一、纳米尺寸微结构制备（论文文献综述）
顾泉,籍文娟,魏灵灵,翟全国,曹睿,高胜利[1]（2022）在《非金属元素硒的同素异形体》文中认为结合史实文献和最新研究成果,汇总了硒的同素异形体,可分为气态硒、液态硒、固体硒、纳米硒和硒团簇等5类,重点介绍了固体硒、纳米硒和硒团簇的种类、结构、性质、制备和应用等。完善了硒同素异形体在教学中的深入介绍,有助于体现科学研究对本科教学内容改革的推进作用。
孙大吟,叶一兰,梁福鑫,杨振忠[2]（2021）在《Janus颗粒乳化剂若干研究进展》文中研究表明Janus颗粒乳化剂兼具分子表面活性剂的双亲特性及均质固体颗粒的Pickering效应,能高效稳定乳化体系,为界面操控及其功能化、功能物质递送到界面提供新工具。以发展Janus颗粒乳化剂为工具,以软物质界面工程为对象,将为材料学与多领域的交叉融合提供新机遇。组成、尺寸、微结构是精细调控Janus颗粒乳化剂的关键。已实现了磁响应性Janus颗粒的规模化制备,在乳化体系的深度处理方面显示了优势。近年来新发展的高分子单链颗粒及其杂化胶体极大丰富了Janus材料种类,为微尺度工程提供新手段。多尺度Janus颗粒乳化剂可作为强有力工具用于解决界面工程问题。
汪延成,刘佳薇,盘何旻,梅德庆[3]（2021）在《聚合物基表面微结构的逐面式制造技术研究进展》文中指出聚合物基表面微结构在软体机器人、柔性电子器件、仿生机械、生物医学、组织工程等领域有着广泛的应用,将逐面式制造技术应用于聚合物基表面微结构的制造过程可解决传统微压印、光刻、逐点和逐线式制造方法加工周期长、效率低、大面积表面微结构制造脱模难等问题。发展聚合物基表面微结构的逐面式制造技术是当前先进制造技术的研究热点之一,具有广阔的应用前景。首先在阐述了常见的聚合物基表面微结构设计及其制造材料的基础上,重点论述了光刻、纳米压印、数字光投影式3D打印、能场辅助制造、自组装制造等五类逐面式成形制造技术方面的最新研究进展,包括各种制造技术的制造原理、工艺特点及表面微结构的典型应用等。最后,总结预测了聚合物基表面微结构设计、制造及应用方面的发展趋势,并对聚合物基表面微结构的逐面式成形制造技术的未来发展进行了展望。
宋戎妆,侯远震,何泽洲,夏骏,朱银波,吴恒安[4]（2021）在《纳米纤维素序构材料界面力学行为和设计的研究进展》文中认为纳米纤维素是具有优异力学性能的可再生天然生物质材料,基于纳米纤维素的序构材料有望成为新一代高性能结构和功能材料并引领可持续发展.合理构建界面力学行为和材料微结构之间的非线性耦合关系是纳米纤维素序构材料强韧化设计研究的关键.本文综述了目前纳米纤维素序构材料界面力学行为和设计的研究进展.重点讨论了纳米纤维素的界面氢键行为、多尺度界面力学以及一些典型的界面和序构设计案例,总结并展望了下一步研究工作的重点方向,旨在从微纳米力学和多尺度力学的视角为设计和制备高性能纳米纤维素序构材料提供新思路.
吴声豪[5]（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》文中研究指明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。
张博[6]（2021）在《钴钼氧化物基异质结构用作能量储存和转化电极材料性能探讨》文中研究指明钴钼氧化物是二元过渡金属氧化物,其凭借自然储量丰富和化学性质活泼等特点在能量存储及转化领域有着广阔的应用前景。在能量存储领域,钴钼氧化物是一种具有较高理论容量的锂离子电池材料,但在使用过程中因其体积膨胀率较高而导致电极结构易被破坏,从而在宏观上表现出粉化现象。除了用作锂离子电池材料,在能量转化领域,钴钼氧化物因其兼具钴基氧化物的高催化活性和钼基氧化物的高导电性等特点,相较于一元过渡金属氧化物更适合用作电催化分解水的催化剂材料。然而,钴钼氧化物用作催化剂时会面临催化活性低、活性位点少、固有导电性低以及长期充放电时结构严重粗化等问题。针对钴钼氧化物在上述领域应用中所面临的问题,本论文对钴钼氧化物进行了适当的微/纳米结构设计,同时还在该结构设计基础上与其它物质形成异质结构来获取协同增强效应。主要研究内容分为以下三部分:（1）碳包覆、硫修饰钴钼氧化物用作高比容量的锂离子电池负极材料锂离子电池是一种重要的储能器件。首先将钴钼氧化物CoMoO4和聚多巴胺复合形成前驱体,随后对前驱体进行碳化和硫化处理,最终获得硫修饰的钴钼氧化物和C层的异质结构电极材料（CoMoO3/C-S）。C层作为良好的导电网络可以促进电荷转移,还可以作为刚性支撑结构来保证材料的稳定性。硫的表面改性不仅在表面产生了大量的超薄MoS2纳米片,还提供了一定的电解区域,有助于锂存储。得益于多组分间的协同作用,所得到的硫修饰CoMoO3/C-S电极是高效的锂离子电池负极材料,具有较大的容量。此外,在循环过程中,该电极的容量会进一步提高,循环500次后电极的容量保留率仍达到99.7%。该工作表明碳包覆和硫修饰是对钴钼氧化物进行结构优化的有效手段,同时还揭示了通过微结构重构形成更多的活性位点,进而提升容量。（2）钴钼氧化物/还原氧化石墨烯/Ag协同增强析氧反应（OER）催化稳定性电催化分解水是高效的能量转化方式。为了在全水分解半反应中的OER过程中改善钴钼氧化物的催化性能,论文合成了Ag纳米粒子修饰的花形CoMoO3纳米片和还原氧化石墨（rGO）异质结构（CoMoO3/rGO@Ag）。外层包裹的rGO在加快电子传输速率的同时还可以保证内部CoMoO3纳米片的结构完整性。Ag纳米颗粒作为辅助相均匀地分布在CoMoO3和rGO杂化结构表面,使得该材料具有丰富的多相界面,可以提供更多的活性位点,进而显着提高催化活性。通过加入rGO和调整Ag的含量,优化后的CoMoO3/rGO@Ag催化剂中多相成分之间产生了协同增强作用,使得其在电流为10 m A cm-2时的过电位仅为209 m V,同时还具备优良的循环耐久性。此外,用两个相同的CoMoO3/rGO@Ag电极进行匹配并用于全水分解,所组成的器件表现出了优异的循环稳定性,使用2小时到12小时间工作电位仅上升了4 m V。以上结果表明该异质结构拥有快速的反应动力学和稳定的电催化能力。（3）向钴钼氧化物/Cu的异质结构引入氧空位降低OER初始过电位基于氧空位可以改变材料表面的电子结构,进而改善OER性能。论文利用热处理和还原的方法在钴钼氧化物表面引入了大量氧空位。同时,选取Cu纳米颗粒为辅助相和还原剂,通过控制温度到CoMoO4被还原的临界条件,合成了具有开放结构、高导电率以及高浓度氧空位的钴钼氧化物基异质结构（CoMoO4/rGO@Cu）。相对于商用RuO2和其它同类型的OER催化剂,在电流密度达到10 m A cm-2时,该催化剂起始过电位非常低,仅158 m V。CoMoO4/rGO@Cu的高催化活性主要得益于大量异质界面提供的高浓度活性位点以及充足的氧空位对电子结构的调节作用。
孙玉伟[7]（2021）在《(001)晶面高比例暴露TiO2和BiOCl基光催化剂的制备及降解有机污染物的研究》文中研究说明光催化技术可以有效的将太阳能转化为化学能,矿化有机污染物,不产生二次污染,是一种极具潜力的环境污染控制技术。该技术的核心是光催化剂,在光催化反应过程中,光催化剂的性能是影响污染物降解效率的关键因素。由于TiO2和BiOCl的化学性质稳定、无毒且具有较高的氧化还原电位,近年来,有大量的关于制备和应用TiO2和BiOCl等光催化材料的研究工作。然而,TiO2和BiOCl仍然存在只能吸收利用紫外光、光生电子（e-）和空穴（h+）分离效率低以及粉末状形态难以回收等不足,限制了二者的实际应用。本文以TiO2和BiOCl为研究对象,针对上述问题,分别通过晶面调控、表面改性和Z型异质结构建等方法,制备了（001）晶面高比例暴露的TiO2和BiOCl纳米片,和以此为基底的多种复合光催化剂。采用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜、透射电镜、X射线能谱、紫外可见漫反射光谱、红外光谱、光致发光光谱和电化学交流阻抗等测试方法对光催化剂的物相结构、形貌特征、价键结构和电荷分离效率进行分析和表征,并以水中4-硝基酚（p-NP）和四环素（TC）类有机污染物为降解底物,分析这些光催化剂的降解性能和机理。主要的研究内容和结果如下:通过晶面调控技术,利用溶剂热法制备了一系列（001）晶面暴露比例不同的TiO2纳米片。通过表征和DFT计算结果,阐明（001）晶面高比例暴露TiO2纳米片的生长机制。以p-NP为降解底物,研究TiO2纳米片中（001）晶面暴露比例与光催化活性之间的关系。随着TiO2纳米片中（001）晶面暴露比例的增加,其光催化降解p-NP的效率呈现出先上升后下降的趋势,当（001）晶面暴露比例为57.1%时,TiO2纳米片（T-1.0HF）具有最佳的光催化活性,模拟太阳光照射90min后对p-NP的降解率为50.9%。这是因为光生e-集中在TiO2纳米片的（101）晶面,而光生h+则集中在（001）晶面,适当的（001）和（101）晶面暴露比例促进TiO2纳米片表面形成晶面异质结,有效的限制了光生e-和h+的复合。为了进一步提高T-1.0HF的光催化活性,分别选用RGO和g-C3N4对其进行改性,制备了TiO2/RGO（TR）和TiO2/g-C3N4（TG）两种复合光催化剂。与T-1.0HF相比,TR和TG对p-NP的光催化降解率有不同程度的提升。通过带隙能计算和自由基捕获实验结果得出TR和TG光催化降解p-NP的机理。值得注意的是,TG的光催化活性明显高于TR,这得益于TG中T-1.0HF和g-C3N4构建成的Z型异质结。此外,以TR为例,利用响应面模型优化了其光催化降解p-NP的实验条件,得出当p-NP浓度为9.65 mg/L、初始p H值为5.27、TR投加量为12.45mg时,对p-NP的降解效率最高,可以达到93.5%。为了解决粉末状光催化剂难以从水体中分离回收的问题,通过一步溶剂热法原位合成了可磁分离的Ze Fe2O4/TiO2/RGO（ZTR）三元复合光催化剂。模拟太阳光照射60 min和可见光照射80 min后,ZTR对p-NP的降解率都可以达到90%以上,p-NP中大部分有机碳被矿化为无机碳。在ZTR光催化降解p-NP的过程中·O2-和·OH是主要的活性物种,光生e-和h+在TiO2和Zn Fe2O4形成Z型转移机制,有助于光生e-和h+的快速分离,而RGO作为e-传输介质,进一步加快了光生载流子的传导。此外,ZTR在外加磁场的作用下,可以很方便地从降解液中分离,经过5次循环光催化实验,仍能保持良好的光催化活性。在上述研究TiO2取得成果的基础上,选取同样为宽带系半导体材料的BiOCl为研究对象,通过晶面调控和异质结构建技术,制备（001）晶面高比例暴露的BiOCl纳米片和具有2D/2D结构的Z型BiOCl/g-C3N4（BG）复合光催化剂。与BiOCl纳米片相比,BG在光催化降解TC的实验中表现出优异的活性,光照60min后对TC的降解率达到97.1%。在光催化反应过程中,主要的活性物种为·O2-和h+,·OH的作用次之,反应体系中毒性降低。此外,采用循环光催化实验证明BG具有良好的稳定性和可重复性。综上所述,本文以TiO2和BiOCl为研究对象,运用不同的改性策略制备了多种以（001）晶面高比例暴露的TiO2和BiOCl纳米片为基底的复合光催化剂,逐步实现了其对太阳光的充分利用、光生载流子的快速分离和传输、对p-NP和TC的高效去除和快速的磁分离回收的目标。本文的研究结果为宽带系半导体材料的改性提供参考,为其进一步的实际应用打下了良好的基础。
李君,矫维成,王寅春,殷宇昕,楚振明,赫晓东[8]（2022）在《超疏水材料在防/除冰技术中的应用研究进展》文中进行了进一步梳理结冰结霜给人们的生活带来诸多不便,大量结冰积冰会影响飞机的飞行安全、推迟火箭发射任务、引起电力网络故障、造成交通运输障碍,甚至引发重大的经济问题和人身安全问题。传统的防/除冰技术耗能大、效率低、易对环境造成污染。超疏水技术利用材料的本征属性,延缓结冰,显着降低冰与基底表面的黏附力,是极具发展前景的防/除冰技术。本文首先对固体表面润湿现象及结冰机制进行了介绍,指出超疏水防/除冰材料面临着低温高湿环境下憎水性丧失,耐久性较差,面向工程的大面积制备方法制约等问题。随后,对低温高湿环境用超疏水防/除冰材料、耐久性、制备方法、多功能复合超疏水防/除冰材料等方面的研究进展进行了综述和分析。最后,对超疏水防/除冰材料在实际工程中的应用进行归纳和总结。在此基础上,展望了超疏水防/除冰材料的研究前景和发展趋势。
潘晓君,鲍容容,潘曹峰[9]（2021）在《可穿戴柔性触觉传感器的研究进展》文中进行了进一步梳理可穿戴柔性触觉传感器是用来模仿人类触觉的器件,可以感知人体以及外界环境的运动、形变和压力等信息,在智慧医疗和智能机器人等领域具有广泛的应用前景.近年来,大量柔性触觉传感器的研究使其性能得到了巨大的提升,并在很多领域得到了应用.本文首先简述了柔性触觉传感器的结构和基本性能;然后重点介绍了具有自愈合、自驱动以及可视化等新型高性能触觉传感器的研究进展;接下来讨论了柔性触觉传感器在可穿戴电子技术、医疗保健以及人机交互界面等方面的应用;最后展望了柔性触觉传感器未来所面临的机遇与挑战.
李旺辉,奉兰西,张晓晴,姚小虎[10]（2021）在《极端条件下碳化硅的变形、损伤与破坏研究进展》文中研究表明碳化硅作为重要的陶瓷和半导体材料,在国防军工、航空航天等应用领域和高压物质科学等方面具有重要的应用研究和科学价值。本文对动加载下碳化硅的变形、损伤和破坏等物理力学行为和特性研究进行了梳理,分别从实验研究和计算模拟角度概述了碳化硅在不同加载条件和微结构下的变形与破坏行为研究进展,总结归纳了碳化硅材料动态响应相关研究的若干现存问题,并展望了该领域内几个重要的发展方向,以期为相关群体的研究工作提供有益参考。
二、纳米尺寸微结构制备（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、纳米尺寸微结构制备（论文提纲范文）
（1）非金属元素硒的同素异形体（论文提纲范文）
| 1 气态硒(vapor selenium) |
| 2 液态硒(liquid selenium) |
| 3 固体硒(solid selenium) |
| 3.1 晶态硒(crystalline selenium) |
| 3.1.1 结构 |
| 3.1.2 制备 |
| 3.2 非晶态硒(non-crystalline selenium) |
| 3.2.1 结构 |
| 3.2.2 制备 |
| 3.2.3 性质 |
| 3.2.4 应用 |
| 4 纳米硒(nano selenium) |
| 4.1 零维纳米硒(0D nano selenium) |
| 4.1.1 硒量子点 |
| (1)制备 |
| (2)性质及应用 |
| 4.1.2 硒纳米颗粒 |
| (1)制备 |
| (2)性质及应用 |
| 4.2 一维纳米硒(1D nano selenium) |
| 4.2.1 硒纳米棒 |
| (1)制备 |
| (2)性质及应用 |
| 4.2.2 硒纳米线 |
| (1)制备 |
| (2)性质及应用 |
| 4.2.3 硒纳米带 |
| (1)制备 |
| (2)性质及应用 |
| 4.2.4 硒纳米管 |
| (1)制备 |
| (2)性质及应用 |
| 4.3 二维纳米硒(2D nano selenium) |
| (1)制备 |
| (2)性质及应用 |
| 4.4 三维纳米硒(3D nano selenium) |
| 5 硒团簇(selenium clusters) |
| 5.1 理论计算 |
| 5.2 实验研究 |
| 5.2.1 游离的硒团簇 |
| 5.2.2 负载型硒团簇 |
| 6 结语 |
（2）Janus颗粒乳化剂若干研究进展（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 Janus颗粒乳化剂及组装行为 |
| 2 Janus颗粒的制备 |
| 2.1 乳液聚合及界面材料化制备Janus颗粒 |
| 2.2 静电调控分子内交联制备Janus纳米颗粒 |
| 2.3 空间位阻约束高分子单链键接纳米颗粒 |
| 3 Janus颗粒乳化剂的性能 |
| 3.1 乳液相态结构调控 |
| 3.2 乳液模板衍生多级结构 |
| 3.3 Janus颗粒乳化剂的界面催化 |
| 4 总结与展望 |
（3）聚合物基表面微结构的逐面式制造技术研究进展（论文提纲范文）
| 0 前言 |
| 1 常见的聚合物基表面微结构 |
| 1.1 聚合物基微凸台阵列 |
| 1.2 聚合物基微沟槽阵列 |
| 1.3 聚合物基仿生微结构阵列 |
| 2 表面微结构的制造工艺及方法 |
| 2.1 光刻技术 |
| 2.2 纳米压印技术 |
| 2.3 数字光投影式3D打印技术 |
| 2.4 能场辅助制造技术 |
| 2.5 自组装制造技术 |
| 3 聚合物基表面微结构的典型应用 |
| 3.1 表面微结构在光学领域的应用 |
| 3.2 表面微结构在柔性电子领域的应用 |
| 3.3 表面微结构在组织工程领域的应用 |
| 4 聚合物基表面微结构制造技术的发展趋势 |
| 4.1 逐面式成形制造技术 |
| 4.2 可变形状的聚合物基表面微结构 |
| 4.3 分层多尺度的聚合物基表面微结构 |
| 5 结论与展望 |
（4）纳米纤维素序构材料界面力学行为和设计的研究进展（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 界面氢键行为 |
| 2.1 纤维素界面氢键的黏滑机制 |
| 2.2 氢键主导的强韧化机制 |
| 3 多尺度界面力学 |
| 3.1 非线性剪滞模型 |
| 3.2 多尺度断裂力学模型 |
| 3.3 纳米纤维素湿度界面多尺度力学行为 |
| 4 界面和序构设计 |
| 4.1 纤维素取向线 |
| 4.2 纤维素薄膜 |
| 4.3 纤维素基大尺寸块材 |
| 4.4 木基功能材料 |
| 5 结论与展望 |
| 利益冲突 |
（5）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 |
（6）钴钼氧化物基异质结构用作能量储存和转化电极材料性能探讨（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂离子电池简介 |
| 1.2.1 锂离子电池工作机理 |
| 1.2.2 锂离子电池负极材料发展现状 |
| 1.3 电催化析氧反应简介 |
| 1.3.1 电催化析氧反应的工作机理 |
| 1.3.2 电催化析氧反应催化剂发展现状 |
| 1.4 钴钼氧化物在能量储存与转化中的应用 |
| 1.4.1 钴钼氧化物简介 |
| 1.4.2 钴钼氧化物在能量存储方面的应用 |
| 1.4.3 钴钼氧化物在能量转化方面的应用 |
| 1.5 优化钴钼氧化物基锂电负极材料的常用方法 |
| 1.5.1 形貌调控 |
| 1.5.2 复合碳材料 |
| 1.5.3 与硫及硫化物形成异质结构 |
| 1.6 增强钴钼氧化物基催化剂OER性能的常用方法 |
| 1.6.1 控制钴钼氧化物晶体结构 |
| 1.6.2 形貌调控 |
| 1.6.3 设计分级异质结构 |
| 1.6.4 掺杂氧空位 |
| 1.7 本论文的立题依据和研究内容 |
| 第二章 实验药品、设备、结构表征和电化学测试 |
| 2.1 实验药品和实验设备 |
| 2.2 实验仪器及设备 |
| 2.3 表征测试 |
| 2.4 电化学测试 |
| 第三章 硫改性/聚多巴胺碳化复合钴钼氧化物基锂离子电池负极材料性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 电极材料的制备 |
| 3.2.2 电极制备和电化学测试方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 成分与形貌的表征 |
| 3.3.2 锂离子电池性能分析 |
| 3.3.3 循环阶段容量增强研究 |
| 3.3.4 协同增强作用分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 银纳米粒子/还原氧化石墨烯复合钴钼氧化物纳米片结构协同增强OER催化性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 成分与形貌的分析 |
| 4.3.2 OER催化性能研究 |
| 4.3.3 循环稳定性分析 |
| 4.3.4 全水分解性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 引入氧空位增强钴钼氧化物/铜复合结构OER催化性能 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 成分与形貌的表征 |
| 5.3.2 氧空位浓度的调节 |
| 5.3.3 OER催化性能研究 |
| 5.3.4 循环稳定性分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
（7）(001)晶面高比例暴露TiO2和BiOCl基光催化剂的制备及降解有机污染物的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 半导体光催化技术 |
| 1.1.1 半导体光催化技术的原理 |
| 1.1.2 TiO_2和BiOCl光催化剂 |
| 1.1.3 TiO_2和BiOCl光催化剂存在的问题 |
| 1.2 TiO_2和BiOCl光催化剂的改性方法 |
| 1.2.1 微结构调控 |
| 1.2.2 复合光催化剂的制备 |
| 1.3 磁性复合光催化剂 |
| 1.4 TiO_2和BiOCl光催化剂在污水处理中的应用 |
| 1.4.1 酚类废水 |
| 1.4.2 抗生素废水 |
| 1.4.3 染料废水 |
| 1.4.4 农药和杀虫剂废水 |
| 1.5 本文的研究内容和意义 |
| 第2章 实验材料与方法 |
| 2.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.1 实验试剂 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 光催化剂的表征 |
| 2.2.1 X射线衍射 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜和能谱 |
| 2.2.3 透射电子显微镜 |
| 2.2.4 紫外可见漫反射光谱 |
| 2.2.5 拉曼光谱 |
| 2.2.6 光致发光光谱 |
| 2.2.7 傅里叶变换红外光谱 |
| 2.2.8 X射线能谱 |
| 2.2.9 振动样品磁强计 |
| 2.2.10 离子色谱 |
| 2.2.11 电化学工作站 |
| 2.3 光催化降解性能测试 |
| 2.3.1 光催化装置 |
| 2.3.2 光催化降解实验 |
| 2.3.3 总有机碳测试 |
| 2.3.4 中间产物毒性测试 |
| 2.3.5 自由基捕获实验 |
| 第3章 (001)晶面高比例暴露TiO_2纳米片的制备和光催化降解p-NP的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 T-xHF的制备和表征 |
| 3.2.1 T-xHF的制备 |
| 3.2.2 T-xHF的表征 |
| 3.3 T-xHF的生长机制 |
| 3.4 T-xHF光催化剂降解p-NP的性能 |
| 3.5 T-xHF光催化降解p-NP的影响因素 |
| 3.5.1 初始p H值 |
| 3.5.2 催化剂投加量 |
| 3.5.3 p-NP浓度 |
| 3.6 T-xHF光催化降解p-NP的机理 |
| 3.7 T-xHF光催化剂的稳定性 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 RGO和 g-C_3N_4改性(001)晶面高比例暴露TiO_2复合光催化剂的制备和降解p-NP的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 TR和TG复合光催化剂的制备 |
| 4.2.1 T-1.0HF的制备 |
| 4.2.2 TR复合光催化剂的制备 |
| 4.2.3 TG复合光催化剂的制备 |
| 4.3 TR复合光催化剂的表征和降解p-NP的性能 |
| 4.3.1 TR复合光催化剂的表征 |
| 4.3.2 TR复合光催化剂降解p-NP的性能 |
| 4.3.3 TR复合光催化剂降解p-NP的影响因素 |
| 4.3.4 响应面优化TR复合光催化剂降解p-NP条件 |
| 4.3.5 TR复合光催化剂的稳定性 |
| 4.3.6 TR复合光催化剂降解p-NP的机理分析 |
| 4.4 TG复合光催化剂的表征和降解p-NP的性能 |
| 4.4.1 TG复合光催化剂的表征 |
| 4.4.2 TG复合光催化剂降解p-NP的性能 |
| 4.4.3 TG复合光催化剂降解p-NP的机理 |
| 4.4.4 TG复合光催化剂的稳定性 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 可磁分离ZnFe_2O_4/TiO_2/RGO三元复合光催化剂的制备和降解p-NP的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 ZTR三元复合光催化剂的制备和表征 |
| 5.2.1 ZTR三元复合光催化剂的制备 |
| 5.2.2 ZTR三元复合光催化剂的表征 |
| 5.3 ZTR复合光催化剂降解p-PN的性能 |
| 5.4 ZTR复合光催化剂降解p-PN的影响因素 |
| 5.4.1 初始pH值 |
| 5.4.2 催化剂投加量 |
| 5.4.3 p-NP浓度 |
| 5.4.4 不同水体 |
| 5.5 ZTR复合光催化剂降解p-NP的机理 |
| 5.5.1 活性物种鉴别 |
| 5.5.2 光催化机理 |
| 5.6 ZTR复合光催化剂降解p-NP的路径 |
| 5.7 ZTR复合光催化剂的稳定性 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 (001)晶面高比例暴露BiOCl纳米片及其复合光催化剂的制备和降解TC的研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 光催化剂的制备和表征 |
| 6.2.1 (001)晶面高比例暴露BiOCl纳米片的制备 |
| 6.2.2 BG复合光催化剂的制备 |
| 6.2.3 BG复合光催化剂的表征 |
| 6.3 BG复合光催化剂降解TC的性能 |
| 6.4 BG复合光催化剂降解TC的中间产物毒性测试 |
| 6.5 BG复合光催化剂降解TC的机理 |
| 6.6 BG复合光催化剂降解TC的路径 |
| 6.7 BG复合光催化剂的稳定性 |
| 6.8 本章小结 |
| 第7章 结论与创新点 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（9）可穿戴柔性触觉传感器的研究进展（论文提纲范文）
| 1 柔性触觉传感器的工作原理及结构 |
| 1.1 工作原理 |
| 1.2 灵敏层设计与常用材料 |
| 1.3 电极 |
| 1.4 柔性可拉伸衬底 |
| 2 柔性触觉传感器的基本性能与优化方式 |
| 2.1 可拉伸性和与皮肤的贴合度 |
| 2.2 灵敏度 |
| 2.3 分辨率 |
| 2.4 线性范围 |
| 2.5 循环稳定性、响应时间和力滞效应 |
| 3 新型可穿戴触觉传感器 |
| 3.1 可自修复和自愈合的触觉传感器 |
| 3.2 自驱动触觉传感器 |
| 3.3 可视化触觉传感器 |
| 3.4 具有生物相容性和可降解的触觉传感器 |
| 4 柔性触觉传感器在可穿戴电子领域的应用 |
| 4.1 柔性触觉传感器在生物医学领域的应用 |
| 4.2 柔性触觉传感器在运动监测领域的应用 |
| 4.3 柔性触觉传感器在智能机器人的人机交互界面中的应用 |
| 5 总结与展望 |
四、纳米尺寸微结构制备（论文参考文献）
- [1]非金属元素硒的同素异形体[J]. 顾泉,籍文娟,魏灵灵,翟全国,曹睿,高胜利. 化学教育(中英文), 2022(02)
- [2]Janus颗粒乳化剂若干研究进展[J]. 孙大吟,叶一兰,梁福鑫,杨振忠. 化工学报, 2021
- [3]聚合物基表面微结构的逐面式制造技术研究进展[J]. 汪延成,刘佳薇,盘何旻,梅德庆. 机械工程学报, 2021
- [4]纳米纤维素序构材料界面力学行为和设计的研究进展[J]. 宋戎妆,侯远震,何泽洲,夏骏,朱银波,吴恒安. 中国科学技术大学学报, 2021(10)
- [5]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
- [6]钴钼氧化物基异质结构用作能量储存和转化电极材料性能探讨[D]. 张博. 吉林大学, 2021(01)
- [7](001)晶面高比例暴露TiO2和BiOCl基光催化剂的制备及降解有机污染物的研究[D]. 孙玉伟. 吉林大学, 2021(01)
- [8]超疏水材料在防/除冰技术中的应用研究进展[J]. 李君,矫维成,王寅春,殷宇昕,楚振明,赫晓东. 复合材料学报, 2022
- [9]可穿戴柔性触觉传感器的研究进展[J]. 潘晓君,鲍容容,潘曹峰. 高等学校化学学报, 2021(08)
- [10]极端条件下碳化硅的变形、损伤与破坏研究进展[J]. 李旺辉,奉兰西,张晓晴,姚小虎. 高压物理学报, 2021(04)