气相还原论文-董家玮

气相还原论文-董家玮

导读:本文包含了气相还原论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:石墨烯,掺杂,还原,分子动力学

气相还原论文文献综述

董家玮[1](2014)在《氧化石墨烯气相还原与掺杂机制研究》一文中研究指出2004年,曼切斯特大学的物理学家Andre Geim 和 Konstantin Novoselov首次成功在实验室环境下从石墨中剥离出石墨烯。石墨烯以其独特的电学性质和特殊的结构,在物理材料界中迅速成为明星材料。目前,石墨烯在生物医学、能源、电子器件等领域的应用前景十分广阔。石墨烯虽然性质优异,但是大规模生产石墨烯并且保持优异特性并不容易。目前,石墨烯的制备方法主要有,机械剥离法、化学气相沉积法(CVD法)、氧化石墨还原法、有机合成法、晶体外延生长法等等。其中氧化还原法是大规模制备石墨烯的一种重要可行的方法,其制备过程主要步骤可以概括为石墨先被强氧化剂氧化,氧原子进入到石墨层之间,进入的氧原子以C=O, C-OH,-COOH等含氧官能团存在,与紧密排列的碳网格中的碳原子相结合,使得石墨中层距增加,石墨层间的作用力变小。然后进行超声分散或者高速离心得到单层的氧化石墨烯,最后再对得到的氧化石墨烯进行还原即可得到单层石墨烯。还原氧化石墨烯的方法包括热还原、紫外线辅助还原法、化学液相还原法、化学气相还原法等等。其中气相还原是至今为止发现的,能较为有效得还原氧化石墨烯的一种化学还原方法,但是其相关的分子反应机制的研究还比较匮乏。本文中,我以分子动力学方法为主要手段,比较了不同气体还原石墨烯的效率。通过分子动力学模拟,我们发现氨气相比于氢气和真空环境能更有效的还原羟基和环氧基团,且在800k的环境下还原差距最大。我们通过第一性原理计算软件计算发现其原因是氨气还原羟基的能垒比氢气还原的能垒低很多。而且我们通过模拟发现,在存在碳原子空位以及含氧基团的情况下,吡啶型、吡咯类氮能进入石墨烯,从而形成石墨烯的n型掺杂,这是氧化石墨烯被氨气还原后的一个重要的特点。最后希望这个研究对实验能够提供一些建设性的建议。(本文来源于《南京大学》期刊2014-05-10)

宋薇,隋慧敏,逯涌,毛竹,赵冰[2](2012)在《气相还原制备环糊精修饰的银膜及对多环芳烃SERS检测》一文中研究指出致癌物多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)被认为是目前地沟油安全风险中已被证实的最大危害成分,PAHs是一类含有两个或两个以上苯环的芳香化合物,其中每一种成分的含量很少,但是多种PAHs共同作用危害就非常大了。由于目前对其进行检测的传统方法存在前处理过程繁琐,难以检测到痕量的成分等劣势,而作为一种超灵敏的检测技术,SERS技术已经逐渐被应用于多环芳烃的检测领域。环糊精(cyclodextrin,CD)的疏水内腔以及外部亲水的特性使其可以与许多有机和无机小分子形成分子识别作用。我们利用气相还原的方法设计了合成了一种新型的环糊精修饰的银膜作为一种柔性的可自支撑重复性好的SERS基底,该合成方法简便易行,易于保存,批量应用,使类似于多环芳烃这类与银没有作用的分子利用SERS技术得以检测。(本文来源于《第十七届全国分子光谱学学术会议论文集》期刊2012-10-19)

李秋菊,洪新[3](2009)在《氧化铁微粉气相还原过程的动力学模拟》一文中研究指出考虑到微小尺度下化学反应的热效应,提出了一维传热、传质与化学反应的耦合模型对氢气还原氧化铁微粉过程中的动力学行为进行了模拟.采用全隐式有限容积法对偏微分方程组作数值求解,得到不同温度、气体初始浓度和矿粉粒径条件下矿粉的还原率,模拟结果与文献中的实验结果基本吻合.模拟结果给出了气体在固相内的扩散分布行为,及不同条件下完全还原氧化铁微粉所需要的时间,根据气体在反应过程中的扩散行为,可知气体内扩散对微细氧化铁粉气相还原速率起重要作用.粒径为200~300μm的微粒完全还原所需时间在450~1400 s之间.(本文来源于《中北大学学报(自然科学版)》期刊2009年02期)

李秋菊,王道净,洪新[4](2008)在《氧化铁矿微粉气相还原机理研究》一文中研究指出应用失重技术研究了450~600℃下氢气还原超细氧化铁粉过程。采用扫描电镜和X射线来分析还原过程中的结构及物相变化。研究结果表明,由于纳米颗粒的尺寸效应,反应初始速率增加。不同温度下,还原速率随着还原程度增加而减小。还原过程的速率控制过程通过反应过程中的部分结构变化、活化能及气固反应数学模型确定。结果表明,H2还原超细氧化铁的初始阶段由化学反应过程控制,在反应后期阶段,反应过程是受化学动力学和内扩散的混合控制。(本文来源于《钢铁》期刊2008年07期)

李秋菊[5](2008)在《微/纳米级铁矿粉气相还原动力学研究》一文中研究指出由于传统高炉炼铁生产的发展受到资源、环保等方面的制约,因此我国在继续完善和改进高炉炼铁工艺的同时,应适度发展直接还原和熔融还原等技术,尤其是直接利用粉矿、粉煤为原料的非高炉炼铁新技术。为了深入揭示微细铁矿粉的还原反应机理及动力学行为,本文采用数学建模与实验研究相结合的方法研究了微/纳米级氧化铁矿粉在中、低温下气体还原动力学行为,对矿粉在微尺度下还原过程进行数值模拟和实验验证,并考察了矿粉还原过程中非经典传输行为对还原过程的影响,为微细矿粉在中、低温度下还原的应用提供理论依据。本文运用失重法研究了450℃~600℃条件下,H_2还原微/纳米级铁矿粉的动力学过程。应用扫描电镜和X-射线衍射分析了还原过程中的结构与物相变化。结果表明,铁矿粉在还原初始会发生瞬间失重现象,瞬间失重率在550℃时最大;还原曲线初始斜率很大,后趋于平缓。在整个温度范围内,随着还原率增加,反应界面周围H_2O汽浓度逐渐提高,反应产物层厚度和致密度也逐渐增加,还原速率相减小。根据实验结果可确定还原过程初期、中期及后期的反应活化能值。针对气体浓度及反应热对微尺度矿粉还原过程的影响,本文提出了非等温反应动力学模型模拟氧化铁粉气相还原过程。模型中包含耦合的气、固相间传质方程、传热方程和化学反应动力学方程。采用差分格式的全隐式控制容积法对控制方程进行离散化处理,通过迭代逐步求出处在不同时刻、不同节点处的温度和气体浓度值,进而可计算出该时刻、该节点处的还原速率及还原率值。运用数值模拟可以预测在不同温度、不同初始气体浓度及不同矿粉粒径条件下反应速率和完全还原所需时间。模拟计算结果表明,当还原反应为吸热反应时,颗粒温度反应初始瞬间下降,随后周围热量迅速补上,使颗粒温度升高至矿粉整体温度;气体浓度由外向内逐渐减小;气体的扩散速率是随着厚度增加而降低。此外,模拟计算还给了出温度和气体浓度在微颗粒内部的分布及变化。数值模拟与实验结果基本吻合。鉴于微尺度条件下的热、质传递是以有限速率传播的,本文提出了“双层球形”模型来描述微纳米级铁矿粉气相还原过程中的非经典传输现象。该模型假设紧靠介质内受扰动的位置存在一瞬间“薄层”区域,在该薄层内的传输行为用非经典传输定律描述;而在薄层外的传输行为则近似满足经典的传输定律;“薄层”区域边界上的传输满足连续性边界条件。通过数值模拟计算,发现在极端传递条件下热、质传播具有波的性质,热、质波仅在扰动过后的极短瞬时存在。通过数值模拟确定了非经典效应的瞬间“薄层”厚度,并分析了各相关因素对非经典效应的影响。上述理论与实验研究结果表明,微尺度铁矿粉在气相还原过程中,反应动力学机理分为两部分,反应初始瞬间传热和传质受非经典传输定律控制;随着时间及空间尺度的增大,反应进入经典传输区域,传热和传质行为用经典传输定律来描述。当表面受到温度及气体浓度的扰动时,热量、质量传递的波动机制导致矿粉颗粒表面的温度和气体浓度会在瞬间远大于表面上附加的扰动源,导致反应初始速率也会远高于常规条件下的速率值。(本文来源于《上海大学》期刊2008-04-01)

朱骏,马春红,郭晓菲,朱鸿民[6](2007)在《气相还原制备超细微铌和钽粉末》一文中研究指出在氩气气氛中,在950℃条件下用氢气还原相应的气态氯化物分别制取了铌和钽的超细微粉末。X射线衍射(XRD)分析结果表明,对于五氯化铌还原产物为金属铌与铌氢化物的混合物,对于五氯化钽还原产物则为金属钽;透射电子显微镜(TEM)分析显示,粉末产物颗粒细小且分布比较均匀,粉末产物的粒径在30-40 nm之间。(本文来源于《稀有金属》期刊2007年01期)

朱骏,李宏杰,孙根生,朱鸿民[7](2005)在《气相还原制备Nb_3Sn合金超微粉末》一文中研究指出本文在氩气气氛中,用氢气还原五氯化铌和氯化亚锡的混合蒸汽制备出了一种黑色粉末。XRD的分析结果表明,这种黑色粉末是Nb3Sn及其氢化物(Nb6Sn2H_1.98)的混合物;TEM分析显示,该粉末颗粒细小且分布较均匀,平均粒径为30~40nm。(本文来源于《冶金研究中心2005年“冶金工程科学论坛”论文集》期刊2005-06-30)

吴恩熙,钱崇梁,张卫兵[8](1996)在《钨─钴混合氧化物直接气相还原/碳化相变过程》一文中研究指出用XRD和SEM对钨-钴混合氧化物(W20O58+Co3O4)的氢还原及在不同组成的H2/CH4混合气体中的碳化过程进行了研究.结果表明,在850℃以上氢还原产物是α-W+Co3W+Co7W6三相混合物.纯蓝钨(W20O58)或钨-钴混合氧化物都能在较低的温度下(900~1000℃)被甲烷气相碳化成WC,碳化速度和游离碳的析出均与碳化温度及H4/CH4混合气相的组成有关.作者给出了最佳的碳化工艺条件(本文来源于《中南工业大学学报》期刊1996年03期)

许贺卿,邱履福[9](1987)在《四氯化碳气相还原六氟化铀》一文中研究指出在直径为0.08m立式玻璃反应器中,研究了用CCl_4还原UF_6以制备UF_4的过程。试验中把预热到约350℃的UF_6和CCl_4加入反应器,并保持塔壁约500℃,此反应几乎完全在气相中进行。增加反应物给料速率能目视到高温火焰,而且火焰亮度随反应物给料速率变化。维持CCl_4过量,UF_6可基本完全转化。该法被认为是一种适合连续转化低浓缩度UF_6的可行的工艺过程。(本文来源于《中国核科技报告》期刊1987年S1期)

许贺卿,邱履福[10](1986)在《四氯化碳气相还原六氟化铀》一文中研究指出在直径为0.08m立式玻璃反应器中,研究了用CCl_4还原UF_6以制备UF_4的过程。试验中把预热到约350℃的UF_6和CCl_4加入反应器,并保持塔壁约500℃,此反应几乎完全在气相中进行。增加反应物给料速率能目视到高温火焰,而且火焰亮度随反应物给料速率变化。维持CCl_4过量,UF_6可基本完全转化。该法被认为是一种适合连续转化低浓缩度UF_6的可行的工艺过程。(本文来源于《中国核科技报告》期刊1986年00期)

气相还原论文开题报告

(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:

致癌物多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)被认为是目前地沟油安全风险中已被证实的最大危害成分,PAHs是一类含有两个或两个以上苯环的芳香化合物,其中每一种成分的含量很少,但是多种PAHs共同作用危害就非常大了。由于目前对其进行检测的传统方法存在前处理过程繁琐,难以检测到痕量的成分等劣势,而作为一种超灵敏的检测技术,SERS技术已经逐渐被应用于多环芳烃的检测领域。环糊精(cyclodextrin,CD)的疏水内腔以及外部亲水的特性使其可以与许多有机和无机小分子形成分子识别作用。我们利用气相还原的方法设计了合成了一种新型的环糊精修饰的银膜作为一种柔性的可自支撑重复性好的SERS基底,该合成方法简便易行,易于保存,批量应用,使类似于多环芳烃这类与银没有作用的分子利用SERS技术得以检测。

(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。

气相还原论文参考文献

[1].董家玮.氧化石墨烯气相还原与掺杂机制研究[D].南京大学.2014

[2].宋薇,隋慧敏,逯涌,毛竹,赵冰.气相还原制备环糊精修饰的银膜及对多环芳烃SERS检测[C].第十七届全国分子光谱学学术会议论文集.2012

[3].李秋菊,洪新.氧化铁微粉气相还原过程的动力学模拟[J].中北大学学报(自然科学版).2009

[4].李秋菊,王道净,洪新.氧化铁矿微粉气相还原机理研究[J].钢铁.2008

[5].李秋菊.微/纳米级铁矿粉气相还原动力学研究[D].上海大学.2008

[6].朱骏,马春红,郭晓菲,朱鸿民.气相还原制备超细微铌和钽粉末[J].稀有金属.2007

[7].朱骏,李宏杰,孙根生,朱鸿民.气相还原制备Nb_3Sn合金超微粉末[C].冶金研究中心2005年“冶金工程科学论坛”论文集.2005

[8].吴恩熙,钱崇梁,张卫兵.钨─钴混合氧化物直接气相还原/碳化相变过程[J].中南工业大学学报.1996

[9].许贺卿,邱履福.四氯化碳气相还原六氟化铀[J].中国核科技报告.1987

[10].许贺卿,邱履福.四氯化碳气相还原六氟化铀[J].中国核科技报告.1986

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