一、纳米碳纤维及其应用（论文文献综述）
张旺玺[1]（2022）在《静电纺丝聚丙烯腈基杂化复合纤维制备及其应用研究现状》文中进行了进一步梳理聚丙烯腈是用于静电纺丝的主要高分子聚合物原料,采用静电纺丝技术制备聚丙烯腈基杂化复合纤维,或再经预氧化炭化制备纳米碳纤维的研究已取得了许多有意义的成果。为了对静电纺丝制备聚丙烯腈基有机无机杂化复合微纳米纤维及其碳纤维更深入的了解,介绍了静电纺丝的相关基本原理和技术进展。对以聚丙烯腈为主要聚合物原料,添加或不添加其他有机及无机化合物,通过静电纺丝制备聚丙烯腈基杂化复合纤维的主要类型、改性方法和应用领域进行了综述。对聚丙烯腈基杂化复合纤维及其碳纤维开展了许多实际应用研究,主要应用领域集中在燃料电池、离子电池和电容器等新能源材料,卫生过滤材料,水处理及气体净化的吸附和光催化降解材料,催化剂载体材料,传感器材料,电磁波吸收和屏蔽材料。
张鲁丹[2]（2021）在《基于柠檬酸钾的碳纳米复合材料的制备及其在柔性超级电容器中的应用》文中提出柔性储能器件是支持柔性电子设备发展的核心技术,也是储能领域中最为重要的发展方向。在诸多储能方式中,超级电容器具有快速充放电速率,优异的循环稳定性成为近几年研究的热点。电极材料是超级电容器的心脏,所以大量的研究致力于开发新型电极材料。由于碳基材料具有高比表面积、低成本、高物理、化学稳定性和易于合成与改进的特性,被广泛应用于双电层电容器的电极材料,成为当前材料领域关注的焦点。本文基于上述碳基材料的特点,利用静电纺丝技术与高温煅烧制备柔性较佳的纳米碳纤维;利用溶剂热法制备银纳米线/多孔碳复合材料;利用真空抽滤法制备银纳米线/多孔碳复合导电膜材料。并运用多种分析手段以及表征技术对材料的结构和电化学性能进行探究。具体包括以下三部分:（1）第一部分利用静电纺丝技术制备柠檬酸钾/聚丙烯腈静电纺丝膜,经高温煅烧制备复合纳米碳纤维。基于柠檬酸钾多级分解的特性,纳米碳纤维具有新颖的微孔结构、良好的导电性等优点,有助于改善碳材料的电容性能。具体的,纺丝前体溶液中柠檬酸钾添加量为1mg/ml时制备的产物,在1 A/g电流密度时的比电容值高达404F/g。与聚丙烯腈纤维相比,其Cs增加了 100%,在10 A/g高电流密度下,比容量仍能达到270 F/g。二电极对称电容器（SC）系统测试中,在0-1.4 V电压范围,10A/g高电流密度下,比电容达到93.20 F/g。SC系统在5 A/g电流密度下循环5000圈后电容保持率仍能达到99.3%。这为超级电容器长时间稳定工作提供了保证。（2）第二部分通过溶剂热法,利用乙二醇还原银合成了形貌、尺寸均一的银纳米线（Ag Nanowires,Ag NW）。使用一步煅烧柠檬酸钾制备了 3D多孔碳纳米片（Porous Carbon,PC）,并将其引入Ag NW的制备过程,合成了 Ag NW/PC复合材料。Ag NW/PC复合材料结构新颖。实验发现当PC添加量为1.5 mg/mL时,Ag NW平均直径为250 nm,长度约为20 μm;该比例下制备的Ag NW/PC复合材料利用三电极测试方法测试其电化学性能,在0.1 A/g电流密度时复合材料的比电容值可以达64 F/g。（3）第三部分利用真空抽滤法将制备出的Ag NW/PC复合材料,进一步分散在70%乙醇/水溶液中,抽滤成膜。将薄膜揭下并转移,单面涂敷聚乙烯醇/磷酸（PVA/H3PO4）水凝胶后得到柔性较好的Ag NW/PC复合材料薄膜。将其在弯曲半径为2 mm情况下弯曲1000次后Ag NW/PC复合材料薄膜R/R0仅为1.3,表现出良好导电稳定性。将Ag NW/PC复合材料薄膜在极端温度90℃放置60 min,R/R0也仅为1.54,表现出良好的抗氧化性能。将所得Ag NW/PC复合材料薄膜组装成对称的超级电容器,通过计算我们得出,平直状态下比容量为23.1 F/cm2,翻折90°状态下比容量为23.3 F/cm2,扭转状态下比容量为20 F/cm2。这一结果很好的说明了组装好的对称超级电容器具有高柔韧性,在便携式的电子设备以及可穿戴器件方面具有良好的应用前景。
龚勇[3]（2020）在《纳米碳纤维的可控制备及其应用研究》文中指出纳米碳纤维具有高强度、高比表面积和高化学稳定性等优异性能,在复合材料、超级电容材料、场发射器件、催化剂载体及生物医药等领域具有潜在的应用前景。高纯度高收率纳米碳纤维的宏量制备技术还不成熟,实现纳米碳纤维制备过程中微观结构的调控,开发高纯度高收率纳米碳纤维的制备技术,是纳米碳纤维产业进一步发展要面临的挑战性和关键性问题。具有螺旋结构的纳米碳纤维引起了研究者的关注,在形成螺旋结构的过程中会形成很多搭接孔隙,螺旋结构在增强复合材料时也能交联更多的分子链,但纤维之间较强的范德华力使它们相互缠结,限制了它们的实际应用。纳米碳纤维的制备及其应用决定其未来发展,开展高收率纳米碳纤维制备工艺以及连续化制备装置的开发,并开发出其不可替代的应用,对于纳米碳纤维的产业化具有重要意义。本论文围绕高收率纳米碳纤维和螺旋纳米碳纤维的制备技术、制备装置及开发螺旋纳米碳纤维不可替代的应用展开。主要研究内容及结果包括以下几个方面:（1）采用基板法制备纳米碳纤维通常无法连续制备,只能单次间歇性制备,影响生产效率。为解决催化剂进料和产品取出不能连续进行的缺点,本文设计并开发出一套纳米碳纤维连续制备系统,主要由生长室、放样室、取样室、加热炉、放样传动装置、取样传动装置、冷却装置、真空控制装置等部分组成。在制备过程中实现放样、反应、取样的连续运行,从而达到连续制备的目的,缩短生产周期,提高生产效率,对于推动纳米碳纤维和螺旋纳米碳纤维的产业化具有重要的科研价值和实用价值。（2）采用一步化学气相沉积法分别在230℃和260℃下合成了宏观纳米碳纤维海绵和纳米碳纤维粉体,生长机理为配位聚合机理,通过调节制备温度实现纳米碳纤维宏观结构的可控调控。单根纳米碳纤维海绵的长度超过10μm,是原位生长并自组装成三维海绵结构的关键。（3）采用一步法实现高收率纳米碳纤维/螺旋纳米碳纤维（HCNFs）制备,制备三种（Fe、Co、Ni）酒石酸络合物并作为催化剂前驱体,考察碳源流量、反应时间和制备温度对收率的影响,制备过程中无需还原气体和助剂。以酒石酸钴为催化剂前驱体,乙炔流量为200 m L/min、生长时间为60 min、制备温度为650℃时,纳米碳纤维的收率为1025.81%。以酒石酸镍为催化剂前驱体,乙炔流量为100 m L/min、生长时间为120 min、制备温度为480℃时,纳米碳纤维的收率为1252.39%。以酒石酸亚铁为催化剂前驱体,乙炔流量为200 m L/min、生长时间为600 min、制备温度为500℃时,螺旋纳米碳纤维的收率为907.83%。实验为低成本高收率纳米碳纤维和HCNFs的制备提供产业化支撑。（4）采用共混法制备螺旋纳米碳纤维/海藻酸钠复合水凝胶,将质量分数为1%的海藻酸钠、0.03 mol/L Ca Cl2、0.5 mg/m L螺旋纳米碳纤维溶液制备成复合水凝胶,平衡溶胀度为30.12,抗压强度为7.84 k Pa。（5）酸氧化改性可有效提高HCNFs的分散性,进而提高材料的比电容。采用HNO3氧化法改性HCNFs（HCNFs-1）和改进的Hummers氧化法改性HCNFs（HCNFs-2）,能增加表面的含氧官能团和比表面积。在电流密度为1 A/g时,HCNFs-2（143.6 F/g）的比电容远高于原始HCNFs（10.7 F/g）和HCNFs-1（65.5 F/g）的容量,含氧官能团的含量越高,比电容越大。并研究了氧化改性对于纳米碳纤维双电容层和赝电容的实际贡献,在10 m V/s的扫描速率下,HCNFs-1和HCNFs-2的双电层电容分别占总电容的64.5%和53.5%。（6）为了改善电解液对HCNFs电极表面的润湿性能,采用一步非共价键聚合法在HCNFs表面成功的修饰了十二烷基苯磺酸钠。十二烷基苯磺酸钠在HCNFs、HCNFs-1和HCNFs-2表面修饰量约为3.41%、9.38%、24.22%。在电流密度为1A/g时,十二烷基苯磺酸钠修饰HCNFs-2的比电容由143.9 F/g增至212.5 F/g。
史晓娟[4]（2020）在《玉米秸秆木质素基微纳米碳纤维的制备及性能调控》文中进行了进一步梳理纤维素燃料乙醇工业的大力推进,使如何利用好产量巨大的纤维素乙醇酶解残渣成为亟待解决的问题。高值化利用玉米秸秆纤维素乙醇酶解残渣中的木质素既具有现实的实际意义,又有利用生物质资源长远的战略意义。另一方面,碳纤维的发展受昂贵、不可再生的石油基前驱体原料（主要为聚丙烯腈）价格的制约,且传统碳纤维生产过程中产生有毒含氰废气等问题,使探寻廉价、绿色可再生的生物质基碳纤维原料成为世界关注的热点问题。本文以玉米秸秆纤维素乙醇酶解残渣中的木质素为原料,采用静电纺丝法纺制碳纤维前驱体原丝,经预氧化、碳化工艺制备玉米秸秆木质素基微纳米碳纤维。基于木质素结构特异性的选择,致力于提高木质素基碳纤维的力学性能,并对其电化学性能进行初探,实现玉米秸秆木质素基微纳米碳纤维力学性能与电化学性能的调控。本研究为高值化利用木质素,拓展纤维素燃料乙醇工业下游产业链,为开发廉价、可持续发展的绿色碳纤维前驱体原料,以及制备高强度木质素基微纳米碳纤维和自活化木质素基微纳米碳纤维提供技术参考与理论依据。论文第一部分以纤维素乙醇酶解残渣为原料,用三种方法提取残渣中的木质素,比较木质素的提取方式对采用静电纺丝法制备高强度木质素基微纳米碳纤维的适用性。发现有机溶剂法提取的乙醇木质素（EL）分子量小、热稳定性差,其前驱体原丝（EL-P）在预氧化、碳化过程中难以保持良好的纤维形貌,故EL不适于制备高强度微纳米碳纤维;酸法提取的甲/乙酸木质素（FAL）分子量居中,分子构型线性程度相对较低,分子中侧链含量较多,其碳纤维（FAL-CF）表面存在大量孔洞,力学性能较差,故FAL也不适于制备高强度微纳米碳纤维;碱法提取的碱木质素（AL）分子量较大,分子构型线性程度、热稳定性相对较好,其碳纤维（AL-CF）的力学性能相对较优,故AL比较适用于制备高强度微纳米碳纤维。但由于AL分子量多分散性缺陷,AL-CF的抗拉强度和杨氏模量分别为18.0±4.1MPa和2.1±0.4GPa,仍处于较低水平。论文第二部分依据不同提取剂的溶剂效应,设计了一种简单高效的木质素分级方式,命名为“阶梯式分级提取方式”。采用该方式对残渣中的木质素进行分级提取,得到一阶分级乙醇木质素（F1）、二阶分级甲/乙酸木质素（F2）和三阶分级碱木质素（F3）。通过分级,F2的分子量多分散性与未分级的FAL相比得到一定改善,但分子构型线性程度仍然较低,其制备的碳纤维（F2-CF）仍富含孔洞,因此甲/乙酸木质素基碳纤维具备天然的自活化特性。F3的分子量多分散性缺陷得到抑制,分子构型的线性程度大大提高。与AL-CF相比,F3制备的碳纤维（F3-CF）的石墨化程度和力学性能均显着提高,抗拉强度和杨氏模量分别为40.3±3.9MPa和6.1±0.3GPa,相比较AL-CF的对应强度分别提高了124%和190%,在同类木质素基碳纤维中处于较优水平。论文第三部分利用阶梯式分级提取的F1和F3间的热稳定性差异,调控组分比率和碳纤维制备工艺条件,制备了纤维间轻微粘连的木质素基微纳米碳纤维毡。并对所制备的三种碳纤维的电化学性能进行了表征。当组分比率F1:F3=0.5:9.5、预氧化速率2℃/min、预氧化温度250℃、碳化速率3℃/min时,碳纤维间轻微粘连产生的“碳焊接力”与纤维主要组分优异的热稳定性对纤维刚性的保持力协同作用,使得到的碳纤维毡（F1/F3-CF）力学性能最佳,其抗拉强度为50.3±4.3MPa,杨氏模量为7.1±0.5GPa,较F3-CF的对应强度分别提高了25%和16%。对所制备的三种碳纤维的吸附性能和电化学性能进行检测。发现由于F2-CF的自活化特性,其表面和内部含有大量的微孔和介孔,比表面积达1067m2/g,孔容积0.82cm3/g,孔径均值7.1nm。以6M KOH为电解质,电流密度0.1A/g时,F2-CF的比电容可达201F/g,电子储存能力较强。论文第四部分考察了所制备的碳纤维在复合材料领域的应用实效。以环氧树脂（EP）为基体相,超短切F3-CF为纳米分散增强相,纤维毡F1/F3-CF为连续纤维增强相,制备了微纳米多相木质素基碳纤维增强复合材料（MPRC）。当F3-CF长径比为14,添加量为0.4%时,其在基体材料中分散良好,增强基体的强度最高。连续纤维增强相（纤维毡F1/F3-CF）的加入显着增加了MPRC的韧性,超短切F3-CF添加量0.4%、并含有连续纤维增强相的复合材料（MPRC-0.4%）断裂伸长率是纯EP的近6倍。纳米分散增强相对裂纹的削弱机制与连续纤维增强相的搭桥增韧机制协同作用使MPRC具备较强的力学性能。MPRC-0.4%的抗拉强度、弯曲强度、冲击强度和硬度相比较纯EP的对应强度分别提高了72%、107%、63%、26%,说明本文所制备的碳纤维作为复合材料的增强体具有较好的增强实效。另外,增强体（超短切F3-CF与纤维毡F1/F3-CF）的加入,使MPRC具备较好的耐磨性和一定的导电性,拓宽了其应用领域。
吴超[5]（2019）在《农林废弃物热溶富碳萃取物制备碳纤维研究》文中研究表明碳纤维是高科技新型化工材料中的潜力股,因其优越的性质被广泛应用于军工、航天航空、储能及电极材料等众多工业领域。但是目前工业化的碳纤维原料价格较昂贵,由原料制备成前躯体的工艺相对冗长,前驱体生产占据整个碳纤维生产成本的1/4。因此,找到一种低成本的原料以及相对简单经济的高品质碳纤维制备方法十分重要。作者团队前期提出了一种农林废弃物热溶富碳提质分离方法,此方法能有效的对农林废弃物进行脱氧脱灰提质萃取,且获得的萃取产物具有良好的热塑性,碳含量较高,富含较多的芳香结构,且几乎无灰,其理化特性与碳纤维用沥青相似,且制备方法比碳纤维用沥青更加简单。因此本研究首次采用农林废弃物热溶富碳萃取物制备碳纤维。具体内容如下:首先,对农林废弃物热溶富碳制备碳纤维前驱体。采用典型的农林废弃物,通过调控热溶富碳反应条件,定向获得适合做碳纤维前驱体的萃取物。其主要产物的高分子量萃取物和低分子量萃取物的收率分别达到29%和41%,碳含量分别高达89%和85%,软化点分别为190℃230℃和70℃150℃。木屑在350℃、60 min的条件下获得的高分子量萃取物固定碳含量最高且达到51.72%,软化点230℃,且有较高的芳香度和较低的灰分含量。因此,选择此条件下的高分子量萃取物作为碳纤维前驱体。其次,为了提高可纺性,将高分子量萃取物中添加聚丙烯腈作为前驱体用于碳纤维制备。通过静电纺丝、预氧化和碳化后,成功制备了农林废弃物萃取物基碳纤维。碳纤维的比表面积达到了714.24 m2/g。拉曼R值达到1.46,石墨化程度较高,碳纤维直径在169 nm200 nm之间,属于碳纳米纤维。最后,研究了制备条件对碳纤维制备的影响规律并获得了最优操作参数。研究发现:在固定预氧化保温时间及碳化终温条件下,高分子量萃取物含量为50%的前驱体所制备碳纤维的热处理总产率最高,达到39.07%。萃取物基碳纤维的比表面积随着前驱体中高分子量萃取物的含量增加而增加。聚丙烯腈基碳纤维并不遵循这一规律。萃取物基碳纤维的碳化产率随着预氧化保温时间的增加而先增加后减小。比表面积随着预氧化保温时间的增加先增加后减少。随着碳化终温的升高,碳纤维比表面积大幅增加,同时产率下降,碳纤维的拉曼R值减小,纤维的石墨化程度增加。碳纤维的氮吸附模型均为微孔模型,纤维的平均孔径分布在1.79 nm2.16 nm之间。几乎所有碳纤维为柔性。随着前驱体中高分子量萃取物含量的增加,碳纤维逐渐从直径粗细均匀的结构转变为哑铃形结构,此时的碳纤维易断裂。通过调节前驱体中高分子量萃取物的比例、预氧化保温时间及碳化终温,获得品质最佳的碳纤维的条件是:添加50%聚丙烯腈的高分子量萃取物为前驱体、预氧化时间为120 min、碳化温度为1000℃。在无活化的情况下,萃取物基碳纤维的比表面积高达1381.60 m2/g,比容积达317.43 cm3/g。纤维直径在127 nm169 nm之间,属于碳纳米纤维,其表面孔隙主要为微孔结构,平均孔径为1.90 nm,拉曼R值低至1.11,石墨化程度高。综上所述,本文证实农林废弃物热溶富碳萃取物制备碳纤维是一种原料廉价易得,制备过程相对简单的高品质碳纤维制备方法,制备的碳纤维属于碳纳米纤维,可应用于制备超级电容器的电极材料、催化反应的载体及燃料电池的储氢材料等。
陈威[6]（2018）在《碳纤维环氧树脂复合材料的电磁功能特性研究》文中研究表明随着电子器件及设备的急剧增加和无线通信技术的快速发展,电磁辐射现象日益增强,引发了一系列严重的社会问题和环境问题,如电磁干扰、电磁信息泄密以及电磁环境污染,研究高性能电磁功能材料显得尤为重要。碳纤维具备优异的导电性能,其制备的聚合物基复合材料具备良好的电磁屏蔽性能,然而传统的碳纤维聚合物复合材料是运用挤出、注射或者压塑成型等方法加工,一方面会造成纤维的取向分布,或纤维与聚合物共混时造成纤维断裂提高渗流阈值,另一方面不适合制备大面积薄层电磁功能材料。本文运用造纸法技术制备出具备稳定导电网络结构的（镀镍）碳纤维薄毡,利用复合材料液体成型方法制备（镀镍）碳纤维环氧树脂复合材料,研究纤维含量、多层以及夹层结构对电磁屏蔽性能的影响,制备出（镀镍）碳纤维玻璃纤维混杂复合材料,利用玻璃纤维调控混杂复合材料的电磁参数及吸波性能;采用多尺度设计的思想制备（镀镍）碳纤维/MWCNTs/环氧树脂复合材料以及碳纤维/Fe3O4 NPs/环氧树脂复合材料,研究宏观导电网络结构与导电性以及磁性纳米粒子之间的多尺度复合对复合材料屏蔽性能的影响并揭示了电磁损耗微观机制,同时为降低二次反射污染,设计了一种吸收层+反射层的双层结构复合材料并研究了其反射系数及屏蔽性能;在空心玻璃微珠（HGMs）上化学镀Ag制备出轻质导电粒子Ag@HGMs,利用Ag@HGMs调控碳纤维复合材料的密度以及电磁屏蔽性能,得到了比屏蔽效能高的轻质屏蔽复合材料;利用CST电磁仿真分析了碳纤维复合材料FSS电磁传输特性的影响因素,获得了复合材料FSS的电磁传输规律,并通过自由空间法进行了实验验证,得出的主要结论如下:（1）碳纤维环氧树脂复合材料在X波段（8.212.4 GHz）的总屏蔽效能SET随着碳纤维含量以及碳纤维毡层数的增加而增大,其以吸收损耗SEA的增加为主,SEA主要来自于介电损耗;夹层结构设计可显着提高复合材料的屏蔽性能,屏蔽效能最高可达74.7 dB。玻璃纤维在碳纤维/玻璃纤维混杂环氧树脂复合材料中起到调控电磁参数以及吸波性能的作用,吸波性能研究表明混杂复合材料的最小反射系数为-31.8 dB。（2）镀镍碳纤维环氧树脂复合材料的总屏蔽效能SET随着镀镍碳纤维含量的增加而增大,其以吸收损耗SEA为主,SEA主要来自于介电损耗以及磁损耗,夹层复合材料的屏蔽效能最高可达93.1 dB。碳纤维表面化学镀镍增加了磁损耗以及阻抗匹配特性,从而提高了镀镍碳纤维/玻璃纤维混杂环氧树脂复合材料的吸波性能,复合材料的最小反射系数为-43.5 dB。（3）导电性纳米粒子f-MWCNTs起到架通（镀镍）碳纤维的导电“桥梁”作用,提高了（镀镍）碳纤维环氧树脂复合材料的总屏蔽效能SET,SET的增加主要来自于SEA的增加。设计了一种玻璃纤维/f-MWCNTs/环氧树脂+碳纤维/f-MWCNTs/环氧树脂双层结构复合材料,玻璃纤维/f-MWCNTs/环氧树脂复合材料的吸波性能研究表明其最小反射系数为-28.7 dB,低于-10 dB的带宽为3.7GHz,双层结构设计能够提高复合材料电磁屏蔽效能的同时降低表面反射系数,可防止二次反射污染。（4）磁性纳米粒子Fe3O4 NPs的加入提高了复合材料的磁性能以及阻抗匹配特性,碳纤维/Fe3O4 NPs/环氧树脂复合材料的总屏蔽效能SET和吸收损耗SEA均随着Fe3O4 NPs含量的增加而增大,而反射损耗SER减少,总屏蔽效能SET的增加主要取决于吸收损耗SEA的增加,吸收损耗SEA主要来自于介电损耗以及磁损耗。设计了一种玻璃纤维/Fe3O4 NPs/环氧树脂+碳纤维/Fe3O4 NPs/环氧树脂双层结构复合材料,玻璃纤维/Fe3O4 NPs/环氧树脂复合的吸波性能研究结果表明其最小反射系数为-43.5 dB,低于-10 dB的带宽为3.9 GHz。（5）轻质导电粒子Ag@HGMs在碳纤维复合材料中起到了降低材料密度以及完善碳纤维导电网络结构的双重作用,提高了复合材料的比屏蔽效能。碳纤维/Ag@HGMs/环氧树脂复合材料的电导率随着Ag@HGMs含量的增加而增大,最高可达265.5 S/cm,Ag@HGMs与碳纤维具备协同导电效应;碳纤维/Ag@HGMs/环氧树脂复合材料的比屏蔽效能随着Ag@HGMs含量的增加而提高,最高可达128.8 dB·cm3/g。（6）十字贴片型碳纤维复合材料带阻FSS仿真模拟结果表明:复合材料FSS的电磁传输性能如谐振频率、-5 dB带宽和最大传输损耗取决于十字单元的臂长和臂宽、周期、介质基板的介电性能和厚度、单元贴片厚度等。基于仿真得到FSS传输性能与各参数之间的变化规律,设计了一种碳纤维复合材料FSS,测试结果与模拟结果吻合度较高,验证了碳纤维复合材料FSS较好的应用价值。
王元骅[7]（2018）在《氢化煤沥青基碳纤维的制备与性能研究》文中研究表明煤焦油是煤炭热加工转化过程中的主要液态副产品,含有种类丰富的有机物和大量沥青质组分,是一种重要的化工资源。我国炼焦行业每年副产约2000万吨煤焦油,如何有效地实现煤焦油的高附加值利用,为我国经济建设所用,是一个富有挑战性的课题。本文围绕煤焦油中的重要类别——高温煤焦油的深加工之需求,研究开发了一种高温煤焦油全馏段加氢新工艺,这一新工艺技术能够制备得到优良的碳材料前驱体——氢化沥青和具有较高附加值的液体产品;探究了氢化沥青的利用途径,进一步制备得到高品质中间相沥青、沥青基碳纤维和具有核壳结构的异质结纳米碳纤维。这些探索性工作,对高温煤焦油的深加工利用有重要的参考价值。论文主要研究成果如下:根据高温煤焦油的物性特点及产品要求,设计并制备出系列催化剂,将其应用到连续反应装置中成功实现了高温煤焦油全馏分催化加氢处理,得到高收率的轻质油品和富含脂肪氢的改性沥青。其中,轻质油品可以直接作为调和油或航空燃油使用,也可经深度处理制取高品质汽/柴油或精细化学品等;所得氢化沥青分子中含有丰富的烷基侧链和环烷结构,同时保留了原分子中的芳环构型,是一种优良的碳材料前躯体。以所得氢化沥青为前驱体合成出中间相沥青,考察了不同氢化沥青、热处理方式和气体吹扫方式对所得中间相沥青性质的影响;利用新中间相法合成出具有广域中间相显微结构的合成沥青,其中间相含量、软化点和H/C等指标已接近或达到日本萘系中间相沥青。进一步以该中间相沥青为原料,采用熔融纺丝工艺制得沥青基碳纤维,直径为10.3μm,拉伸强度和拉伸模量分别达到1634 MPa和120 GPa,超过国内同类产品,接近日本萘系碳纤维。以氢化沥青和聚丙烯腈（PAN）为原料,利用静电纺丝工艺,制备出具有核壳结构的异质结纳米碳纤维,并将其应用到染料敏化太阳能电池（DSSCs）、超级电容器（SCs）和钠离子电池中（SIBs）,研究了其作为电极材料的性能特点。在DSSCs中,电池光电转化效率达到6.92%,超过了 Pt电极（6.34%）。以自支撑膜的形式（无导电剂和粘结剂）应用于SC和SIBs中,取得了优良的电化学性能。于SCs中,1 A·g-4电流下具有220.7 F·g-1的比容量,10 A·g-4电流下仍能保有167 F·g-1的比容量,表现出良好的电化学性能及倍率性能。于SIBs中,0.1 A·g-1下比容量值达到408 mAh·g-1,1 A·g-1下保有236 mAh·g-1的比容量,同样表现出优良的电池性能。研究表明,由聚丙烯腈基硬碳构成的壳层含有丰富的N、O杂原子、缺陷位和较大的层间距,能为电池提供充足的活性位点和离子存储空间;而核纤维主要由沥青基软碳构成,具有优良的导电能力,可以有效降低电子传输损耗,提高电荷传输效率。这些特点使得该复合纳米碳纤维成为一种优良的电池电极材料。
喻伯鸣[8]（2018）在《木质素基碳铁复合纳米碳纤维在超级电容器电极材料的应用》文中提出木质素作为自然界中在总量上仅次于纤维素的第二大天然高分子物质,且是自然界中唯一能大量提供可再生芳基化合物的非石油基资源,被认为是碳材料的合适原料。以毛竹乙酸木质素为主要原料作为碳源,以乙酰丙酮铁作为过渡金属氧化物的前体物质,以聚乙烯吡咯烷酮作为开孔剂,以苯乙烯丙烯腈共聚物作为芯层物质,通过静电纺丝和同轴静电纺丝法制备复合纳米纤维,再通过预氧化、碳化处理获得具有多孔、中空和两者兼具的碳铁复合纳米碳纤维。通过热重分析仪（TG）研究复合纳米纤维原纤热力学性质;通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）研究复合纳米碳纤维的微观形貌;通过X射线衍射（XRD）、拉曼光谱仪（Raman）、X射线光电子能谱（XPS）研究复合纳米碳纤维的碳层有序度以及铁氧物颗粒组成;通过比表面积分析仪研究复合纳米碳纤维的比表面积和孔径分布。将制备的复合纳米碳纤维做为超级电容器电极材料的活性物质,通过循环伏安测试、恒流充放电测试及电化学阻抗谱测试等方法研究其做为电极材料的机理反应、比电容大小、阻抗大小及循环性能。结果表明:1.以聚乙烯吡咯烷酮做为开孔剂制备的木质素基多孔纳米碳纤维（Lignin-based porous carbon nanofibers,PCNFs）具有良好的纤维形态,纤维直径为200400nm,且纤维表面有直径2040nm的铁氧物颗粒,这些颗粒物质为单质铁、氧化铁、四氧化三铁的混合物。将PCNFs做为超级电容器电极材料进行电化学性能测试,电极发生了氧化还原反应展现出了赝电容特性,其中乙酰丙酮铁添加量为15%的PCNFs-15比电容值最高,为67.05 F/g。2.以苯乙烯丙烯腈共聚物做为芯层物质制备的木质素基中空纳米碳纤维（Lignin-based hollow carbon nanofibers,HCNFs）具有良好的纤维形态,纤维直径为400600nm,且纤维表面有直径2040nm的铁氧物颗粒,这些颗粒物质为单质铁、氧化铁、四氧化三铁以及碳化铁的混合物。将HCNFs做为超级电容器电极材料进行电化学性能测试,电极发生了氧化还原反应展现出了赝电容特性,其中乙酰丙酮铁添加量为25%的HCNFs-25比电容值最高,为121.49 F/g。3.以聚乙烯吡咯烷酮做为开孔剂,以苯乙烯丙烯腈共聚物做为芯层物质制备的木质素基多孔中空纳米碳纤维（Lignin-based porous hollow carbon nanofibers,PHCNFs）具有良好的纤维形态,纤维直径为400600nm,且纤维表面有直径2040nm的铁氧物颗粒,这些颗粒物质为单质铁、氧化铁、四氧化三铁的混合物。将PHCNFs做为超级电容器电极材料进行电化学性能测试,电极发生了氧化还原反应展现出了赝电容特性,其中乙酰丙酮铁添加量为15%的PHCNFs-15比电容值最高,为102.04 F/g。
邹菁云[9]（2018）在《碳纳米管基导电纤维的制备、性能及其应用研究》文中研究说明碳纳米管导电纤维是一种由无数碳纳米管单体组装而成的连续宏观聚集体,具有极为优异的力学性能、较高的电导率、极高的柔韧性与轻量化特性,契合下一代新型导电材料的发展要求,在电线电缆、柔性电极、可穿戴智能设备及纤维状功能器件领域均有极为广泛的应用前景,未来市场极为庞大。然而受管间接触电阻的影响,现有技术制得的碳纳米管纤维的电学性能仍远低于预期值,需进一步地提高,或将其与传统金属材料复合,结合两者优势,制备出高强、高导电的轻量化复合导电纤维。另一方面,得益于其独特的组装结构及碳纳米管单体的特殊电学性能,碳纳米管导电纤维具有诸多独特的电学特性,但目前对此方面缺乏足够的认知。为此,本文对两种方式制备的、具有不同组装结构的碳纳米管纤维的电学性能进行了详细地研究,发现了几种极为特殊的电学行为,包括非线性电阻、负微分电阻与电导率跃迁行为。此外,现有的焊接技术并不适用于碳纳米管导电纤维,为此本文还将涉及一种碳纳米管纤维焊接技术,为构建全碳制电路或器件扫除一大障碍。论文的主要研究内容与创新点归纳如下:（1）碳纳米管纤维阵列纺丝技术与浮动催化法制备技术可实现碳纳米管纤维的连续制备。纺丝纤维中碳纳米管束高度取向,为顺排结构,而浮动纤维中则高度缠结而呈网络状组装结构。纺丝纤维强度高,但其断裂延伸率低,仅有2-3%,呈脆性断裂趋势,且其电导率较低,仅有400-500S/cm;而浮动纤维强度低,断裂延伸率高,可超过20%,纤维韧性较大,且其电导率高于阵列纤维,达到4000-6000S/cm。适度的加捻、溶剂致密、酸化处理、阳极氧化处理等可在一定程度上提高纤维电学及力学性能。（2）浮动法制备碳纳米管纤维的过程中会生成大量以临苯二甲酸二辛脂（DOP）为主的有机杂质。一方面其可起增塑作用,大幅提升纤维塑性,但会影响管间载荷传输效率,降低纤维强度。基于此,在去除有机杂质的浮动纤维中添加聚偏氟乙烯（PVDF）,利用长链PVDF分子缠绕住纤维中碳纳米管束搭接点,可同时提高纤维强度与塑性,制备出高韧导电纤维;另一方面,DOP分子可提升碳纳米管纤维的电导率,并诱导出独特的非线性电阻（NLR）及负微分电阻（NDR）现象。对比研究各类不同有机分子,发现具有临苯、长链、氧化官能团等特征的有机分子可在更大程度上提高纤维电导率。通过分子动力学模拟,确定有机分子可调制管间界面结构,促使碳纳米管坍塌,增大管间接触面积,降低接触电阻,从而诱导上述纤维电学性能的变化。（3）受碳纳米管间接触电阻的影响,碳纳米管导电纤维载流容量仅在104 A/cm2量级。而承受大电流时产生的极高温会促使碳纳米管的重结晶与结构坍塌,导致S型非线性电学行为的出现。其机理为:上述坍塌的碳纳米管在承受电流时会发生膨胀,而受加捻导致的限域作用影响,管间接触增加,纤维电阻将随电流大小而变化。在液氮的急速散热效应的作用下,上述由管间界面结构变化引起的非线性电学行为又可突变为一种特殊的电导率跃迁行为。（4）利用碳纳米管纤维突出的电热效应及其中含有的铁催化剂颗粒,在含碳源蒸汽的保护气氛下,可在纤维表面原位生长大量纤维状纳米碳组织,其是由大量纳米碳纤维及片层组成,结晶度较高,具有较高力学强度及导电能力。进一步利用碳纳米管纤维间的接触电阻则可使上述纳米碳组织优先生长于搭接点处,从而在纤维间构建出可靠、稳定的载荷及电子传输通道,实现碳纳米管纤维的焊接。此碳纳米管纤维焊接技术简单可靠,将推动全碳制电路与器件的发展。（5）采用连续电镀法,在碳纳米管纤维表面镀覆均匀铜层,实现了碳纳米管/铜复合导电纤维的连续批量化制备。在此铜碳复合导电体系中,电子与热量可自铜层跃迁至碳纳米管中进行无消耗的弹道式传输,大幅提升复合导电体的电导、热导、载流容量及高频信号传输能力。通过快速冲击镍处理,引入镍缓冲层,增大铜碳界面作用力,形成强健、高热稳定的碳-镍-铜界面结构可进一步提高复合导电纤维的有效强度、抗弯折能力、导电率、载流容量及载流稳定性,并提升其GHz高频信号传输能力。
胥清翠[10]（2017）在《基于适配体和纳米材料的四环素特异性识别生物传感器的研究与应用》文中研究表明四环素是一类广谱性的抗生素。如果使用剂量过大或者滥用,会造成其在食品中的残留,对人类健康产生不同程度的危害。因此,建立快速、灵敏的四环素残留现场检测方法对提高食源性动物食品的安全性具有重要的现实意义。本论文基于具有高亲和力的适配体和新型纳米材料,以四环素为检测模板,构建了以微阵列电极、丝网印刷碳电极为反应平台的四环素残留检测新方法。主要研究内容如下:1、基于纳米氧化锡锑-壳聚糖修饰的适配体传感器的制备研究纳米氧化锡锑具有高导电性,利用壳聚糖优异的成膜性和吸附性制备纳米氧化锡锑-壳聚糖复合膜。研究发现,该复合膜在修饰电极的吸附性和稳定性上具有很好的效果,壳聚糖的多孔结构有利于生物活性物质的固定。微阵列电极可以放大检测信号,降低非目标物的干扰,结合这一优势实现对待测物的高灵敏的检测。将所制备的适配体传感器应用到牛奶实际样品的检测中,结果表明该适配体传感器在10-1106μg/L浓度范围内具有良好的线性关系,检出限达到3.0μg/L。2、基于二茂铁/纳米碳纤维-纳米金修饰的比率型适配体传感器的制备研究二茂铁、纳米碳纤维导电性良好,可以有效地改善电极性能。通过自组装“Au-S”键固定适配体,通过二茂铁/纳米碳纤维-纳米金分别制备的适配体传感器的两种检测结果之间的比率关系进行目标物的检测,可以在一定程度上提高传感器检测的精确度、减小批次之间的检测差异。结果表明,四环素在10-2106μg/L的浓度范围内具备良好的线性关系,检测限为0.33μg/L。3、基于酶辅目标物循环和介孔碳-纳米金修饰的适配体传感器的制备研究核酸外切酶III对DNA双链的特异性识别序列没有严格要求。选用核酸外切酶III用于辅助目标物循环信号放大。纳米材料可以增大电流信号,然后在酶的作用下实现二次信号放大,从而实现更灵敏的检测,检测限达到0.03μg/L。在实际样品分析时将牛奶样品稀释3倍后直接进行测定,结果表明该种预处理方法能够实现对牛奶样品中四环素残留的现场快速检测。对比上述三种适配体传感器,结果表明,所制备的基于酶辅目标物循环和介孔碳-纳米金修饰的适配体传感器在信号响应和检测限方面具有更好的优势,而且通过比较样品的预处理方法发现,该方案中将实际牛奶样品直接稀释的预处理方法简便可行,结合丝网印刷碳电极的便携性能够简便有效地实现牛奶中四环素残留的现场快速检测。
二、纳米碳纤维及其应用（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、纳米碳纤维及其应用（论文提纲范文）
（1）静电纺丝聚丙烯腈基杂化复合纤维制备及其应用研究现状（论文提纲范文）
| 1 静电纺丝的基本原理 |
| 2 静电纺丝的技术进展概况 |
| 3 静电纺丝制备聚丙烯腈基杂化复合纤维 |
| 3.1 聚丙烯腈基杂化复合纤维的制备 |
| 3.2 聚丙烯腈基杂化复合纤维的改性 |
| 3.3 静电纺丝制备聚丙烯腈基纳米碳纤维 |
| 4 应用 |
| 4.1 在新能源材料方面的应用 |
| 4.2 在吸附材料方面的应用 |
| 4.3 在传感器材料方面的应用 |
| 4.4 在光催化和催化剂载体材料方面的应用 |
| 4.5 在卫生过滤材料方面的应用 |
| 4.6 在电磁波吸收和屏蔽方面的应用 |
| 5 结语与展望 |
（2）基于柠檬酸钾的碳纳米复合材料的制备及其在柔性超级电容器中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超级电容器概述 |
| 1.2.1 双电层型超级电容器组成 |
| 1.2.1.1 电极材料 |
| 1.2.1.2 电解液 |
| 1.2.1.3 集电器 |
| 1.2.1.4 黏合剂 |
| 1.2.1.5 隔膜 |
| 1.2.2 双电层型超级电容器储能原理 |
| 1.2.3 影响双电层型超级电容器性能因素 |
| 1.2.3.1 碳材料性能主要影响因素 |
| 1.2.3.2 电位窗口 |
| 1.3 碳基电极材料 |
| 1.3.1 碳基材料简介 |
| 1.3.2 碳基材料的分类及性能 |
| 1.3.2.1 杂原子掺杂 |
| 1.3.2.2 多孔结构 |
| 1.3.2.3 碳复合材料 |
| 1.4 本论文的选题依据、研究内容 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 第2章 基于柠檬酸钾/聚丙烯腈静电纺丝膜制备纳米碳纤维及电容特性的研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 仪器与试剂 |
| 2.2.2 材料的制备 |
| 2.2.3 材料表征 |
| 2.2.4 电化学性能测试 |
| 2.2.4.1 三电极测试 |
| 2.2.4.2 二电极测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 材料表征 |
| 2.3.1.1 材料形貌表征 |
| 2.3.1.2 BET表征 |
| 2.3.1.3 XRD表征 |
| 2.3.1.4 Raman表征 |
| 2.3.1.5 XPS表征 |
| 2.3.2 电化学性能测试 |
| 2.3.2.1 三电极测试 |
| 2.3.2.2 二电极测试 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 溶剂热法制备银纳米线/多孔碳复合材料及电容特性的研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 仪器与试剂 |
| 3.2.2 材料的制备 |
| 3.2.2.1 PC的制备 |
| 3.2.2.2 Ag NW的制备 |
| 3.2.2.3 Ag NW/PC复合材料的制备 |
| 3.2.3 材料表征所用主要仪器 |
| 3.2.4 电化学测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 PC的表征 |
| 3.3.1.1 SEM表征 |
| 3.3.1.2 TGA及Raman表征 |
| 3.3.2 Ag NW的表征 |
| 3.3.2.1 FeCl_3的量对Ag NW形貌的影响 |
| 3.3.2.2 SEM表征 |
| 3.3.2.3 XRD表征 |
| 3.3.3 Ag NW/PC复合材料的表征 |
| 3.3.3.1 PC的量对Ag NW形貌的影响 |
| 3.3.3.2 SEM表征 |
| 3.3.3.3 HTEM+Mapping表征 |
| 3.3.3.4 XPS表征 |
| 3.3.4 电化学性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 真空抽滤法制备Ag NW/PC复合材料薄膜及在柔性电容器中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 仪器与试剂 |
| 4.2.2 材料的制备 |
| 4.2.2.1 Ag NW/PC复合材料导电膜的制备 |
| 4.2.2.2 柔性电极的制备与柔性电容器的组装 |
| 4.2.3 材料制备与结构表征所用主要仪器 |
| 4.2.4 柔性导电薄膜电阻性能和稳定测试 |
| 4.2.5 力学性能测试 |
| 4.2.6 柔性电容器电化学性能表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 形貌表征 |
| 4.3.1.1 Ag NW与Ag NW导电薄膜形貌表征 |
| 4.3.1.2 Ag NW/PC复合材料与Ag NW/PC复合材料薄膜形貌表征 |
| 4.3.1.3 Ag NW/PC复合材料薄膜的截面表征 |
| 4.3.2 Ag NW/PC复合材料的电阻性能测试与稳定性表征 |
| 4.3.2.1 Ag NW/PC复合材料薄膜电阻性能测试 |
| 4.3.2.2 Ag NW/PC复合材料薄膜导电稳定性测试 |
| 4.3.2.3 Ag NW/PC复合材料薄膜抗氧化性能测试 |
| 4.3.2.4 Ag NW/PC复合材料薄膜拉伸强度性能测试 |
| 4.3.3 电化学性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间成果 |
| 致谢 |
（3）纳米碳纤维的可控制备及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 碳纤维和碳纳米管的概况 |
| 1.1.1 碳纤维的概况 |
| 1.1.2 碳纳米管的概况 |
| 1.2 纳米碳纤维的概况 |
| 1.3 纳米碳纤维的制备 |
| 1.3.1 电弧放电法 |
| 1.3.2 化学气相沉积法 |
| 1.3.3 火焰法 |
| 1.3.4 激光蒸发法 |
| 1.3.5 静电纺丝法 |
| 1.4 碳纳米纤维的生长机理 |
| 1.4.1 基板法生长机理 |
| 1.4.2 电弧放电法生长机理 |
| 1.4.3 喷淋法生长机理 |
| 1.4.4 火焰法生长机理 |
| 1.4.5 气相流动催化法生长机理 |
| 1.5 螺旋纳米碳纤维的概况 |
| 1.6 螺旋纳米碳纤维的制备及生长机理 |
| 1.7 纳米碳纤维的表面功能化 |
| 1.8 论文的选题、创新点及主要研究内容 |
| 1.8.1 论文选题 |
| 1.8.2 本论文特色与创新之处 |
| 1.8.3 主要研究内容 |
| 第二章 一种纳米碳纤维连续制备系统的开发 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 纳米碳纤维连续制备系统的结构和工作原理 |
| 2.3 纳米碳纤维的制备流程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 纳米碳纤维的宏观结构调控 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 材料与仪器 |
| 3.2.2 纳米碳纤维海绵和纳米碳纤维粉体的制备 |
| 3.2.3 材料性能的分析与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂的表征 |
| 3.3.2 纳米碳纤维海绵和纳米碳纤维粉体的表征 |
| 3.3.3 生长机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高收率纳米碳纤维/螺旋纳米碳纤维的微观结构调控 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 材料与仪器 |
| 4.2.2 高收率纳米碳纤维的制备 |
| 4.2.3 材料性能的分析与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 酒石酸钴一步法催化合成纳米碳纤维 |
| 4.3.2 酒石酸镍一步法催化合成纳米碳纤维 |
| 4.3.3 酒石酸亚铁一步法催化合成螺旋纳米碳纤维 |
| 4.3.4 生长机理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 螺旋纳米碳纤维的应用研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 材料与仪器 |
| 5.2.2 水凝胶的制备 |
| 5.2.3 酸氧化改性螺旋纳米碳纤维 |
| 5.2.4 SDBS修饰螺旋纳米碳纤维 |
| 5.2.5 材料的微观结构表征 |
| 5.2.6 水凝胶的性能分析与表征 |
| 5.2.7 电化学性能测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 螺旋纳米碳纤维增强海藻酸钠水凝胶力学性能 |
| 5.3.2 酸氧化改性对螺旋纳米碳纤维的电化学性能影响 |
| 5.3.3 十二烷基苯磺酸钠修饰螺旋纳米碳纤维的电化学性能研究 |
| 5.4 小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
（4）玉米秸秆木质素基微纳米碳纤维的制备及性能调控（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 纤维素乙醇酶解残渣 |
| 1.2 木质素 |
| 1.2.1 木质素的结构 |
| 1.2.1.1 元素组成和结构单元 |
| 1.2.1.2 结构单元间的连接键 |
| 1.2.1.3 官能团 |
| 1.2.1.4 表征方法 |
| 1.2.2 木质素的分类 |
| 1.2.3 木质素的分离提取方式 |
| 1.2.4 木质素的高值化利用 |
| 1.3 木质素基碳纤维 |
| 1.3.1 碳纤维概述 |
| 1.3.2 木质素基碳纤维的研发历程 |
| 1.3.3 木质素基碳纤维的研发难点 |
| 1.4 碳纤维增强复合材料 |
| 1.4.1 基本概念及分类 |
| 1.4.2 基于基体改性的MPRC制备方法 |
| 1.4.3 评价指标 |
| 1.5 研究目的、意义和内容 |
| 1.5.1 研究的目的和意义 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 第二章 木质素提取方式对其制备碳纤维适用性的探讨 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验 |
| 2.2.1 材料与药品 |
| 2.2.2 仪器与设备 |
| 2.2.3 碳纤维的制备 |
| 2.2.3.1 木质素的提取 |
| 2.2.3.2 纺丝液的配制 |
| 2.2.3.3 静电纺丝 |
| 2.2.3.4 预氧化和碳化 |
| 2.2.4 表征 |
| 2.2.4.1 元素分析 |
| 2.2.4.2 木质素分子量分析 |
| 2.2.4.3 木质素分子结构分析 |
| 2.2.4.4 木质素和原丝的热性能分析 |
| 2.2.4.5 原丝、预氧化纤维和碳纤维的微观形貌表征 |
| 2.2.4.6 碳纤维的石墨化程度分析 |
| 2.2.4.7 碳纤维的力学性能测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 不同提取方式对木质素基本性能的影响 |
| 2.3.2 不同提取方式对木质素分子结构的影响 |
| 2.3.3 不同提取方式对木质素及其原丝热性能的影响 |
| 2.3.3.1 木质素及其原丝热重分析 |
| 2.3.3.2 木质素及其原丝差示扫描量热分析 |
| 2.3.4 不同提取方式对原丝、预氧化纤维、碳纤维微观形貌的影响 |
| 2.3.5 不同提取方式对碳纤维石墨化程度的影响 |
| 2.3.6 不同提取方式对碳纤维力学性能的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 阶梯式木质素分级对碳纤维力学性能的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验 |
| 3.2.1 材料与药品 |
| 3.2.2 仪器与设备 |
| 3.2.3 木质素的阶梯式分级提取 |
| 3.2.4 碳纤维的制备 |
| 3.2.5 表征 |
| 3.2.5.1 木质素的表征 |
| 3.2.5.2 木质素和原丝的热性能分析 |
| 3.2.5.3 原丝、预氧化纤维和碳纤维的微观形貌表征 |
| 3.2.5.4 碳纤维的石墨化程度分析 |
| 3.2.5.5 碳纤维的力学性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 阶梯式分级提取对木质素基本性能的影响 |
| 3.3.2 阶梯式分级提取对木质素分子量多分散特异性的抑制作用 |
| 3.3.3 阶梯式分级提取对木质素分子结构的影响 |
| 3.3.4 阶梯式分级提取对木质素热性能的影响 |
| 3.3.5 阶梯式分级提取对碳纤维微观形貌的影响 |
| 3.3.6 阶梯式分级提取对木质素基碳纤维石墨化程度的影响 |
| 3.3.7 阶梯式分级提取对木质素基碳纤维力学性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 粘连碳纤维毡的制备及微纳米碳纤维电化学性能表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 材料与药品 |
| 4.2.2 仪器与设备 |
| 4.2.3 纤维间粘连的微纳米碳纤维毡制备 |
| 4.2.3.1 单因素实验 |
| 4.2.3.2 正交试验方案 |
| 4.2.3.3 表征 |
| 4.2.4 木质素基微纳米碳纤维的电化学性能表征 |
| 4.2.4.1 比表面积与孔径分布测试 |
| 4.2.4.2 电化学性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 纤维间粘连的微纳米碳纤维毡制备 |
| 4.3.1.1 组分比率对碳纤维粘连程度的影响 |
| 4.3.1.2 预氧化速率对碳纤维粘连程度的影响 |
| 4.3.1.3 正交试验结果 |
| 4.3.2 木质素基微纳米碳纤维的电化学性能表征 |
| 4.3.2.1 比表面积与孔径分布 |
| 4.3.2.2 电化学性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 微纳米多相木质素基碳纤维增强复合材料的制备及性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验 |
| 5.2.1 材料与药品 |
| 5.2.2 仪器与设备 |
| 5.2.3 超短切纳米碳纤维增强环氧树脂(增强基体)的制备 |
| 5.2.4 微纳米多相碳纤维增强复合材料(MPRC)的制备 |
| 5.2.5 表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 纳米分散增强相添加量对增强基体综合性能的影响 |
| 5.3.1.1 力学性能 |
| 5.3.1.2 摩擦学性能 |
| 5.3.1.3 电性能 |
| 5.3.2 连续纤维增强相对MPRC综合性能的影响 |
| 5.3.2.1 力学性能 |
| 5.3.2.2 摩擦学性能 |
| 5.3.2.3 电性能 |
| 5.3.3 微纳米多相木质素基碳纤维增强复合材料的增强机理 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 创新之处 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文及科研成果 |
| 致谢 |
（5）农林废弃物热溶富碳萃取物制备碳纤维研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 国内外碳纤维的发展现状及应用 |
| 1.2 碳纤维制备工艺 |
| 1.3 农林废弃物热溶富碳制备碳纤维 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 2 农林废弃物热溶富碳制备碳纤维前驱体 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 样品制备及方法介绍 |
| 2.3 萃取物性质分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 农林废弃物萃取物制备碳纤维及其特性表征 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 碳纤维制备条件探索 |
| 3.3 碳纤维的表征 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 农林废弃物制备碳纤维参数条件的影响与优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法介绍 |
| 4.3 农林废弃物制备碳纤维操作条件的影响与优化 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 全文总结及展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 下一步工作建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
| 附录3 攻读硕士学位期间获得的奖励 |
（6）碳纤维环氧树脂复合材料的电磁功能特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 电磁波屏蔽理论 |
| 1.2.1 电磁波屏蔽机理 |
| 1.2.2 电磁屏蔽效能 |
| 1.3 电磁损耗微观机制 |
| 1.3.1 介电损耗 |
| 1.3.2 磁损耗 |
| 1.4 电磁屏蔽材料研究现状 |
| 1.4.1 金属以及铁磁性屏蔽材料 |
| 1.4.2 表面导电性屏蔽材料 |
| 1.4.3 填充性屏蔽复合材料 |
| 1.4.4 多层以及夹层屏蔽材料 |
| 1.5 吸波材料 |
| 1.5.1 吸波材料与屏蔽材料的区别 |
| 1.5.2 吸波材料的设计 |
| 1.5.3 吸波材料的理论计算 |
| 1.5.4 碳纤维吸波材料研究现状 |
| 1.6 频率选择表面 |
| 1.7 本课题的研究背景及意义、内容和主要创新点 |
| 1.7.1 本课题的研究背景及意义 |
| 1.7.2 本课题的研究内容 |
| 1.7.3 本课题的主要创新点 |
| 第2章 碳纤维及其玻璃纤维混杂环氧树脂复合材料的电磁性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验试剂及设备 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.2.3 测试及表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 碳纤维的表面去胶以及碳纤维毡的形貌分析 |
| 2.3.2 复合材料的断面形貌分析 |
| 2.3.3 碳纤维环氧树脂复合材料直流电导率分析 |
| 2.3.4 碳纤维环氧树脂复合材料的电磁屏蔽性能影响因素研究 |
| 2.3.5 碳纤维/玻璃纤维混杂环氧树脂复合材料电磁性能研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 镀镍碳纤维及其玻璃纤维混杂环氧树脂复合材料的电磁性能研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂及设备 |
| 3.2.2 实验方法 |
| 3.2.3 测试及表征 |
| 3.3 实验结果与分析 |
| 3.3.1 镀镍碳纤维的表面形貌分析 |
| 3.3.2 镀镍碳纤维的EDS和 XRD分析 |
| 3.3.3 镀镍碳纤维的室温磁滞回线 |
| 3.3.4 镀镍碳纤维毡及其玻璃纤维混杂毡的微观形貌 |
| 3.3.5 复合材料的断面形貌分析 |
| 3.3.6 镀镍碳纤维及其复合材料电导率分析 |
| 3.3.7 镀镍碳纤维复合材料屏蔽性能的影响因素研究 |
| 3.3.8 镀镍碳纤维/玻璃纤维混杂环氧树脂复合材料的电磁性能研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 (镀镍)碳纤维/MWCNTs/环氧树脂复合材料的电磁屏蔽性能研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验试剂及设备 |
| 4.2.2 实验方法 |
| 4.2.3 测试及表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 MWCNTs的表面功能化分析 |
| 4.3.2 多尺度复合材料的微观形貌分析 |
| 4.3.3 多尺度复合材料的电导率分析 |
| 4.3.4 多尺度复合材料的电磁屏蔽性能分析 |
| 4.3.5 双层结构设计复合材料的电磁屏蔽性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 碳纤维/Fe_3O_4 NPs/环氧树脂复合材料的电磁屏蔽性能研究 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂及设备 |
| 5.2.2 实验方法 |
| 5.2.3 测试及表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 Fe_3O_4 NPs表面改性分析 |
| 5.3.2 多尺度复合材料的微观形貌分析 |
| 5.3.3 多尺度复合材料的电磁屏蔽性能分析 |
| 5.3.4 双层结构设计复合材料的电磁屏蔽性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 碳纤维/镀Ag空心玻璃微珠/环氧树脂轻质电磁屏蔽复合材料研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验试剂及设备 |
| 6.2.2 实验方法 |
| 6.2.3 测试及表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 HGMs的表面预处理分析 |
| 6.3.2 HGMs的表面镀Ag分析 |
| 6.3.3 复合材料的微观形貌分析 |
| 6.3.4 复合材料电导率分析 |
| 6.3.5 Ag@HGMs/环氧树脂复合材料电磁屏蔽性能分析 |
| 6.3.6 碳纤维/Ag@HGMs/环氧树脂复合材料电磁屏蔽性能分析 |
| 6.3.7 复合材料的比屏蔽效能分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 碳纤维环氧树脂复合材料频率选择特性研究 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 碳纤维环氧树脂复合材料频率选择的仿真设计 |
| 7.2.1 电磁仿真软件 |
| 7.2.2 FSS传输性能的影响因素 |
| 7.2.3 单元类型 |
| 7.2.4 模型的建立与材料的设定 |
| 7.3 FSS的仿真结果与讨论 |
| 7.3.1 单元尺寸对FSS传输性能的影响 |
| 7.3.2 单元周期对复合材料FSS传输性能的影响 |
| 7.3.3 介质加载对复合材料FSS传输性能的影响 |
| 7.3.4 单元贴片厚度对复合材料FSS传输性能的影响 |
| 7.4 复合材料FSS的制备与电磁性能测试 |
| 7.4.1 复合材料FSS的制备 |
| 7.4.2 复合材料FSS传输性能的测试方法 |
| 7.5 FSS的电磁传输特性分析 |
| 7.6 本章小结 |
| 第8章 全文总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间发表以及待发表的学术论文 |
（7）氢化煤沥青基碳纤维的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 碳材料的结构与性能 |
| 1.1.1 易石墨化碳材料 |
| 1.1.2 难石墨化碳材料 |
| 1.2 沥青的来源及基本性质 |
| 1.2.1 石油系沥青 |
| 1.2.2 煤焦油沥青 |
| 1.2.3 煤液化残渣萃取物 |
| 1.3 煤焦油沥青的改性 |
| 1.3.1 加氢处理 |
| 1.3.2 氧化交联 |
| 1.3.3 热缩聚处理制备中间相沥青 |
| 1.3.4 其它处理方式 |
| 1.4 碳纤维的制备方法及应用 |
| 1.4.1 熔融纺丝制备沥青基碳纤维 |
| 1.4.2 纳米碳纤维 |
| 1.5 本论文的研究思路 |
| 2 实验部分 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 表征方法 |
| 2.3.1 红外光谱 |
| 2.3.2 氮气物理吸附 |
| 2.3.3 拉曼光谱 |
| 2.3.4 X射线衍射 |
| 2.3.5 X射线光电子能谱 |
| 2.3.6 X射线荧光光谱分析 |
| 2.3.7 核磁共振 |
| 2.3.8 气相色谱质谱连用分析 |
| 2.3.9 元素分析 |
| 2.3.10 紫外可见光谱分析 |
| 2.3.11 扫描电子显微镜 |
| 2.3.12 透射电子显微镜 |
| 2.3.13 四探针法测试电阻值 |
| 2.3.14 沥青的族组成测定 |
| 2.3.15 染料敏化太阳能电池的组装及电化学检测测试 |
| 2.3.16 超级电容器的组装及电化学测试 |
| 2.3.17 钠离子电池的组装及电化学测试 |
| 3 高温煤焦油全馏分加氢精制及合成中间相沥青 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 催化剂的制备 |
| 3.2.2 原料油预处理 |
| 3.2.3 加氢反应 |
| 3.2.4 中间相沥青制备及纺丝过程 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂的结构 |
| 3.3.2 加氢反应条件对氢化沥青性质的影响 |
| 3.3.3 高温煤焦油全馏分加氢精制 |
| 3.3.4 合成中间相沥青及反应因素考察 |
| 3.3.5 沥青基碳纤维的制备 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 静电纺丝制备共轴纳米碳纤维及机理探究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 共轴纳米碳纤维制备过程 |
| 4.2.2 DFT计算 |
| 4.2.3 结构表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 共轴纳米碳纤维结构分析 |
| 4.3.2 共轴纳米碳纤维结构成因探究 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 共轴纳米碳纤维的电化学应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 染料敏化太阳能电池的组装与性能测试 |
| 5.2.2 超级电容器的组装与性能测试 |
| 5.2.3 钠离子电池的组装与性能测试 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 共轴纳米碳纤维作为电极在DSSCs中的应用 |
| 5.3.2 共轴纳米碳纤维作为电极在SCs中的应用 |
| 5.3.3 共轴纳米碳纤维作为电极在SIBs中的应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）木质素基碳铁复合纳米碳纤维在超级电容器电极材料的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 木质素研究背景与意义 |
| 1.1.2 超级电容器研究背景与意义 |
| 1.2 木质素基碳纤维概述 |
| 1.2.1 碳纤维的应用及研究现状 |
| 1.2.2 木质素研究现状 |
| 1.2.3 木质素基碳纤维研究现状 |
| 1.3 超级电容器概述 |
| 1.3.1 超级电容器分类及能量储存机理 |
| 1.3.2 电极材料研究进展 |
| 1.3.3 铁氧物复合碳材料应用于电极材料 |
| 1.3.4 碳纤维结构对电容性能的影响 |
| 1.4 本文的研究目标与内容 |
| 第二章 木质素基多孔纳米碳纤维的制备及其应用于电化学电容器电极材料的研究 |
| 2.1 实验原料及仪器 |
| 2.1.1 实验原料与试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验过程 |
| 2.2.1 乙酸木质素的精制 |
| 2.2.2 木质素基多孔纳米碳纤维的制备 |
| 2.2.3 电化学性能 |
| 2.3 分析与表征 |
| 2.3.1 热力学分析 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜分析 |
| 2.3.3 比表面积及孔径分布分析 |
| 2.3.4 X射线衍射分析 |
| 2.3.5 拉曼光谱分析 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 木质素基纳米纤维的热重分析 |
| 2.4.2 木质素基多孔纳米碳纤维的形貌特征分析 |
| 2.4.3 木质素基多孔纳米碳纤维的结构分析 |
| 2.4.4 木质素基多孔纳米碳纤维的比表面积及孔径分析 |
| 2.4.5 木质素基多孔纳米碳纤维的电化学性能测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 木质素基中空纳米碳纤维的制备及其应用于电化学电容器电极材料的研究 |
| 3.1 实验材料与仪器 |
| 3.1.1 原料与试剂 |
| 3.1.2 实验仪器 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 木质素基中空纳米碳纤维的制备 |
| 3.2.2 电化学性能 |
| 3.3 分析与表征 |
| 3.3.1 扫描电子显微镜分析 |
| 3.3.2 透射电子显微镜分析 |
| 3.3.3 比表面积及孔径分布分析 |
| 3.3.4 X射线衍射分析 |
| 3.3.5 X射线光电子能谱分析 |
| 3.3.6 拉曼光谱分析 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 木质素基中空纳米碳纤维的形貌特征分析 |
| 3.4.2 木质素基中空纳米碳纤维的结构分析 |
| 3.4.3 木质素基中空纳米碳纤维的比表面积及孔径分布分析 |
| 3.4.4 木质素基中空纳米碳纤维的电化学性能测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 木质素基多孔中空纳米碳纤维的制备及其应用于电化学电容器电极材料的研究 |
| 4.1 实验材料与仪器 |
| 4.1.1 原料与试剂 |
| 4.1.2 实验仪器 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 纺丝液的配置 |
| 4.2.2 电化学性能 |
| 4.3 分析与表征 |
| 4.3.1 扫描电子显微镜分析 |
| 4.3.2 X射线衍射分析 |
| 4.3.3 拉曼光谱分析 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 木质素基多孔中空纳米碳纤维的形貌特征分析 |
| 4.4.2 木质素基多孔中空纳米碳纤维的结构分析 |
| 4.4.3 木质素基中空纳米碳纤维的电化学性能测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 本研究主要成果 |
| 本研究的创新之处 |
| 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 |
（9）碳纳米管基导电纤维的制备、性能及其应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 碳纳米管基导电纤维研究现状 |
| 1.2.2 碳纳米管基导电纤维的应用探索 |
| 1.2.3 碳纳米管导电纤维发展的机遇与挑战 |
| 1.3 论文选题思路及主要研究内容 |
| 2 碳纳米管导电纤维的制备及其改性处理 |
| 2.1 碳纳米管导电纤维的阵列纺丝制备技术 |
| 2.1.1 纺丝制备工艺 |
| 2.1.2 阵列纤维力学及电学性能的表征 |
| 2.1.3 捻度及溶剂致密对纤维性能的影响 |
| 2.2 碳纳米管纤维的浮动催化制备技术 |
| 2.2.1 浮动催化制备工艺 |
| 2.2.2 浮动纤维电学与力学性能表征 |
| 2.2.3 致密处理对浮动纤维性能的影响 |
| 2.2.4 阵列及浮动纤维的对比 |
| 2.3 碳纳米管纤维的改性与掺杂 |
| 2.3.1 酸化处理改性 |
| 2.3.2 阳极氧化处理 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于有机分子的碳纳米管纤维结构及性能调控 |
| 3.1 浮动纤维中的有机杂质 |
| 3.1.1 杂质种类及含量的表征 |
| 3.1.2 杂质分子的确定 |
| 3.2 基于有机分子的高韧导电纤维设计 |
| 3.2.1 有机分子对纤维力学性能的影响 |
| 3.2.2 高韧导电纤维的设计 |
| 3.2.3 增韧机理的研究 |
| 3.2.4 高韧导电纤维的应用 |
| 3.3 基于有机物的纤维界面结构及电学性能调控 |
| 3.3.1 DOP对于纤维电学性能的影响 |
| 3.3.2 负微分电阻现象 |
| 3.3.3 不同有机分子对浮动纤维电学性能的调控作用 |
| 3.3.4 有机分子调控的可重复性 |
| 3.3.5 有机分子-碳纳米管作用机理解释 |
| 3.3.6 有机分子-碳纳米管间相互作用的验证 |
| 3.3.7 碳纳米管界面结构变化的验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 碳纳米管纤维的载流特性及大电流诱导行为 |
| 4.1 实验设备及研究方法 |
| 4.1.1 实验设备 |
| 4.1.2 研究方法 |
| 4.2 碳纳米管纤维的载流特性 |
| 4.2.1 碳纳米管纤维的载流容量 |
| 4.2.2 掺杂处理对纤维载流容量的影响 |
| 4.2.3 致密处理对纤维载流容量的影响 |
| 4.2.4 气氛对纤维载流容量的影响 |
| 4.3 大电流诱导的碳纳米管结构变化 |
| 4.3.1 大电流诱导的石墨化 |
| 4.3.2 大电流诱导的碳纳米管结构坍塌 |
| 4.3.3 非线性电学行为 |
| 4.3.4 非线性现象与处理电流大小的关系 |
| 4.4 碳纳米管纤维的电致诱导电导跃迁行为 |
| 4.4.1 电导跃迁行为 |
| 4.4.2 处理电流的大小对跃迁行为的影响 |
| 4.4.3 不同纤维的电学性能跃迁现象 |
| 4.5 基于碳纳米管结构相变的机理解释 |
| 4.5.1 限域模式下的结构相变 |
| 4.5.2 相变机理的验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 碳纳米管-金属复合导电纤维 |
| 5.1 碳纳米管-铜复合导电纤维的制备 |
| 5.1.1 连续电镀制备法 |
| 5.1.2 阳极氧化处理 |
| 5.1.3 冲击镍处理 |
| 5.1.4 酸性溶液电镀 |
| 5.1.5 镀层厚度及复合导电纤维密度的控制 |
| 5.1.6 退火处理 |
| 5.2 镀层结构及电镀机制分析 |
| 5.2.1 镀层结构表征 |
| 5.2.2 电镀沉积机理 |
| 5.3 碳纳米管-铜复合导电纤维的力学性能 |
| 5.3.1 铜碳界面结合力 |
| 5.3.2 增强机理分析 |
| 5.3.3 复合导电纤维的力学强度 |
| 5.3.4 复合导电纤维的抗弯折能力与柔韧性 |
| 5.4 碳纳米管-铜复合导电纤维的电学性能 |
| 5.4.1 复合导电纤维的电导率 |
| 5.4.2 镀层厚度对复合导电纤维电导率的影响 |
| 5.4.3 复合导电纤维的载流特性 |
| 5.4.4 气氛对载流容量的影响 |
| 5.4.5 镀层厚度对载流容量的影响 |
| 5.4.6 并股对载流能力的影响 |
| 5.4.7 复合导电纤维的载流稳定性 |
| 5.4.8 复合导电纤维的高频信号传输能力 |
| 5.5 复合导电纤维导电机理 |
| 5.5.1 电子/声子跃迁传输模型 |
| 5.5.2 石墨烯-铜复合导电薄膜的构建及界面效应的验证 |
| 5.5.3 铜碳界面效应的进一步验证 |
| 5.5.4 铜碳界面的自适匹配 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 碳纳米管导电纤维的焊接 |
| 6.1 电热诱导碳沉积 |
| 6.1.1 沉积装置及实施方式 |
| 6.1.2 电热诱导沉积的监测与控制 |
| 6.1.3 电热诱导沉积产物 |
| 6.2 碳纳米管纤维的焊接 |
| 6.2.1 一字构型焊接 |
| 6.2.2 十字构型焊接 |
| 6.2.3 网络状构型及立体构型的焊接 |
| 6.3 焊接机理解释 |
| 6.3.1 碳质材料生长及搭接过程 |
| 6.3.2 碳质材料的催化生长机制 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
（10）基于适配体和纳米材料的四环素特异性识别生物传感器的研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 四环素类抗生素简介 |
| 1.2 牛奶中抗生素残留的现状 |
| 1.3 抗生素残留的检测方法 |
| 1.3.1 酶联免疫分析法 |
| 1.3.2 现代仪器分析法 |
| 1.3.3 生物传感器法 |
| 1.4 生物传感器 |
| 1.4.1 生物传感器的分类 |
| 1.4.2 适配体传感器 |
| 1.5 适配体的固定方法 |
| 1.5.1. 吸附法 |
| 1.5.2 金硫键自组装膜法 |
| 1.5.3 共价键结合法 |
| 1.6 纳米材料在生物传感器中的应用 |
| 1.7 适配体传感器在抗生素分析中的应用 |
| 1.8 本论文研究的意义和内容 |
| 1.8.1 研究意义 |
| 1.8.2 研究内容 |
| 第二章 基于纳米氧化锡锑-壳聚糖修饰的适配体传感器的制备 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 仪器和试剂 |
| 2.1.2 试剂制备 |
| 2.1.3 微阵列电极的预处理 |
| 2.1.4 TET/Apt/nano ATO-CS/IDAM传感器的制备 |
| 2.1.5 TET/Apt/nano ATO-CS/IDAM传感器的工作原理 |
| 2.1.6 TET/Apt/nano ATO-CS/IDAM传感器的电化学测量方法 |
| 2.1.7 TET/Apt/nano ATO-CS/IDAM传感器实验条件的优化 |
| 2.1.8 实际牛奶样品的前处理方法 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 纳米复合物的SEM表征 |
| 2.2.2 TET/Apt/nano ATO-CS/IDAM传感器的电化学表征 |
| 2.2.3 TET/Apt/nano ATO-CS/IDAM适配体传感器检测过程参数的优化 |
| 2.2.4 TET/Apt/nano ATO-CS/IDAM适配体传感器标曲的建立 |
| 2.2.5 TET/Apt/nano ATO-CS/IDAM适配体传感器的性能测试 |
| 2.2.6 实际牛奶样品的初步应用 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于二茂铁/纳米碳纤维-纳米金修饰的比率型适配体传感器的制备 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 仪器和试剂 |
| 3.1.2 纳米金/纳米金-壳聚糖复合物的制备 |
| 3.1.3 二茂铁/二茂铁-适配体的制备 |
| 3.1.4 丝网印刷碳电极的预处理 |
| 3.1.5 TET/BSA/Fc-Apt/AuNPs-CS/SPCEs传感器的制备 |
| 3.1.6 TET/BSA/Apt/AuNPs/CNFs/SPCEs传感器的制备 |
| 3.1.7 构建适配体传感器的工作原理 |
| 3.1.8 适配体传感器的电化学测量 |
| 3.1.9 适配体传感器的实验条件优化 |
| 3.1.10 实际牛奶样品的前处理方法 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 纳米复合物的SEM表征 |
| 3.2.2 适配体传感器组装过程的电化学表征 |
| 3.2.3 适配体传感器的性能优化 |
| 3.2.4 四环素标准品浓度的测定 |
| 3.2.5 比率型适配体传感器的性能测试 |
| 3.2.6 实际样品检测 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于酶辅目标物循环和介孔碳-纳米金修饰的适配体传感器的制备 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 仪器与试剂 |
| 4.1.2 介孔碳-壳聚糖纳米复合物的合成 |
| 4.1.3 纳米金的制备 |
| 4.1.4 发夹结构适配体的制备 |
| 4.1.5 核酸外切酶III (EXOIII)及其酶反应体系的制备 |
| 4.2 基于酶辅目标物循环和介孔碳-纳米金修饰的适配体传感器的制备 |
| 4.2.1 丝网印刷碳电极的预处理 |
| 4.2.2 TET/EXOIII/BSA/Apt/AuNPs/OMC-CS/SPCEs传感器的制备 |
| 4.2.3 酶辅目标物循环的原理 |
| 4.2.4 TET/EXOIII/BSA/Apt/AuNPs/OMC-CS/SPCEs传感器的电化学测量 |
| 4.2.5 TET/EXOIII/BSA/Apt/AuNPs/OMC-CS/SPCEs传感器的优化 |
| 4.2.6 实际牛奶样品的前处理方法 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 复合物的SEM表征 |
| 4.3.2 TET/EXOIII/BSA/Apt/AuNPs/OMC-CS/SPCEs传感器组装过程的电化学表征 |
| 4.3.3 TET/EXOIII/BSA/Apt/AuNPs/OMC-CS/SPCEs传感器的信号测试 |
| 4.3.4 TET/EXOIII/BSA/Apt/AuNPs/OMC-CS/SPCEs传感器的性能优化 |
| 4.3.5 四环素浓度的测定 |
| 4.3.6 实际样品检测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与建议 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 存在的不足及建议 |
| 参考文献 |
| 在读期间公开发表的论文 |
| 致谢 |
四、纳米碳纤维及其应用（论文参考文献）
- [1]静电纺丝聚丙烯腈基杂化复合纤维制备及其应用研究现状[J]. 张旺玺. 化工新型材料, 2022(01)
- [2]基于柠檬酸钾的碳纳米复合材料的制备及其在柔性超级电容器中的应用[D]. 张鲁丹. 扬州大学, 2021(08)
- [3]纳米碳纤维的可控制备及其应用研究[D]. 龚勇. 西南科技大学, 2020(09)
- [4]玉米秸秆木质素基微纳米碳纤维的制备及性能调控[D]. 史晓娟. 大连工业大学, 2020(08)
- [5]农林废弃物热溶富碳萃取物制备碳纤维研究[D]. 吴超. 华中科技大学, 2019(03)
- [6]碳纤维环氧树脂复合材料的电磁功能特性研究[D]. 陈威. 武汉理工大学, 2018(07)
- [7]氢化煤沥青基碳纤维的制备与性能研究[D]. 王元骅. 大连理工大学, 2018(06)
- [8]木质素基碳铁复合纳米碳纤维在超级电容器电极材料的应用[D]. 喻伯鸣. 华南理工大学, 2018(01)
- [9]碳纳米管基导电纤维的制备、性能及其应用研究[D]. 邹菁云. 南京理工大学, 2018(07)
- [10]基于适配体和纳米材料的四环素特异性识别生物传感器的研究与应用[D]. 胥清翠. 山东理工大学, 2017(09)