显着提升光热蒸发的温度响应和能量效率,在小型分布式海水淡化、蒸汽灭菌、污水净化等场景展现出应用潜力。光热局域化界面蒸发涉及光能与热能的转换、固相与液相的热传递、分子和离子的输运等,深入理解以上能质传输过程的机理是指导开发光热材料、优化光热蒸发性能和设计热局域化系统的关键。与此同时,光热材料的微小化,如纳米薄片,可能会导致其光学、热学规律偏离已有的体材料特征,产生特殊的现象,如尺寸效应和边缘效应,但现有理论还无法充分解释这些现象,因此需要开展更多的研究工作,以推进纳米光热转换和热局域化界面蒸发理论体系的发展和完善。本论文聚焦于“光热局域化界面蒸发”过程所涉及的光热学问题,以石墨烯基光热材料为主要研究对象,运用密度泛函理论和分子动力学模拟,结合实验检测和微观表征,深入研究了石墨烯光热材料的取向特征、结构尺寸、表面浸润性对光吸收、光热转换、热局域化效应、固-液界面传热以及界面吸附与流动等热质传输过程的作用机制,并着重分析以上过程在微纳尺度下的特殊规律和现象,以及结构的微小化对以上过程的影响。全文共11章,其中第3、4、5章研究了光热蒸发过程中与能量传递相关的热物理现象,如光的吸收、光热转换和界面传热;第6、7章则直接进行光热蒸发测试,讨论以上能量传输特性对光热蒸发性能的影响;第8、9章进一步研究光热蒸发系统中的界面吸附和流动现象,重点谈论在纳米尺度下的特殊现象和增强效应;第10章则基于前面章节对光热局域化效应的理解,提出一种太阳能驱动的石墨烯制备方法,并探讨石墨化机理。1)第3章研究了石墨烯的晶面取向特征和结构尺寸对其光学性质的影响。通过密度泛函理论,计算了多种石墨烯结构的光学性质,发现石墨烯具有光学各向异性,对平行其六角形晶面传播的太阳辐射的吸收能力,远强于对垂直晶面传播辐射的吸收能力,这是因为石墨烯对太阳辐射（200～2600 nm）的吸收主要取决于π-π*电子跃迁,当辐射传播方向与晶面垂直时,同一原子层内的π-π*电子跃迁被禁止,导致π-π*电子跃迁发生的概率较低;对于平行辐射而言,同一原子层内的π-π*电子跃迁被允许,使石墨烯对辐射的吸收能力显着提高;对于同是平行晶面传播的辐射,如传播方向与石墨烯的扶手型边缘正交或与锯齿型边缘正交,石墨烯的吸收性质也表现出一定的差异。另外,当结构尺寸沿辐射传播方向延长,石墨烯对太阳辐射的有效吸收率呈非线性增长,而增长率呈下降趋势。基于理论计算结果,设计并制备了晶面取向与辐射传播方向平行的垂直取向石墨烯,构筑了纳米尺寸的“光陷阱”,将对太阳辐射的有效吸收率提高到了98.5%。2)第4章研究了石墨烯的晶面取向特征和结构尺寸对光热转换特性的影响,并协同热局域化设计,加快了光热转换的温度响应。研究发现石墨烯在光照下的温度响应特性与其光吸收性质紧密关联,对入射光的有效吸收率越高,其表面的升温速度越快,稳态温度也越高,其中垂直取向石墨烯表现出比水平石墨烯膜更高的光吸收能力和更快的温度响应。另外,利用共价键将垂直取向石墨烯与具有低导热系数的石墨烯气凝胶,连接成兼具吸光和隔热功能的一体化石墨烯结构,在获得高光吸收率的同时,有效控制了热能的分配与传递,将能量集中在直接受光区域,提升了局部区域的升温速度和稳态温度,即发生了“光热局域化效应”,在标准太阳辐射强度(1 k W m-2)下,最快升温速度为54.5℃ s-1,进入稳态后,上下区域的温度差可达31.2℃。3)第5章研究了石墨烯的晶面取向特征和表面浸润性对固-液界面传热特性的影响。通过分子动力学模拟,计算了“面接触”和“边缘接触”两种石墨烯-水界面的传热性质,发现“边缘接触”界面具有更低的界面热阻,其中,热流在平行石墨烯晶面方向具有更快的传递速度,以及边缘碳原子与水分子的相互作用力较强,是“边缘强化传热”的主要原因。此外,固体与液体的润湿程度也是决定固-液界面传热系数的关键,通过引入含氧官能团,改善石墨烯的表面浸润性,可以提高液体对固体的润湿程度,增加固液有效接触面积,并加强液体分子与固体表层原子的相互作用,进而减小固-液界面热阻,加快热流在界面的传递。4)第6章研究了一体化石墨烯结构的光热局域化界面蒸发特性,并重点讨论光吸收、光热转换和固液界面传热对光热蒸发性能的影响。通过局部氧化,在一体化石墨烯结构的外表面构筑表面水流通道,获得了集吸光、隔热、输运、蒸发功能为一体的复合石墨烯结构,在光热蒸发测试中,表现出较快的蒸汽温度响应(在10 k W m-2的辐照条件下,仅耗时34 s使蒸汽温度升高到100℃),和较高的能量效率（89.4%）,其中,超高的吸光能力、良好的隔热能力、充足的水流供给以及高效的固-液界面传热是实现快速温度响应和高能量效率的关键。另外,调节石墨烯的表面浸润性,控制水流输运速率,可有效调控蒸汽温度响应与能量效率,但随润湿程度的提升,两者的变化规律不同,蒸汽的温升速度和稳态温度单调下降,而能量效率则先升高后降低。5)第7章研究了石墨烯光热蒸发过程中的传质现象,重点关注水分子和离子的输运、水蒸汽的扩散以及离子的析出和再溶解规律。针对含氧官能团在光照下不稳定的问题,在垂直取向石墨烯的生长过程中进行原位氮掺杂,获得了长期稳定的表面水流通道,在长达240 h的光热海水淡化测试中表现出稳定的输水能力,在1 k W m-2的太阳辐照下,实现了1.27±0.03 kg m-2 h-1的高蒸发速率和88.6±2.1%的高能量效率。另外,水蒸汽自然扩散的路径与光的入射路径重合,会导致光散射和能量损失,通过抽气扇控制气流路径,引导水蒸汽的扩散,可以克服水蒸汽引起的光散射问题。而长时间的光热蒸发会导致蒸发区域的离子浓度上升,出现析盐现象,使吸光和传热性质恶化,但盐离子时刻发生的自扩散行为,会驱使离子通过表面水流通道自高浓度区域向低浓度区域扩散,最终完全溶解,而离子的自扩散速度与表面水流通道尺寸和水膜厚度有关。6)第8章研究了石墨烯光热蒸发过程中的界面流动问题,并着重讨论固体表面浸润性对基于毛细作用的液体吸附和输运规律的影响。成分复杂的水源,如油水混合液,会导致水的光热蒸发速率下降。在石墨烯表面修饰双功能基团（包括-CFx和-COONa）,使其具备排斥油分子和吸附水分子的能力。双疏性的-CFx同时排斥油分子和水分子,但水分子的尺寸较小,能在-CFx的间隙中自由穿梭,且极性的-COONa对水分子的吸引作用较强,使水分子能够穿越-CFx层进而接触并润湿石墨烯表面;而尺寸较大的油分子被-CFx层完全阻隔。在-CFx与-COONa基团的协同作用下,石墨烯表面张力的色散分量减小,而极性分量增大,使其表现出吸引极性水分子,排斥非极性油分子的性质,能够只输运油水混合液中的水分子,实现了选择性光热蒸发,并在以含油海水为水源的海水淡化应用中,获得了超过1.251 kg m-2 h-1的光热蒸发速率和超过85.46%的能量效率。7)第9章进一步探究了液体在石墨烯微纳结构中的界面流动特性,分析了微纳通道尺寸对毛细吸附和虹吸输运过程的影响,以及光加热作用对液体性质和流动的作用机制。研究发现,在微米级多孔结构（石墨纤维）上构筑纳米级孔道（石墨烯纳米片）,可以显着加快对液态油的毛细吸附过程,将毛细吸附系数提升了20.7%。一方面,特征结构的微小化以及石墨烯纳米片的超薄边缘,能显着增加固体的表面粗糙度,起到强化表面浸润性的作用。另一方面,纳米结构的引入增加了固体与液体的可接触面积,使浸润前后的表面能差扩大,提高了固体对液体的吸附能力。同时,在碳纤维表面生长石墨烯纳米片,可以加快基于虹吸效应的界面流动过程,将液态油的虹吸输运速率提高了20.1%。尽管孔道尺寸的缩小会增加固-液界面的流动阻力,但在原微米级结构上增加纳米级孔道,可以使液流通道增多,提高单位时间的流量。此外,基于光热局域化效应的光加热作用,可以显着提高固体通道及通道内液体的温度,降低液体的动力粘度,减小流动阻力,进而加快界面吸附和流动过程。8)第10章基于光热局域化效应,开发了一种太阳能驱动的石墨烯制备方法,讨论了环氧树脂材料的光致石墨化原理以及曝光时间、辐射强度、曝光次数对石墨化程度的影响。利用高能光束对环氧树脂板进行短时间（0.1～2 s）曝光,因光热转换速度（1 fs～1 ps）远快于热在体材料中的扩散速度（100 ps～10 ns）,在曝光的瞬间产生光热局域化效应,使曝光区域获得超高温度（>1000℃）,驱使芳香环向碳六元环转变,即石墨化。其中,延长曝光时间和提高辐射强度均有助于提高石墨化程度,但曝光时间的延长会导致热扩散严重,损伤非曝光区域;而辐射强度的提高意味着增加聚光设备的复杂性;采用合适的辐射强度和多次短曝光,也可以获得较高的石墨化程度,制备出少层石墨烯材料。
李梦尧[2]（2021）在《纳米氧化铝涂层的制备及性能研究》文中进行了进一步梳理胶体颗粒以微米级尺寸组装为晶体结构是十分有吸引力的,这种特殊的复杂结构和稳定的理化性质,使其具有特殊的功能特性,如抗反射性和超疏水性,这些特性有望成功应用于产品包装的防潮、防腐蚀和抗反射等方面。在这项工作中,结合溶胶-凝胶法和水热反应法制备了Al2O3颗粒并组装成金字塔形和菊花状的堆积结构。首先在单晶硅晶片上无蚀刻的条件下分别采用Al（NO3）3和H2NCONH2作为铝源和沉淀剂制备氧化铝薄膜,通过改变水热反应的时间、温度与填充量来控制Al2O3薄膜的形貌,同时通过研究溶胶凝胶法后干燥时间探索出制备金字塔形貌氧化铝薄膜的最佳条件。通过扫描电子显微镜（SEM）、能量色散光谱仪（EDS）、X射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）等手段对金字塔形Al2O3的整体结构和成分进行研究和分析。制备的Al2O3薄膜由底边长尺寸分布在1-100 μm范围内的金字塔结构组成,这种金字塔结构主要由纳米棒和纳米球组成。Al2O3薄膜表面的可见光范围内平均反射率17.9%,有效降低了单晶硅片表面的反射率。同时,通过水接触角检测得到薄膜的表面接触角为42°,表明该膜的表面是亲水的。此外,本论文探究不同铝源对Al2O3涂层形貌的影响,并对制得的涂层进行低表面能改性以制备超疏水表面。分别以Al（NO3）3、Al2（SO4）3、AlF3和AlK（SO4）2为铝源制备相应氧化铝涂层。通过扫描电子显微镜（SEM）、激光共聚焦显微镜（LSCM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）、水接触角测试（WCA）等测试仪器探究不同铝源对Al2O3涂层形貌的影响以及润湿特性。研究表明,不同铝源水解产生的阴阳离子会产生不同的表面形貌,以Al2（SO4）3和AlK（SO4）2为铝源制得的Al2O3涂层微观形貌为片层状结构和菊花状结构,菊花状Al2O3经甲基三甲氧基硅烷（MTMS）改性后实现了超疏水性,此外,Al2O3涂层样品的粗糙度大小与接触角并非是正相关的,在一定范围内,接触角随粗糙度的增大而变大。除粗糙度外,微纳复合结构也是决定超疏水性能的重要因素,经改性后具有微纳米复合结构的Al2O3涂层超疏水性能最好,接触角为159.9±1.5°,滚动角为1.2±0.5°。
袁皓[3]（2021）在《高导热绝缘聚合物/聚多巴胺包覆纳米粒子复合材料的制备及性能研究》文中研究指明5G通信技术的快速发展打开了移动网络的新时代。当前的智能电子产品拥有着更强的数据传输能力、更快的传输速度和计算速度,这会成倍的增加芯片的功耗,致使核心处理器的热生产率显着提高。同时,电子产品的功能越来越丰富,体积却越来越小,因此,它们的内部结构更复杂、整体机构的密封性更高。在紧凑、封闭、狭小的空间中,电子器件的快速散热成为一个严峻的挑战。因此,新型高导热绝缘高分子复合材料正成为全球电子绝缘领域的研究热点。为了满足信息科技快速发展对导热绝缘高分子复合材料提出的新要求,解决传统导热绝缘复合材料性能顾此失彼的问题,基于聚多巴胺包覆纳米粒子,本论文构建了不同结构的导热网络,制备出四种综合性能良好的高导热绝缘高分子复合材料。深入研究了导热填料的表面包覆对复合材料的微观结构、导热性能、电绝缘性能和力学性能的影响,阐明了高分子复合材料结构与性能之间的构效关系。具体的研究成果总结如下:（1）以高长径比的铜纳米线（Cu NW）作为导热填料,利用聚多巴胺（PDA）良好的粘附性能,在铜纳米线的表面包覆一层电绝缘层,通过共混制备出高导热绝缘环氧树脂复合材料。结果表明,通过聚多巴胺对铜纳米线的表面包覆有利于提高环氧树脂复合材料的导热性能、力学性能和电绝缘性能。当Cu NW-PDA的添加量为3.1 vol%时,环氧树脂/Cu NW-PDA复合材料的导热系数为2.87 W m-1 K-1,是纯环氧树脂的15.1倍,是环氧树脂/Cu NW复合材料(1.23 W m-1 K-1)的2.5倍。环氧树脂/Cu NW-PDA复合材料的力学性能良好,拉伸强度为74.1 MPa,明显高于环氧树脂/Cu NW复合材料（25.6 MPa）。此外,环氧树脂/Cu NW-PDA复合材料的体积电阻率高达1014?·cm,证明了该复合材料具有良好的电绝缘性能。因此,通过聚多巴胺的表面包覆,一方面解决了铜纳米线易团聚的问题,改善了其在环氧基体中的分散性;另一方面提高了铜纳米线与环氧基体之间的界面作用力,降低了填料与基体之间的界面热阻,促进了复合材料导热性能的提升。该方法解决了金属填料导热不绝缘的难题,不仅降低了导热填料的含量,还保持了复合材料良好的力学性能。（2）采用PDA对多壁碳纳米管（MCNT）表面进行改性,制备了聚多巴胺包覆的多壁碳纳米管（MCNT-PDA）。首先将MCNT-PDA与聚苯乙烯（PS）通过熔融共混制备得到PS/MCNT-PDA复合材料;再利用互不相容的聚丙烯（PP）与聚苯乙烯在熔融共混形成的双连续结构,制备出PP/PS/MCNT-PDA复合材料;随后,对PS相的刻蚀使得MCNT-PDA均匀地沉积并覆盖在多孔的PP孔壁上;最后进行热压,压实了PP多孔骨架,构建了有效且致密的导热通路,制备出具有连续隔离结构的PP/MCNT-PDA复合材料。结果表明,当添加质量分数为2%的MCNT-PDA时,PP/MCNT-PDA复合材料在水平方向上的导热系数从0.14 W m-1 K-1提高到1.59 W m-1 K-1,导热系数是纯PP的11.3倍,相比于PP/PS/MCNT-PDA复合材料(0.91 W m-1 K-1),也提高了74.5%。此外,PDA对MCNT的表面修饰阻断了电子在导热网络中的自由移动,PP/MCNT-PDA复合材料的体积电阻率为3.8×1014?·cm,表现出良好的电绝缘性能。本章工作基于区域限制法,利用互不相容的聚合物形成的双连续相来实现导热填料的选择性分布,构建导热网络。PDA对MCNT的表面包覆不仅能够改善MCNT在PS中的分散性,还阻碍了导电通路的形成,实现了复合材料导热绝缘的目标。（3）首先采用液相剥离的方法成功制备出氮化硼纳米片（BNNS）;再通过PDA对BNNS表面进行功能化修饰,随后将银纳米颗粒（Ag）原位还原并沉积在BNNS的表面,制备得到BNNS-PDA-Ag;最后进一步引入少量氧化石墨烯（GO）,通过流延成型制备出高取向、高导热绝缘、良好柔性的聚乙烯醇（PVA）/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜。少量的GO以及对BNNS表面的功能化修饰有利于进一步提高PVA复合薄膜的导热性能和力学性能。结果表明,当GO的添加量为0.5 wt%,BNNS-PDA-Ag的添加量为10 wt%时,PVA/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜在水平方向和垂直方向上的导热系数分别为6.54和1.03 W m-1 K-1,与PVA/BNNS复合薄膜相比,导热系数分别提高了1倍和1.3倍。与此同时,由于BNNS-PDA-Ag与PVA基体之间的氢键作用以及GO的纳米增强作用,PVA/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜的拉伸强度仍有97.1 MPa,拉伸强度高于PVA/BNNS复合薄膜（68.6 MPa）。由上可见,沉积在BNNS表面的Ag纳米颗粒以及少量的GO起着“导热桥梁”的作用,增加了BNNS间的传热接触面积,降低了BNNS间的界面热阻,有利于连续导热网络的形成。PDA对BNNS的表面包覆能够改善BNNS与PVA基体之间的相容性,提高二者之间的界面相互作用力,促进了PVA/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜力学性能的提高。（4）本章选取氧化石墨烯（GO）作为导热填料,通过聚多巴胺（PDA）包覆以提高其电绝缘性能。基于粉末预构法,将聚多巴胺修饰后的氧化石墨烯（GO-PDA）包覆在聚苯乙烯（PS）微球上,采用热压成型的工艺制备出具有三维导热网络的PS/GO-PDA复合材料。结果表明,三维导热网络的构建同时提高了PS/GO-PDA复合材料的导热性能和力学性能。当GO-PDA的含量为0.96 vol%时,PS/GO-PDA复合材料的面内和面外导热系数分别提高到4.13 W m-1 K-1和4.53 W m-1 K-1,是纯PS导热系数的18.7倍和20.6倍。与此同时,PS/GO-PDA复合材料的拉伸强度提高到21.9 MPa,比纯PS（12.7 MPa）提高了72.4%;储能模量提高到2.6 GPa,是纯PS（1.5 GPa）的1.7倍。此外,PS/GO-PDA复合材料表现出良好的电绝缘性能,复合材料的体积电阻率仍高于1014?·cm。GO表面包覆的PDA不仅阻断了三维导热骨架中的导电通路,还通过?-?相互作用提高了与PS基体之间的界面作用力,提高了PS/GO-PDA复合材料的综合性能。
尚志同[4]（2021）在《多孔硅基复合材料的制备及其电化学性能的研究》文中进行了进一步梳理硅以其较高的理论比容量(3579 m Ah g-1)、较低的脱/嵌锂电位有望代替石墨成为最具应用潜力的负极材料。然而硅在脱/嵌锂的过程中巨大的体积膨胀导致其颗粒破碎粉化,逐渐与集流体失去电接触,表面不稳定的SEI膜和低的电导率使得其循环稳定性和倍率性能较差,严重阻碍了硅基负极在商业化中的应用。针对硅体积膨胀的问题,本论文以市售Al-Si合金为原料,通过选择性酸刻蚀的工艺制备了具有丰富的空洞和孔隙结构的多孔硅材料,并利用静电自组装法将石墨烯完整的包覆在多孔硅（p-Si）的表面制备了多孔硅@石墨烯（p-Si@G）复合微球。这种结构在内部存在丰富的孔隙可为硅在嵌锂的过程中的体积膨胀预留空间,同时外层石墨烯层可有效阻止电解液与硅的直接接触,减缓了副反应的发生,并且石墨烯可以提高材料的导电性。在此基础上,通过引入CNTs、Al2O3和TiO2复合材料来解决硅在脱/嵌锂过程中的SEI膜不稳定及导电性差的问题,具体研究内容如下;（1）以Fe2O3-Al2O3为催化剂,通过化学气相沉积法（CVD）,以不同的p-Si@G与催化剂比例在p-Si@G表面生长碳纳米管,制备成x-p-Si@G@CNTs（x=7,6,5,4）复合微球,并且为了探究催化剂对材料容量的影响,将碳纳米管与p-Si@G以不同的比例制备成电极。经过电化学测试后可知,制备的5-p-Si@G-CNTs微球与在p-Si@G中添加5 wt%的CNTs所制备的极片性能最优,在0.5 A g-1的电流密度下循环100圈两种电极的比容量仍然保持在1419和1495.6 m Ah g-1,当电流密度提高到8 A g-1时,两种电极仍然具有536.2和632.1 m Ah g-1的比容量。（2）在p-Si@G微球表面以改进异丙醇铝水解的方法包覆Al2O3层来作为人工SEI膜。丙三醇限制溶剂的存在,减缓了Al（OH）3的成核生长速度,最终制备出均匀包覆的p-Si@G@Al2O3复合微球。为了改善p-Si@G@Al2O3复合微球的导电性添加了5%的碳纳米管,使其与导电剂SP共同作用提高电极的整体电导率。两种电极在0.5 A g-1的电流密度下循环100圈的比容量仍然分别保持在1392和1514 m Ah g-1,在将电流密度提高到8 A g-1时,仍然具有496和571 m Ah g-1的比容量。这种改进的工艺通过控制异丙醇铝的添加量来确定Al2O3的包覆量。（3）本论文还制备了一种既具有一定的导电性和离子迁移率,又可以稳定SEI膜生成的Ti O2复合材料。首先通过微乳液法制备Ti O2前驱体胶束,然后利用丙三醇作为限制溶剂,在p-Si@G的表面均匀完整的包覆Ti O2层。研究结果表明:通过改进方法制备的p-Si@G@s-Ti O2复合微球具有完整的形貌,并且在0.5 A g-1的电流密度下循环100圈仍有1486.5 m Ah g-1的比容量,当电流密度提升到1和2 A g-1时材料也展现出了优秀的高电流长循环性能,其比容量为1204和1008.6 m Ah g-1,当电流密度继续增大到8 A g-1时材料展现出了较高的比容量(802.53 m Ah g-1)。将10 wt%的p-Si@G@s-Ti O2复合微球与石墨混合制备成石墨/p-Si@G@S-Ti O2复合电极,在0.1和0.2 C的电流密度下循环100圈比容量分别保持在了450和420 m Ah g-1,提高了负极的比容量。
周伟欣[5]（2020）在《基于多孔材料的柔性电子器件的制备与应用研究》文中提出柔性电子技术是将薄膜电子元件制作在柔性衬底上的新兴电子技术。柔性电子器件具有可弯曲、可卷曲、可压缩或可拉伸等能力,能满足人体或机器对设备形变要求,具有可穿戴、与皮肤紧密贴合、甚至可人体植入等功能,有望应用于移动通信、健康监测、人体仿生和学习娱乐等领域。柔性电子将从可弯曲、可卷曲器件向着可拉伸和人体皮肤共性贴合器件的方向发展,这对电子元件和电极电路等制作材料提出了新的挑战。近年来,一些具有本征柔性的导电材料,如金属纳米材料、碳纳米材料和有机导电聚合物等得到了快速的发展,为各类柔性电子器件的构筑提供了有力的支撑。另一方面,将传统的刚性功能材料设计成可拉伸的柔性几何结构也为柔性电子领域带来了新的解决方案。在新兴的柔性材料中,多孔结构材料因具有相对密度低、比强度高、比表面积高、重量轻、隔音、隔热、渗透性好等优点而被广泛关注。尤其是多孔材料可以实现良好的透光和透气性,以及可拉伸等性能,非常符合柔性电子器件的制作需求。本论文根据二维和三维多孔材料的结构和功能特点,利用呼吸图法和模板浸出法制备了柔性透明电极、可拉伸电极、透气性超薄可拉伸电极和透气性电介质等柔性电子材料,并探讨了它们在有机光电器件、拉伸传感器、生物电监测电极和压力传感器等方向的可能应用。本论文的主要研究内容和结果如下:（1）呼吸图法制备多孔柔性透明电极及在有机光电器件中的应用:针对自组装模板法制备金属网格柔性透明电极存在孔结构均一性不足这一问题,本论文提出以呼吸图法制备的多孔聚合物薄膜为掩模版,蚀刻铜薄膜制备二维蜂窝状结构的铜网格柔性电极。所制备的柔性透明电极具有较好的透光性和较低表面电阻率,透光率为83.5%的条件下,其表面电阻率为28.7Ω/sq,其金属线宽低于人眼分辨尺寸（<1μm）且不会产生莫代尔条纹干涉,雾度因子低于1%。通过沉积Ag层并通过紫外-臭氧（UV-Ozone）进行表面处理,调节柔性透明电极功函数,将其用于制备柔性有机太阳能电池。所制备的太阳能电池展示了2.04%的光电转换效率,与以氧化铟锡（ITO）为电极的器件的性能相近。此外,该金属网格柔性透明电极也可应用于制备柔性有机发光二极管,显示了它在有机光电器件中的应用潜力。（2）呼吸图法制备多孔金属薄膜可拉伸电极及在拉伸传感器中的应用:金属网格是一种具有可拉伸性的几何结构,可以将其与弹性衬底复合制备成可拉伸电极。本研究将呼吸图法制备的金属网格结构转移到聚二甲基硅氧烷（PDMS）衬底上,制备出具有二维蜂窝结构的银网格可拉伸透明电极。这种透明可拉伸电极的表面电阻率为26Ω/sq,透光率为79%,最大伸长率为35%。以该电极制备的拉伸传感器具有很高的灵敏度,在0-15%拉伸范围内,其电阻变化和拉伸率成线性关系,应变系数达到14.3。且组成电极的蜂窝状金属网格结构为“多晶”结构,具有各向同性,因而该传感器具有全向型测试能力。该传感器在实时检测手指和肌肉运动、检测固定频率甚至复杂的机械周期机械振动（比如敲击玻璃产生的震动）等方面均展现了高灵敏度和快速响应能力。（3）呼吸图法制备多孔透气性、超薄、可拉伸电极及在生物电监测中的应用:表皮电子器件在长期穿戴中需要具有良好的透气性,而传统的无孔隙衬底不具备这种特性。本论文通过呼吸图法制备了具有通孔结构的二维多孔热塑性聚氨酯弹性体橡胶（TPU）薄膜,并通过浸涂法的在其表面负载银纳米线制备成透气、超薄、可拉伸电极。这种电极具有良好的透气性,在环境温度35℃,相对湿度40±5%RH的条件下,其水蒸气透过性达到23 mg/cm2·h。同时,它具有7.3Ω/sq的表面电阻率和61%的透光率。在拉伸条件下,其电阻变化具有“可编程”特性。该透气可拉伸电极的超薄特性使它能够与皮肤进行紧密接触,从而可以提升监测生物信号的质量,并提升长期佩戴的舒适度。在心电图（ECG）、肌电图（EMG）监测中,该电极获得的信号可以和商用Ag/Ag Cl电极相媲美。同时,它作为自电容模式的触摸传感器的电极也具有极佳的应用表现。（4）模板浸出法制备多孔介电弹性体及在压力传感器中的应用:针对于电容式柔性压力传感器缺乏透气性的问题,本论文利用模板浸出法制备出一种具有高介电常数的三维多孔介电弹性体。该三维多孔介电弹性体由石墨粉体/钛酸钡/聚二甲基硅氧烷（Graphite/Ba Ti O3/PDMS）混合材料组成,具有高介电常数、高透气性和低压缩模量等优点。它的相对介电常数达到了34,且其在压缩过程中,介电常数随之上升。在环境温度35℃,相对湿度40±5%RH的条件下,水蒸汽透过性达到了17 mg/cm2·h。将Graphite/Ba Ti O3/PDMS三维多孔介电弹性体应用于电容式的压力传感器,实现了具有更灵敏的压力传感。同时,高介电常数也有利于减少电容式压力传感器的工作面积,使我们能够在指甲盖大小的面积上制备出6×6的压力传感器阵列,用于分辨表面的压力分布。
康玉堂[6]（2020）在《利用二氧化钛纳米线构筑无机分离膜的研究》文中认为膜分离技术在化工、石油工业、食品加工、冶金、生物科技、环境治理以及水处理等诸多领域都有着重要应用。高选择性和高渗透性是理想的分离膜应该同时具备的两个重要性能。然而,传统材料和方法构筑的分离膜存在选择性和渗透性之间的矛盾权衡关系。与高分子膜相比,无机陶瓷膜具有耐高温高压、耐酸碱腐蚀、耐有机溶剂、长寿命、抗膜污染等高分子膜无法企及的优点。传统的无机陶瓷膜由氧化物纳米粒子烧结而成,但是由于纳米陶瓷膜的孔隙率很低,传统的无机陶瓷膜的渗透通量很小。如何突破选择性和渗透性的矛盾权衡关系,构筑既具备高选择性又具备高截留性能的无机分离膜是个重要挑战。在本论文中,我们采用具有高孔隙率的TiO2纳米线为原料,构筑了同时具备高选择性和高渗透性的TiO2纳米线微滤膜和超滤膜。利用聚合物的修饰,制备了具有液下超双疏性能的、柔性的TiO2纳米线油水分离膜。论文取得的主要成果如下:1.将直径100 nm的钛酸纳米线通过重力沉积的方法涂覆在不锈钢丝网上,经过烧结制备了不锈钢丝网支撑的TiO2纳米线膜。TiO2纳米线膜的孔径为180nm,属于微滤膜。由于TiO2纳米线的高孔隙率（91.7%）、很薄的分离层厚度以及不锈钢丝网几乎为零的渗透阻力等原因,不锈钢丝网支撑的TiO2纳米线膜表现出了超高的纯水通量(2.74×106 L?m-2?h-1)。不锈钢丝网支撑的TiO2纳米线膜不仅可以分离非乳化油,而且可以高效、快速地分离乳化油,分离效率达99.1%,乳化油渗透通量达6000 L?m-2?h-1以上。同时,不锈钢丝网支撑的TiO2纳米线膜还具有光催化性能,而且其表面的污染物还可以用高温热处理的方式进行清洁。2.将直径10 nm的钛酸纳米线通过抽滤沉积的方式涂覆在多孔金属钛基底上,通过烧结制备了多孔钛支撑的TiO2纳米线超滤膜。制备的TiO2纳米线超滤膜的平均孔径为14 nm,纯水通量为940 L?m-2?h-1。TiO2纳米线涂层的厚度为5μm,孔隙率为74.8%。多孔钛支撑的TiO2纳米线超滤膜可以对牛血清蛋白进行高效截留,截留效率可达98.4%,渗透通量为80 L?m-2?h-1。制备的TiO2纳米线超滤膜具有超亲水性能,显现出优异的抗污染性能,通量恢复率（FRR）达97%。此外,通过高温热处理的方式可以消除吸附在TiO2纳米线内部的有机污染物,从而使膜再生。3.通过简单浸泡和吸附的方法,在TiO2纳米线的表面修饰了一层聚偏二氟乙烯（PVDF）聚合物。通过抽滤沉积和干燥,制备成了PVDF修饰的TiO2纳米线膜。经过修饰,PVDF包覆在了TiO2纳米线上,形成了一层很薄的（6 nm）包覆层。PVDF的修饰使得TiO2纳米线膜的表面浸润性发生了变化,由原来的水下超疏油/油下超亲水变成了液下超双疏,PVDF修饰的TiO2纳米线膜的浸润性可由水下超疏油和油下超疏水之间可逆切换。而且,PVDF的修饰改善了TiO2纳米线膜的机械强度,TiO2纳米线膜由原来的脆性变成了柔性。PVDF修饰的TiO2纳米线膜不仅可以分离水包油乳化液,还可以分离油包水乳化液,而且可以交替分离水包油和油包水乳化液,分离效率达99.3%以上。我们认为,是PVDF与TiO2纳米线之间的二元协同效应导致了PVDF修饰的TiO2纳米线膜的液下超双疏液性,PVDF提供液下双疏性能,TiO2纳米线提供微纳结构,二者的协同作用使得PVDF修饰的TiO2纳米线膜的浸润模型转变到了Cassie状态,从而具有了液下超双疏液的性能。
童自强[7]（2020）在《新型聚电解质络合物和碳材料在液体混合物膜分离中的应用与性能强化》文中指出膜分离具有高效、节能、环保及适用性广等优势,有关功能膜的制备与应用已在近年来取得巨大进展。新型功能材料的开发是制备高效分离膜、取得优异性能的关键之一。本文针对聚电解质络合物、氧化石墨烯和碳纳米管三种新型材料用于膜分离过程中所存在的问题进行了探究,并提出了相应解决方法。所制备的功能膜应用于多种溶剂的渗透汽化脱水、不同溶液的渗透汽化脱盐以及有机溶剂正渗透中,获得了理想的分离效果。开发了可加工的纳米级球形聚电解质络合物,并制备得到均质纳米级球形聚电解质络合物膜。球形聚电解质络合物拥有比传统针状络合物更高的电荷密度,由其制得的均质聚电解质络合物膜表面均匀,致密光滑,亲水性随络合度的升高而增强。将其用于乙醇溶液的渗透汽化脱水中,系统考察了离子络合度、进料浓度以及操作温度对渗透汽化性能的影响。在70°C下进料液中水浓度为10 wt%时,透过聚电解质络合物膜的通量可达2.93 kg m-2 h-1,渗透液中水浓度为99.38wt%。相比于由针状聚电解质络合物制备的均质膜,透过球形聚电解质络合物所制得的均质膜的通量大约为其两倍之高,且分离效果更为理想。通过磺化改性,在氧化石墨烯表面成功引入了磺酸根基团,制备得到了磺化氧化石墨烯,其拥有比氧化石墨烯更优异的分子传输能力。将具有极强水合能力的聚电解质（羧甲基纤维素钠和聚（4-苯乙烯磺酸-共聚-马来酸）钠混合物）沉积在磺化氧化石墨烯层上,制备得到了磺化氧化石墨烯复合膜,在二者的协同作用下,实现了理想的异丙醇脱水性能。此外,系统考察了聚电解质组成以及操作条件对其渗透汽化性能的影响。在70°C进料液中水浓度为10 wt%时,透过该复合膜的通量达到3.67 kg m-2 h-1,同时渗透液中的水浓度高达99.90 wt%。该复合膜兼具良好的机械性能,有利于其在实际应用中维持性能的稳定。提出了一种充分利用碳纳米管原子级光滑外壁进行水分子传输的简便方法。碳纳米管经纯化和强氧化剂处理后,其外壁沿径向部分开链,形成了一种特殊的核壳结构,其中氧化石墨烯纳米带附着或包裹在内部的纳米管上。这一特殊结构有利于实现分子在膜内的垂直传输,缩短层间扩散距离,从而加快分子渗透速度。覆盖上聚电解质层后,该复合膜对乙醇、异丙醇以及丙酮等不同溶剂均显示出了非常理想的渗透汽化脱水效果。此外,该复合膜可通过静电排斥作用对氯化钠、氯化钙和氯化镁进行有效截留,并获得了较高的水通量。该方法可为利用不同途径开发高效碳纳米管复合膜提供新的思路。首次证明了氧化石墨烯膜在有机溶剂正渗透过程中的应用潜力。氧化石墨烯膜具有优良的化学惰性和规整的层间结构,将其应用于甲醇体系的正渗透过程中,片径较大的氧化石墨烯膜可获得更为理想的溶剂通量与截留效果。随着氧化石墨烯膜厚度的降低或驱动液浓度的增加,透过氧化石墨烯膜的甲醇通量和反向溶质通量均逐渐上升。此外,氧化石墨烯膜亦适用于乙醇、异丙醇等多种有机溶剂体系的正渗透过程中。分别以罗丹明B、苝红染料和阿托伐他汀钙药物分子为进料液中的目标产物,在常见的乙醇和异丙醇体系中,氧化石墨烯膜表现出了理想的截留效果,并获得了比聚酰胺膜更高的溶剂通量,证明其在实现目标产物富集的同时,亦可对溶剂进行回收,具有应用于有机溶剂正渗透领域的巨大潜力。
肖超[8]（2020）在《三维导热网络的构筑及其环氧树脂复合材料性能研究》文中进行了进一步梳理随着第三代半导体技术的发展,电子设备呈现多功能化,小型化,集成化的发展趋势,器件功率密度因此大幅提升。设备内部产生的大量热量不断积累,导致面板翘曲,焊点开裂,器件故障,系统卡顿等问题,这些严重影响了设备的可靠性和使用寿命。如何将积累的热量有效传导出来已经成为制约下一代高功率密度电子器件发展的瓶颈问题。高分子材料被广泛应用于各种电子设备中,比如基板、灌封胶和界面粘合材料等,但是其较低的导热系数对设备的散热情况极为不利。目前,在聚合物基体中直接填充高导热填料是提高其导热系数常用的方法,但是要达到满意的散热效果,往往需要填充大量的导热填料,这势必会带来材料加工性能和力学性能的削弱以及成本的增加。因此,如何在高分子基体中用更少的填料构筑更高效的导热网络,对高功率密度电子器件的发展具有重要意义。本工作从结构设计出发,采用安全、简便、低廉、高效的方法,成功制备了一系列三维导热网络骨架。选用的填料包括一维碳化硅纳米线（SiCw）,二维片状六方氮化硼（h-BN）,SiCw/氮化硼纳米片（BNNS）复合导热填料以及三维颗粒状α晶型三氧化二铝（α-Al203）。最后通过真空辅助浸渍法将环氧树脂充分浸润到填料骨架中,得到了一系列具有精细填料结构的环氧树脂复合材料,并系统地研究了填料尺寸,界面热阻以及导热网络形貌等因素对复合材料传热效率的影响。预构的三维导热网络为声子的传输提供了快速通道,复合材料综合性能良好,表现出极佳的热管理能力。首先,利用聚苯乙烯（PS）微球作为致孔剂制备了具有连续球形孔洞的SiCw气凝胶。硅烷偶联剂作为粘接剂很好地保护了模板碳化后留下孔洞,使得SiCw骨架在保持极高的孔隙率的同时还具有较高的机械强度。最后通过环氧树脂的充分浸润得到致密且具有连续导热网络的环氧树脂/碳化硅纳米线复合材料。该三维网络大幅提高了热量传输效率,在极低的填料填充量（3.91 vol%）下,复合材料的导热系数比纯环氧树脂提高了两倍,达到了 0.43 W/m·K。其次,通过盐模板法,利用氯化钠（NaCl）溶液重结晶辅助自组装的过程,将h-BN片组装成微球,然后水洗去除盐模板得到大量中空氮化硼微球。最后采用简单的冷压得到一系列具有高导热系数、高孔隙率的BN三维导热骨架。在h-BN占比为65.6 vol%时,其环氧树脂复合材料面内导热系数高达17.61 W/m·K,是纯环氧树脂的88倍;面外也达到5.08W/m·K,显示出巨大的热管理应用前景。再次,为了研究不同形貌的填料之间的协同作用对复合材料导热性能影响,采用改进的真空抽滤自组装法调控BNNS在SiCw中的聚集状态得到了具有垂直取向结构的SiCw/BNNS复合填料导热骨架。通过控制填料复配比例来调控骨架孔隙率。该方法显着提高了环氧树脂复合材料面外声子传输效率,最大导热系数达到了 4.22 W/m·K。此结构在理论模拟和实际芯片封测中都表现出极好的热管理能力。复合材料的尺寸稳定性也得到大幅提高。最后,为了进一步降低三维骨架中填料之间界面热阻,采用绿色安全的蛋白质发泡法成功制备了具有蜂窝状结构的三维氧化铝多孔导热骨架。采用高温烧结的工艺,实现无机颗粒界面晶格融合,大幅降低了填料之间的接触热阻。理论模拟显示,相比随机分散的环氧树脂/氧化铝复合材料,该方法将填料之间的界面热阻降低了一个数量级,最高导热系数达到了 2.58 W/m·K,是相同填充量下随机混合样品的3.6倍。该项研究为导热聚合物基复合材料的结构设计和制备工艺优化提供了新的思路。
王雪[9]（2020）在《基于高定向结构的锂电池材料的可控构筑与性能研究》文中认为理想的电化学储能系统应该具有低成本、长寿命、高容量、高功率密度、优异的电化学可逆性和低污染等特性,其在可持续能源发展中发挥着关键作用。在众多特性中,高功率关系到电能的释放速度,对于储能设备的运行至关重要。降低电池材料中微观组分排布方式的曲折度可以令离子更容易地迁移并进入电极,更高效的离子扩散和离子传导能够提高电化学设备的倍率性能,这是科学界近年针对改善电化学储能器件整体性能而提出的新兴研究方向。本文基于电池动力学和曲折度对电化学储能器件性能影响的理论基础,以改善Li+在电极材料与电解质材料内部的传输为途径,以提升锂电池系统电化学性能为目标,以锂离子电池正极材料、固态电解质材料和锂硫电池正极材料为研究对象,进行高定向结构设计。针对锂离子电池系统制备高定向、高能量密度LiCoO2正极和高定向结构LAGP/PEO复合固态电解质,并将高定向结构设计思想扩展到锂硫电池系统的硫碳复合正极,制备高定向石墨烯正极载体。对以上三种典型的锂电池材料进行综合表征,研究高定向结构设计对电池电化学性能的提升机制,推进有关电化学储能材料结构设计与性能提升的研究,为高倍率性能锂电池的研究奠定理论和实践基础。本文的主要研究内容如下:为增加LiCoO2正极的能量密度,同时保证Li+的较快扩散与传导,降低离子/电子转移的困难程度,本文以降低正极材料中Li+传输路径的曲折度为途径,采用较为环保和简易的冰模板法设计制备了高定向结构LiCoO2正极。高定向孔径可在3-20μm进行调控,LiCoO2层宽可在10-30μm进行调控,材料的最终孔隙率可在40%至70%进行调控。烧结温度为850°C至900°C并保温6 h时LiCoO2材料的晶体结构最好。高定向结构LiCoO2正极对电池动力学过程的影响显着优于活性物质均匀分散的传统结构正极。活性物质的高定向排布能够降低电池内部的电荷转移电阻和SEI膜扩散电阻,保证电解液对较厚电极的充分润湿,促进离子更易抵达电极表面。当活性物质负载量较大,为商业电极水平的2倍（50mg/cm2）时,与传统结构正极相比,高定向结构的引入能够提高LiCoO2正极的循环稳定性与循环寿命:放电比容量高达139.9 m Ah/g,0.1 C倍率下循环100圈后容量保持率为91.95%,200圈后仍能保持77.9%;75 mg/cm2高定向结构正极在0.5 C和1 C时的质量比容量较传统结构正极提升了56.5%和134.4%。将复合固态电解质引入高定向LiCoO2正极后,电池可在4.3 V较高充电电位下稳定循环,锂金属负极的枝晶生长可被有效抑制。基于高定向LiCoO2正极构筑了高负载LiCoO2锂金属固态电池,在极片厚度相同的情况下,200圈循环后的面积比容量提升了28.8%。0.5 C时的质量比容量较负载量相当的传统结构LiCoO2锂金属液态电池提升了61.9%。高定向、高负载LiCoO2/Li固态电池的循环稳定性、循环寿命、倍率性能均显着优于活性物质均匀分散的传统结构LiCoO2/Li液态电池。高定向结构设计思想同样可被有效应用于固态电解质领域,采用冰模板法设计制备高定向结构LAGP/PEO复合固态电解质,使其同时具备陶瓷电解质的高离子电导能力和聚合物电解质的柔性。室温离子电导率高达1.67×10-4 S/cm,是传统结构LAGP/PEO电解质的7倍。安全性和稳定性均优于传统结构LAGP/PEO电解质和聚合物电解质。与Li Fe PO4正极和锂金属负极组成电池,0.3 C进行300次循环后,容量保持率为93.3%,库伦效率始终保持在99%以上,且倍率性能表现出色,0.6 C循环400圈后,容量保持率能够达到87.4%。以上结果表明,冰模板方法是制备高离子电导率复合电解质的一种有效办法,高定向陶瓷/聚合物复合电解质可被成功应用于高性能锂离子固态电池,在固态锂电池领域具备研究价值与应用潜力。将高定向结构设计思想进一步扩展至锂硫电池系统,通过冰模板法设计制备出低密度、高导电性、高比表面积和高孔隙率的高定向结构石墨烯。通过浸干法,在石墨烯纳米片表面均匀生长TiO2纳米颗粒,制备出高定向TiO2/石墨烯正极载体,并成功构筑采用Li2S8正极共晶电解液的高定向石墨烯基锂硫电池。其在1 C倍率下的比容量与无定向多孔石墨烯载体相比,提升了48.7%;与碳纸载体相比,提升了126.7%。在0.2 C稳定循环300圈后可保持698 mAh/g的高比容量。本文制备的硫碳复合正极能够改善电池的循环稳定性,石墨烯载体的高定向结构设计能够有效提升电池的倍率性能。
许雪飞[10]（2020）在《ALD辅助改性纳米碳基复合材料的吸波性能研究》文中研究表明为加速我国隐身技术现代化进程,解决日益严重的电磁污染,高效吸波材料的设计开发已成为当前研究的热点问题。在众多吸波材料,纳米碳材料导电性好,密度低,力学性能优异,是能满足吸波材料“薄、轻、宽、强”严格要求的最有潜力的一类功能材料。但其导电性太强,电磁波易在其表面发生反射,无法得到有效衰减,调节其阻抗匹配仍是一大难题。本课题利用原子层沉积（ALD）技术的三维共形性以及可精确控制等特点来辅助制备纳米碳基复合材料,通过优化其阻抗匹配及引入多种损耗机制来提高其微波吸收能力。主要内容包括:（1）从材料复合角度出发,改善碳纤维基材料吸波性能。利用ALD技术对碳纳米纤维（CNF）进行了臭氧预处理,增加了其亲水性。随后,通过水热法在CNF表面垂直生长一层均匀的Mn O2超薄纳米片。低导电性锰氧化物的引入有效降低了碳纳米纤维的介电常数,且可通过调节锰氧化物含量有效调控复合物阻抗匹配。另外,锰氧化物纳米片形成的空隙也有助于复合材料阻抗匹配的改善。最终,CNF@Mn Ox在频率为9.4 GHz处获得最小反射损耗（RL）值为-47.2 d B,最大有效吸收频宽（EAB）为5.0 GHz。（2）从结构调控角度出发,改善石墨烯基复合材料吸波性能。结合ALD与CVD技术成功合成Ni@CNO/G和Ni@CNT/G两种三维结构。Ni纳米颗粒的粒径是调控三维结构的关键因素。吸波测试表明,这两种特殊的三维结构均表现出杰出的微波吸收能力。由于优异的固有损耗能力,Ni@CNO/G在C波段获得了最佳的微波吸收性能,最小RL值在6.2 GHz处达到-45.5 d B。Ni@CNT/G 200在1-5 mm涂覆厚度范围内,EAB可以覆盖大约75%的测试频率,这归功于其良好的阻抗匹配。（3）从功能化应用角度出发,设计合成海洋防腐型吸波材料。结合ALD技术与水热合成法,实现了在石墨烯表面原位生长Ni Al-LDH超薄纳米片。通过控制Al2O3的沉积循环数来精确调控Ni Al-LDH纳米片的含量,可以实现良好的阻抗匹配。100 Ni Al-LDH/G表现出优异的微波吸收性能,在填料填充量仅为7wt%时,在17.8 GHz的频率获得最小RL值为–41.5 d B,最大EAB为4.4 GHz。此外,电化学测量的结果表明添加7wt%Ni Al-LDH/G的环氧树脂涂层可以对碳钢进行长期的腐蚀防护。因此,LDH/石墨烯复合材料可以作为有效的防腐性吸波材料。
二、在多孔Al_2O_3膜板上制备取向碳纳米管（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、在多孔Al_2O_3膜板上制备取向碳纳米管（论文提纲范文）
（1）石墨烯纳米结构的光热转换机理与界面能质传输特性及太阳能热局域化应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 术语符号清单 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 太阳能光热蒸发及分布式应用 |
| 1.2 光热局域化界面蒸发研究进展 |
| 1.3 固-液界面传热及影响因素 |
| 1.4 石墨烯的性质及结构特征 |
| 1.5 研究内容及课题来源 |
| 第2章 研究方法与实验设备 |
| 2.1 材料制备步骤 |
| 2.2 数值模拟计算 |
| 2.3 材料表征技术 |
| 2.4 光热局域化实验测试 |
| 第3章 石墨烯的结构取向对其光学性质的影响机制 |
| 3.1 石墨化结构的光学各向异性及原理 |
| 3.2 石墨烯取向特征与光学性质的关联 |
| 3.3 石墨烯光陷阱结构的构筑与优化 |
| 第4章 石墨烯微纳结构的光热转换与热局域化效应 |
| 4.1 垂直取向石墨烯的光热转换 |
| 4.2 热局域化结构的构筑与表征 |
| 4.3 光热局域化的能量集中效应 |
| 第5章 石墨烯微纳结构的固液界面传热与强化机理 |
| 5.1 取向特征与固-液界面传热的关联 |
| 5.2 纳米取向结构强化固-液界面传热 |
| 5.3 表面润湿性对固-液界面传热的影响 |
| 第6章 光热局域化界面蒸发的快速响应与能效调控 |
| 6.1 表面水流通道的构筑与实验说明 |
| 6.2 光热局域化界面蒸发过程机理 |
| 6.3 表面润湿特性与能流密度的匹配 |
| 6.4 石墨烯材料的放大制备与蒸汽灭菌 |
| 第7章 光热界面蒸发的传质过程优化及海水淡化应用 |
| 7.1 氮掺杂石墨烯的形貌结构与性质 |
| 7.2 表面水流通道的验证与效用分析 |
| 7.3 基于光热局域化效应的海水淡化 |
| 7.4 引导蒸汽扩散降低光路能量耗散 |
| 7.5 积盐自清洗及离子输运机理分析 |
| 第8章 石墨烯的选择性光热界面蒸发及污水净化应用 |
| 8.1 海水的油类污染削弱光热蒸发性能 |
| 8.2 双功能基团修饰制备亲水疏油石墨烯 |
| 8.3 亲水疏油石墨烯的选择性输运与机理 |
| 8.4 基于光热局域化效应的含油污水净化 |
| 第9章 微纳结构与光热效应协同增强界面流动及应用 |
| 9.1 石墨烯微纳结构的毛细吸附与强化机理 |
| 9.2 石墨烯微纳结构的虹吸输运与强化机理 |
| 9.3 光热局域化加速流体吸附与界面流动 |
| 第10章 基于高分子光致石墨化效应的石墨烯制备方法 |
| 10.1 有机高分子的光致石墨化过程 |
| 10.2 曝光时间对树脂石墨化的影响 |
| 10.3 辐射强度对树脂石墨化的影响 |
| 10.4 重复超短曝光制备少层石墨烯 |
| 第11章 全文总结及展望 |
| 11.1 研究总结 |
| 11.2 研究创新点 |
| 11.3 不足与展望 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
| 参考文献 |
（2）纳米氧化铝涂层的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 氧化铝涂层的制备方法 |
| 1.2.1 物理法 |
| 1.2.2 化学气相沉积(CVD)法 |
| 1.2.3 化学沉淀法 |
| 1.2.4 水热法 |
| 1.2.5 溶胶-凝胶法 |
| 1.3 纳米材料自组装基础理论 |
| 1.3.1 纳米粒子自组装的基础理论 |
| 1.3.2 自组装过程中的力 |
| 1.3.3 纳米粒子不同部位的自组装 |
| 1.4 材料表面润湿基础理论 |
| 1.4.1 材料表面基础润湿性理论 |
| 1.4.2 超疏水表面的制备方法 |
| 1.5 本论文技术路线及研究内容 |
| 1.5.1 技术路线 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 自组装纳米氧化铝薄膜的制备及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料及仪器 |
| 2.2.2 氧化铝薄膜的实验步骤 |
| 2.3 样品测试与表征 |
| 2.4 结果和讨论 |
| 2.4.1 氧化铝薄膜的形成及工艺参数优化 |
| 2.4.2 氧化铝薄膜的其他性能分析 |
| 2.4.3 氧化铝薄膜表面化学成分分析 |
| 2.4.4 氧化铝薄膜结晶行为分析 |
| 2.4.5 氧化铝薄膜自组装机理分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 氧化铝涂层的制备及超疏水性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料及仪器 |
| 3.2.2 超疏水氧化铝涂层的实验步骤 |
| 3.3 样品测试与表征 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 氧化铝涂层扫描电镜分析 |
| 3.4.2 氧化铝涂层激光共聚焦显微镜分析 |
| 3.4.3 氧化铝涂层X射线衍射分析 |
| 3.4.4 氧化铝涂层X射线光电子能谱分析 |
| 3.4.5 氧化铝涂层红外光谱分析 |
| 3.4.6 氧化铝涂层超疏水性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间主要研究成果 |
（3）高导热绝缘聚合物/聚多巴胺包覆纳米粒子复合材料的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 导热机理 |
| 1.3 导热绝缘高分子复合材料 |
| 1.3.1 本征型导热绝缘高分子复合材料 |
| 1.3.2 填充型导热绝缘高分子复合材料 |
| 1.4 影响高分子复合材料导热性能的因素 |
| 1.4.1 导热填料的性质 |
| 1.4.2 界面热阻 |
| 1.4.3 导热网络的构建 |
| 1.5 导热绝缘高分子复合材料面临的问题 |
| 1.6 论文的研究意义和研究内容 |
| 1.6.1 研究意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 第二章 高导热绝缘环氧树脂/聚多巴胺包覆铜纳米线复合材料的制备及性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料及试剂 |
| 2.2.2 铜纳米线(CuNW)的制备 |
| 2.2.3 聚多巴胺包覆铜纳米线(CuNWs-PDA)的制备 |
| 2.2.4 环氧树脂/CuNWs-PDA复合材料的制备 |
| 2.2.5 表征方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 CuNW及 CuNW-PDA的微观形貌 |
| 2.3.2 CuNW及 CuNW-PDA的结构表征 |
| 2.3.3 环氧树脂/CuNW-PDA的微观形貌 |
| 2.3.4 环氧树脂/CuNW-PDA复合材料的导热性能 |
| 2.3.5 环氧树脂/CuNW-PDA复合材料的力学性能 |
| 2.3.6 环氧树脂/CuNW-PDA复合材料的电绝缘性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 高导热绝缘聚丙烯/聚多巴胺包覆多壁碳纳米管复合材料的制备及性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料及试剂 |
| 3.2.2 聚多巴胺包覆多壁碳纳米管(MCNT-PDA)的制备 |
| 3.2.3 聚苯乙烯/聚多巴胺包覆多壁碳纳米管(PS/MCNT-PDA)复合材料的制备 |
| 3.2.4 聚丙烯/聚苯乙烯/聚多巴胺包覆多壁碳纳米管(PP/PS/MCNT-PDA)复合材料的制备 |
| 3.2.5 聚丙烯/聚多巴胺包覆多壁碳纳米管(PP/MCNT-PDA)复合材料的制备 |
| 3.2.6 表征方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 PP/PS共混比例对相结构的影响 |
| 3.3.2 MCNT-PDA的结构表征 |
| 3.3.3 PP/MCNT-PDA的微观形貌 |
| 3.3.4 PP/MCNT-PDA复合材料的导热性能 |
| 3.3.5 PP/MCNT-PDA复合材料的热稳定性能 |
| 3.3.6 PP/MCNT-PDA复合材料的力学性能 |
| 3.3.7 PP/MCNT-PDA复合材料的电绝缘性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高导热绝缘聚乙烯醇/聚多巴胺包覆氮化硼纳米片复合材料的制备及性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料及试剂 |
| 4.2.2 氮化硼纳米片(BNNS)的制备 |
| 4.2.3 氧化石墨烯(GO)的制备 |
| 4.2.4 氮化硼纳米片-聚多巴胺-银颗粒(BNNS-PDA-Ag)杂化材料的制备 |
| 4.2.5 聚乙烯醇/氮化硼纳米片-聚多巴胺-银/氧化石墨烯复合材料(PVA/BNNS-PDA-Ag/GO)的制备 |
| 4.2.6 表征方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 BNNS-PDA-Ag和 GO的微观形貌 |
| 4.3.2 PVA/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜材料的微观形貌 |
| 4.3.3 PVA/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜材料的导热性能 |
| 4.3.4 PVA/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜的力学性能 |
| 4.3.5 PVA/BNNS-PDA-Ag/GO复合薄膜的电绝缘性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 导热绝缘聚苯乙烯/聚多巴胺包覆氧化石墨烯复合材料的制备及性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料及试剂 |
| 5.2.2 聚苯乙烯(PS)微球的制备 |
| 5.2.3 氧化石墨烯(GO)的制备 |
| 5.2.4 聚多巴胺包覆氧化石墨烯(GO-PDA)的制备 |
| 5.2.5 聚苯乙烯/聚多巴胺包覆氧化石墨烯(PS/GO-PDA)复合材料的制备 |
| 5.2.6 表征方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 PS、GO-PDA以及PS/GO-PDA混合粉末的微观形貌 |
| 5.3.2 PS/GO-PDA复合材料的微观形貌 |
| 5.3.3 PS/GO-PDA复合材料的导热性能 |
| 5.3.4 PS/GO-PDA复合材料的力学性能 |
| 5.3.5 PS/GO-PDA复合材料的热稳定性能 |
| 5.3.6 PS/GO-PDA复合材料的电绝缘性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 主要结论与展望 |
| 主要结论 |
| 创新点 |
| 不足及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:作者在攻读博士学位期间发表的论文及专利 |
（4）多孔硅基复合材料的制备及其电化学性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池的发展简介 |
| 1.2.2 锂离子电池的工作原理及结构 |
| 1.3 锂离子电池负极材料 |
| 1.3.1 锂离子电池碳负极材料 |
| 1.3.2 锂离子电池其他负极材料 |
| 1.4 锂离子电池硅基负极材料 |
| 1.4.1 锂离子电池硅基负极材料研究背景 |
| 1.4.2 硅基负极材料纳米化 |
| 1.4.3 硅基复合材料 |
| 1.5 本文的选题依据及主要研究内容 |
| 第二章 实验材料及测试方法 |
| 2.1 实验试剂及设备 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验设备 |
| 2.2 材料的测试与表征 |
| 2.2.1 X射线衍射分析 |
| 2.2.2 扫描电子显微分析 |
| 2.2.3 透射电子显微分析 |
| 2.2.4 X射线光电子能谱分析 |
| 2.2.5 激光拉曼分析 |
| 2.3 极片的制备及电池的组装 |
| 2.3.1 电极极片的制备 |
| 2.3.2 CR2032 纽扣电池的制备 |
| 2.4 电化学性能测试 |
| 第三章 p-Si@G-CNTs复合材料的制备及其电化学性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.3 复合材料的结果与讨论 |
| 3.4 p-Si@G、5-p-Si@G-CNTs (CVD)及 p-Si@G/x-CNTs 结果与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 p-Si@G@Al_2O_3复合微球的制备及其电化学性能的研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 材料制备 |
| 4.3 材料的测试表征 |
| 4.4 p-Si@G@Al_2O_3复合材料的电化学性能测试 |
| 4.5 p-Si@G@Al_2O_3/CNTs复合的电化学性能测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 p-Si@G@TiO_2复合微球的制备及其电化学性能的研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 材料制备 |
| 5.3 复合材料测试表征 |
| 5.4 复合材料的电化学性能 |
| 5.5 石墨/p-Si@G@s-TiO_2复合电极的电化学性能 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（5）基于多孔材料的柔性电子器件的制备与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 专用术语注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 柔性电子器件的发展概况 |
| 1.1.1 柔性电子器件简介 |
| 1.1.2 柔性电子器件的组成 |
| 1.2 柔性电极材料 |
| 1.2.1 柔性电极材料的分类 |
| 1.2.2 碳纳米管柔性电极 |
| 1.2.3 石墨烯柔性电极材料 |
| 1.2.4 导电聚合物 |
| 1.2.5 金属纳米线 |
| 1.2.6 多孔金属网格结构 |
| 1.2.7 柔性电极的功能调控 |
| 1.3 多孔柔性电极的结构和制备方法 |
| 1.3.1 孔结构材料的定义与分类 |
| 1.3.2 具有二维多孔结构的柔性电子器件 |
| 1.3.3 具有三维多孔结构的柔性电子器件 |
| 1.3.4 呼吸图法技术简介 |
| 1.3.5 模板浸出法技术简介 |
| 1.3.6 本论文研究的目的和主要内容 |
| 第二章 多孔铜柔性透明电极的制备及其在有机太阳能电池中的应用研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 主要原料及试剂 |
| 2.2.2 主要仪器制备 |
| 2.2.3 材料制备方法 |
| 2.2.4 材料性能表征 |
| 2.3 呼吸图法制备柔性透明电极的结构与光电性能 |
| 2.3.1 柔性电极微观结构的表征 |
| 2.3.2 柔性电极光电性能的表征 |
| 2.4 柔性有机光电子器件的制备与性能 |
| 2.4.1 柔性电极的表面改性 |
| 2.5 柔性有机太阳能电池的制备与性能 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 多孔银柔性透明电极的制备及其在拉伸传感器中的应用研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 本实验所用主要原料及试剂 |
| 3.2.2 本实验所用主要制备仪器 |
| 3.2.3 样品制备方法 |
| 3.2.4 材料性能表征 |
| 3.3 蜂窝状网格结构的可拉伸形变分析 |
| 3.4 呼吸图法制备可拉伸电极的结构与光电性能 |
| 3.4.1 可拉伸电极的微观结构 |
| 3.4.2 可拉伸电极的光学和电学性能 |
| 3.5 拉伸传感器的应用研究 |
| 3.5.1 拉伸传感器在运动检测中的应用研究 |
| 3.5.2 拉伸传感器在震动检测中的应用研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 多孔AgNW/TPU柔性超薄透气电极的制备及其在生物电监测中的应用研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 本实验所用主要原料及试剂 |
| 4.2.2 本实验所用主要制备仪器 |
| 4.2.3 样品制备方法 |
| 4.2.4 材料结构与性能表征 |
| 4.3 呼吸图法制备超薄透气性电极的结构与光电性能 |
| 4.3.1 超薄透气性电极的微观结构 |
| 4.3.2 超薄透气性电极的光电性能 |
| 4.4 超薄透气电极在可穿戴器件中的应用研究 |
| 4.4.1 超薄透气电极对生物电的监测性能 |
| 4.4.2 超薄透气电极在可穿戴无线自电容式触摸传感器中的应用 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 多孔Graphite/BaTiO3/PDMS弹性电介质材料及其在压力传感器中的应用研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 本实验所用主要原料及试剂 |
| 5.2.2 本实验所用主要制备仪器 |
| 5.2.3 样品制备过程 |
| 5.2.4 材料性能表征 |
| 5.3 多孔弹性电介质的结构与电学性能 |
| 5.3.1 多孔弹性电介质的结构和组成 |
| 5.3.2 Graphite/BaTiO_3/PDMS电介质的介电性能 |
| 5.3.3 多孔Graphite/BaTiO_3/PDMS弹性电介质的机械与介电性能 |
| 5.4 多孔弹性电介质在电容式压力传感器中的应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读博士学位期间申请的专利 |
| 附录3 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（6）利用二氧化钛纳米线构筑无机分离膜的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 膜分离技术 |
| 1.2.1 分离膜的类型 |
| 1.2.2 分离膜结构 |
| 1.2.3 膜分离原理 |
| 1.2.4 膜过滤方式 |
| 1.3 膜材料的分类 |
| 1.3.1 高分子膜 |
| 1.3.2 无机膜 |
| 1.3.3 有机-无机复合膜 |
| 1.4 膜的表面浸润性 |
| 1.4.1 浸润性基本原理 |
| 1.4.2 浸润性在膜分离中的应用 |
| 1.4.3 可切换浸润性材料 |
| 1.5 分离膜性能 |
| 1.5.1 截留率和渗透通量 |
| 1.5.2 膜的抗污性能 |
| 1.5.3 新一代分离膜的设计思路 |
| 1.6 本论文选题的目的、意义和主要结果 |
| 1.6.1 本论文选题的目的和意义 |
| 1.6.2 本课题的主要结果 |
| 1.7 本论文所用的测试仪器和测试条件 |
| 参考文献 |
| 第二章 不锈钢丝网支撑的TiO_2纳米线微滤膜的制备和油水分离性能 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 100nm钛酸纳米线的制备 |
| 2.2.3 不锈钢丝网支撑的TiO_2纳米线微滤膜的制备 |
| 2.2.4 不锈钢丝网支撑的TiO_2纳米线微滤膜的油水分离性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 100nmTiO_2纳米线的表征 |
| 2.3.2 不锈钢丝网支撑的TiO_2纳米线膜的表征 |
| 2.3.3 不锈钢丝网支撑的TiO_2纳米线膜的油水分离性能 |
| 2.3.4 不锈钢丝网支撑的TiO_2纳米线膜的光催化和表面再生 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 多孔钛支撑的TiO_2纳米线超滤膜的制备和蛋白分离性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂 |
| 3.2.2 10nm钛酸纳米线的制备 |
| 3.2.3 多孔钛支撑的TiO_2纳米线超滤膜的制备 |
| 3.2.4 多孔钛支撑的TiO_2纳米线超滤膜对BSA的分离性能. |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 10nmTiO_2纳米线的表征 |
| 3.3.2 多孔钛支撑的TiO_2纳米线超滤膜的表征 |
| 3.3.3 多孔钛支撑的TiO_2纳米线超滤膜对蛋白质的分离性能 |
| 3.3.4 多孔钛支撑的TiO_2纳米线超滤膜的抗污性能 |
| 3.3.5 多孔钛支撑的TiO_2纳米线超滤膜的再生 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 PVDF修饰的TiO_2纳米线膜的制备和液下超双疏液性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂 |
| 4.2.2 二氧化钛纳米线的制备 |
| 4.2.3 PVDF修饰的TiO_2纳米线膜的制备 |
| 4.2.4 PVDF修饰的TiO_2纳米线膜对油水乳化液的分离性能. |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 PVDF修饰的TiO_2纳米线膜的表征 |
| 4.3.2 PVDF修饰的TiO_2纳米线膜的浸润性能 |
| 4.3.3 PVDF修饰的TiO_2纳米线膜的油水分离性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 结论与展望 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
（7）新型聚电解质络合物和碳材料在液体混合物膜分离中的应用与性能强化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 聚电解质络合物 |
| 1.2.1 聚电解质络合物概述 |
| 1.2.2 聚电解质络合物制备方法 |
| 1.3 氧化石墨烯和碳纳米管 |
| 1.3.1 氧化石墨烯概述 |
| 1.3.2 碳纳米管概述 |
| 1.4 渗透汽化和正渗透技术 |
| 1.4.1 渗透汽化概述 |
| 1.4.2 正渗透概述 |
| 1.5 课题提出和研究内容 |
| 第2章 纳米级球形聚电解质络合物及其均质膜的制备与应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.2.2 基膜处理 |
| 2.2.3 球形PECs的制备 |
| 2.2.4 HPECMs的制备 |
| 2.2.5 表征方法 |
| 2.2.6 渗透汽化实验 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 PECs的合成 |
| 2.3.2 PECs和 HPECMs特性 |
| 2.3.3 HPECMs的渗透汽化性能 |
| 2.3.4 渗透汽化脱水性能对比 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 磺化氧化石墨烯复合膜的制备及应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 基膜处理 |
| 3.2.3 磺化氧化石墨烯分散液的制备 |
| 3.2.4 聚电解质溶液的制备 |
| 3.2.5 磺化氧化石墨烯复合膜的制备 |
| 3.2.6 表征方法 |
| 3.2.7 渗透汽化实验 |
| 3.2.8 分子截面尺寸计算 |
| 3.2.9 机械性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 SGO和 SGOM特性 |
| 3.3.2 SGO复合膜 |
| 3.3.3 单组分通量 |
| 3.3.4 SGO复合膜的渗透汽化性能 |
| 3.3.5 渗透汽化脱水性能对比 |
| 3.3.6 SGO复合膜的机械性能 |
| 3.4 本章小节 |
| 第4章 开链碳纳米管复合膜的制备及应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂与仪器 |
| 4.2.2 多壁碳纳米管纯化 |
| 4.2.3 GONR@CNT的制备 |
| 4.2.4 碳纳米管复合膜的制备 |
| 4.2.5 表征方法 |
| 4.2.6 渗透汽化实验 |
| 4.2.7 机械性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 核壳结构GONR@CNT |
| 4.3.2 碳纳米管复合膜特性 |
| 4.3.3 渗透汽化脱水性能 |
| 4.3.4 渗透汽化脱盐性能 |
| 4.3.5 复合膜的机械性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 氧化石墨烯膜在有机溶剂正渗透中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂与仪器 |
| 5.2.2 基膜处理 |
| 5.2.3 氧化石墨烯膜的制备 |
| 5.2.4 表征方法 |
| 5.2.5 单组份通量测试 |
| 5.2.6 有机溶剂正渗透性能测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 氧化石墨烯膜特性 |
| 5.3.2 氧化石墨烯膜的渗透性能 |
| 5.3.3 氧化石墨烯膜的有机溶剂正渗透性能 |
| 5.3.4 氧化石墨烯膜在有机溶剂正渗透模型中的应用 |
| 5.3.5 性能对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）三维导热网络的构筑及其环氧树脂复合材料性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 聚合物基电子封装材料应用 |
| 1.3 固体传热机理 |
| 1.3.1 聚合物材料导热机理 |
| 1.3.2 填料导热机理 |
| 1.3.3 聚合物基复合材料导热机理 |
| 1.4 聚合物基导热复合材料发展现状 |
| 1.4.1 本征型导热聚合物研究进展 |
| 1.4.1.1 控制分子链段排列 |
| 1.4.1.2 提高分子间相互作用 |
| 1.4.1.3 调控分子结构 |
| 1.4.2 填充型导热聚合物研究进展 |
| 1.4.2.1 单一填料填充型 |
| 1.4.2.2 复合填料填充型 |
| 1.4.2.3 填料取向填充型 |
| 1.4.2.3.1 水平取向 |
| 1.4.2.3.2 垂直取向 |
| 1.4.3 填料连续型导热聚合物研究进展 |
| 1.4.3.1 粉末混合模压法 |
| 1.4.3.2 预构骨架法 |
| 1.4.3.2.1 非取向导热骨架 |
| 1.4.3.2.2 垂直取向导热骨架 |
| 1.4.3.3 预构孔洞法 |
| 1.4.3.4 三维填料骨架特点 |
| 1.5 导热模型 |
| 1.6 本文研究意义、内容和创新点 |
| 1.6.1 本文的研究意义 |
| 1.6.2 本文研究内容 |
| 1.6.3 创新点 |
| 第2章 三维碳化硅纳米线导热网络的制备及其环氧树脂复合材料性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验原料与设备 |
| 2.2.2 样品制备 |
| 2.2.2.1 滤饼制备 |
| 2.2.2.2 多孔骨架制备 |
| 2.2.2.3 复合材料制备 |
| 2.2.3 测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 三维SiC_w骨架制备 |
| 2.3.2 多孔SiC_w骨架及其环氧树脂复合材料形貌 |
| 2.3.3 复合材料导热性能 |
| 2.3.4 复合材料热稳定性能 |
| 2.3.5 复合材料介电性能 |
| 2.3.6 复合材料动态力学性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 中空氮化硼微球的制备及其环氧树脂复合材料性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验原料 |
| 3.2.2 样品制备 |
| 3.2.2.1 中空氮化硼微球制备 |
| 3.2.2.2 多孔骨架制备 |
| 3.2.2.3 复合材料制备 |
| 3.2.3 测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 BNMB及复合材料微观形貌 |
| 3.3.2 压力对BNMB骨架孔隙率和取向度的影响 |
| 3.3.3 复合材料导热系数及热管理能力 |
| 3.3.4 复合材料介电性能 |
| 3.3.5 复合材料力学性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 垂直取向SiC_w/BNNS三维骨架的制备及其环氧树脂复合材料性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验原料与设备 |
| 4.2.2 样品制备 |
| 4.2.2.1 氮化硼纳米片制备 |
| 4.2.2.2 多孔骨架制备 |
| 4.2.2.3 复合材料制备 |
| 4.2.3 测试与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 骨架及其环氧复合材料结构表征 |
| 4.3.2 复合材料导热性能 |
| 4.3.3 复合材料热管理能力 |
| 4.3.4 不同取向导热结构传热对比 |
| 4.3.5 复合材料尺寸稳定性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 三维氧化铝多孔骨架制备及其环氧树脂复合材料性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验原料与设备 |
| 5.2.2 样品制备 |
| 5.2.3 测试与表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 f-Al_2O_3及其复合材料微观形貌 |
| 5.3.2 复合材料综合热学性能 |
| 5.3.3 复合材料导热性能 |
| 5.3.4 复合材料介电性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其它研究成果 |
（9）基于高定向结构的锂电池材料的可控构筑与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 高定向结构对材料电化学性能影响的理论研究 |
| 1.2.1 电化学动力学理论 |
| 1.2.2 曲折度理论 |
| 1.3 基于高定向结构的电化学材料研究进展 |
| 1.3.1 直接生长法 |
| 1.3.2 磁化定向法 |
| 1.3.3 模版法 |
| 1.3.4 相变法 |
| 1.3.5 微电子工艺法 |
| 1.3.6 研究简析 |
| 1.4 锂离子电池正极材料的研究进展 |
| 1.4.1 新型正极材料的研究进展 |
| 1.4.2 高活性物质负载量正极的研究进展 |
| 1.5 锂离子电池固态电解质材料的研究进展 |
| 1.5.1 聚合物电解质的研究进展 |
| 1.5.2 无机氧化物固态电解质的研究进展 |
| 1.6 锂硫电池材料的研究进展 |
| 1.6.1 正极材料及结构的研究进展 |
| 1.6.2 正极电解液的研究进展 |
| 1.7 本文的主要研究内容 |
| 第2章 实验材料及研究方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验原料及实验设备 |
| 2.2.1 实验原料与试剂 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.3 高定向结构锂电池材料的制备方法 |
| 2.3.1 高定向结构LiCoO_2正极的制备方法 |
| 2.3.2 基于高定向LiCoO_2正极的锂离子电池的组装 |
| 2.3.3 高定向结构LAGP/PEO固态电解质的制备方法 |
| 2.3.4 基于高定向结构固态电解质的锂金属电池的组装 |
| 2.3.5 高定向石墨烯正极载体的制备方法 |
| 2.3.6 高定向石墨烯基锂硫电池的组装 |
| 2.4 对照组材料的制备方法 |
| 2.4.1 传统结构高负载LiCoO_2正极的制备 |
| 2.4.2 传统结构LAGP/PEO固态电解质的制备 |
| 2.4.3 无定向多孔碳基锂硫电池的组装 |
| 2.5 高定向结构锂电池材料的本体性能表征 |
| 2.5.1 表面形貌分析(SEM) |
| 2.5.2 X射线衍射(XRD) |
| 2.5.3 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.5.4 氮气等温吸脱附分析(BET) |
| 2.5.5 热重分析(TGA) |
| 2.5.6 透射电子显微镜(TEM) |
| 2.6 高定向结构锂电池材料的电化学性能表征 |
| 2.6.1 电化学阻抗测试(EIS) |
| 2.6.2 循环伏安测试(CV) |
| 2.6.3 充放电性能测试 |
| 第3章 基于高定向结构正极的锂离子电池的可控构筑与性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高定向、高负载LiCoO_2正极材料的设计制备 |
| 3.2.1 冰模板法实验装置的搭建 |
| 3.2.2 高定向结构LiCoO_2正极的设计 |
| 3.3 高定向LiCoO_2的理化性能分析与研究 |
| 3.3.1 高定向LiCoO_2的形貌与结构 |
| 3.3.2 高定向LiCoO_2的孔隙率研究 |
| 3.3.3 高定向LiCoO_2的晶体结构研究 |
| 3.4 高定向LiCoO_2正极对电池动力学过程的影响 |
| 3.4.1 高定向结构正极的电化学阻抗测试与分析 |
| 3.4.2 高定向结构LiCoO_2正极的循环伏安测试与分析 |
| 3.5 高定向LiCoO_2正极的电化学性能分析与研究 |
| 3.5.1 高定向LiCoO_2正极容量的表征与研究 |
| 3.5.2 高定向LiCoO_2正极倍率性能的表征与研究 |
| 3.6 高定向LiCoO_2固态电池的构筑与电化学性能研究 |
| 3.6.1 高定向LiCoO_2/Li固态电池的构筑 |
| 3.6.2 高定向LiCoO_2/LAGP复合材料的元素分布分析 |
| 3.6.3 高定向LiCoO_2锂金属固态电池的电化学性能研究 |
| 3.7 高负载LiCoO_2固态电池的构筑与电化学性能研究 |
| 3.7.1 高负载LiCoO_2/Li固态电池的构筑 |
| 3.7.2 高负载LiCoO_2锂金属固态电池的电化学性能研究 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 高定向锂离子电池复合固态电解质的可控制备与性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 LAGP/PEO复合固态电解质的设计与制备 |
| 4.2.1 LAGP颗粒均匀分散的传统结构复合电解质 |
| 4.2.2 高定向结构LAGP/PEO复合固态电解质 |
| 4.3 高定向LAGP/PEO复合固态电解质的材料性能研究 |
| 4.3.1 高定向LAGP/PEO复合固态电解质的材料形貌 |
| 4.3.2 高定向LAGP/PEO复合固态电解质的材料结构研究 |
| 4.3.3 高定向LAGP/PEO复合固态电解质的热稳定性研究 |
| 4.4 高定向LAGP/PEO复合固态电解质的电化学性能研究 |
| 4.4.1 高定向LAGP/PEO复合固态电解质的离子电导性能研究 |
| 4.4.2 高定向LAGP/PEO复合固态电解质的曲折度分析 |
| 4.4.3 高定向LAGP/PEO复合固态电解质的循环伏安测试与分析 |
| 4.5 高定向LAGP/PEO复合固态电解质的力学性能研究 |
| 4.5.1 高定向LAGP/PEO复合固态电解质的拉伸与压缩性能研究 |
| 4.5.2 高定向LAGP/PEO复合固态电解质的柔性研究 |
| 4.6 基于高定向复合电解质的固态电池构筑与性能研究 |
| 4.6.1 .可充电固态锂金属电池的构筑 |
| 4.6.2 .可充电固态锂金属电池的电化学性能研究 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 高定向石墨烯基锂硫电池的可控构筑与性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高定向石墨烯正极载体的设计制备 |
| 5.3 高定向石墨烯正极载体的材料性能研究 |
| 5.3.1 高定向石墨烯正极载体的材料形貌 |
| 5.3.2 高定向石墨烯正极载体的比表面积及孔道结构 |
| 5.3.3 高定向石墨烯正极载体的表面化学状态 |
| 5.4 高定向石墨烯基锂硫电池的构筑 |
| 5.4.1 Li_2S_8正极共晶电解液的制备 |
| 5.4.2 高定向石墨烯基锂硫电池的制备与燃烧性能测试 |
| 5.4.3 Li_2S_8 正极共晶电解液对锂金属表面SEI膜的影响 |
| 5.5 高定向石墨烯基锂硫电池的动力学过程研究 |
| 5.5.1 高定向石墨烯基锂硫电池的电化学阻抗测试与分析 |
| 5.5.2 高定向石墨烯基锂硫电池的循环伏安测试分析 |
| 5.6 高定向石墨烯基锂硫电池的电化学性能研究 |
| 5.6.1 高定向石墨烯基锂硫电池的倍率性能研究 |
| 5.6.2 高定向石墨烯基锂硫电池的循环性能研究 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）ALD辅助改性纳米碳基复合材料的吸波性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 吸波材料概述 |
| 1.2.1 吸波材料机理 |
| 1.2.2 吸波材料设计原则 |
| 1.2.3 吸波材料的分类 |
| 1.3 纳米碳基吸波材料的设计 |
| 1.3.1 石墨烯 |
| 1.3.2 碳纳米纤维 |
| 1.3.3 碳纳米管 |
| 1.3.4 MOF衍生碳 |
| 1.4 原子层沉积技术概述 |
| 1.5 本课题研究内容与意义 |
| 2.化学试剂及仪器设备 |
| 2.1 化学试剂 |
| 2.2 仪器设备 |
| 3.ALD辅助制备CNF@MnO_x复合材料及其吸波性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料的制备 |
| 3.2.1 纳米碳纤维(CNF)的制备与处理 |
| 3.2.2 CNF@MnO_x的制备 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 材料表征 |
| 3.3.2 吸收电磁波性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4.ALD辅助制备三维Ni@C/G复合材料及其吸波性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 材料的制备 |
| 4.2.1 NiO/G的制备 |
| 4.2.2 Ni@C/G的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 材料表征 |
| 4.3.2 吸收电磁波性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5.ALD辅助制备NiAl-LDH/G海洋防腐吸波材料 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 材料制备 |
| 5.2.1 Al_2O_3/G的制备 |
| 5.2.2 NiAl-LDH/G的制备 |
| 5.2.3 防腐涂层的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 材料表征 |
| 5.3.2 吸收电磁波性能测试 |
| 5.3.3 防腐性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 防腐性能拟合数据 |
| 附录2 材料表征方法 |
| 附录3 硕士期间发表的论文 |
| 致谢 |
四、在多孔Al_2O_3膜板上制备取向碳纳米管（论文参考文献）
- [1]石墨烯纳米结构的光热转换机理与界面能质传输特性及太阳能热局域化应用[D]. 吴声豪. 浙江大学, 2021
- [2]纳米氧化铝涂层的制备及性能研究[D]. 李梦尧. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]高导热绝缘聚合物/聚多巴胺包覆纳米粒子复合材料的制备及性能研究[D]. 袁皓. 江南大学, 2021(01)
- [4]多孔硅基复合材料的制备及其电化学性能的研究[D]. 尚志同. 江西理工大学, 2021(01)
- [5]基于多孔材料的柔性电子器件的制备与应用研究[D]. 周伟欣. 南京邮电大学, 2020
- [6]利用二氧化钛纳米线构筑无机分离膜的研究[D]. 康玉堂. 吉林大学, 2020(01)
- [7]新型聚电解质络合物和碳材料在液体混合物膜分离中的应用与性能强化[D]. 童自强. 天津大学, 2020(01)
- [8]三维导热网络的构筑及其环氧树脂复合材料性能研究[D]. 肖超. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [9]基于高定向结构的锂电池材料的可控构筑与性能研究[D]. 王雪. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [10]ALD辅助改性纳米碳基复合材料的吸波性能研究[D]. 许雪飞. 海南大学, 2020(02)