一、升华干燥过程的动力学机理研究（论文文献综述）
马少博[1]（2021）在《锂硫电池正极材料结构及组分调控和电化学性能研究》文中指出锂硫电池具有高比能、价格低廉等优势,是极具潜力的下一代储能系统。高性能的硫正极是Li-S电池的关键,升华硫（S8）和硫化聚丙烯腈（S@pPAN）是最具有应用前景的两类硫材料。但是,S8导电性差、体积膨胀大,存在严重的多硫化锂（LiPS）“穿梭效应”,导致电池可逆比容量和循环稳定性差等问题。S@pPAN在酯类电解液中循环稳定性较高,仍存在反应动力学过程缓慢、分子结构及反应机制不明确、硫含量低、在醚类及聚合物固态电解质中穿梭效应等问题亟待解决。本论文基于S8和S@pPAN两类硫正极材料,对材料结构及化学组分进行调控,提升了其在不同电解液中的电化学性能,结合电化学及物理表征测试,解析了材料的分子结构及电化学反应机制。为了解决S8正极反应动力学缓慢及LiPS“穿梭效应”的问题,采用硬模板法制备了钯纳米颗粒修饰的空心碳球（Pd@HCS）硫载体,研究了其在醚类电解液中电化学性能和动力学转化机制。该空心碳结构,具有较高的孔容和导电性,可以限制LiPS从正极内溶出。通过电化学测试,探究了Pd纳米颗粒对LiPS动力学转化的促进作用及对LiPS“穿梭效应”的抑制作用。吸附实验、DFT理论计算和X射线吸收谱表明,Pd纳米颗粒通过Pd-S键吸附LiPS,并在充放电过程中保持结构可逆性。Pd@HCS/S在1 C时初始放电比容量为805 mAh g-1,400次循环的平均容量衰减率为0.068%/每圈;在5.88 mg cm-2高S面载量时,0.2 C经过100次循环后放电比容量为587 mAh g-1。为了解决S@pPAN材料导电性差和反应机制不明确问题,采用一步共热法制备了碘掺杂硫化聚丙烯腈（I-S@pPAN）,研究了其在酯类电解液中电化学性能及充放电反应机制。I-S@pPAN结构为短链-Sx-聚硫分子通过C-S键结合到环化/去氢的共轭碳骨架上,碘以C-I键的形式存在。电化学测试及DFT计算表明,碘掺杂可有效促进S@pPAN的电子和Li+传输。非原位固态核磁及X射线光电子能谱表明,材料中-Sx-和共轭双键（C=N）均可以结合Li+并提供容量,是首次放电超过S理论比容量的原因。原位交流阻抗测试表明,I-S@pPAN电极表面生成CEI膜,包含高Li+导电性的Li F和Li I组分,利于提升正极反应动力学过程和循环稳定性。在酯类电解液中,I-S@pPAN在2 C时的初始放电比容量为1267 mAh g-1,经过1000次循环后为1077 mAh g-1,容量保持率为85%,8 C条件下首次放电比容量达到1085 mAh g-1。I-S@pPAN在室温钠硫电池中2 C时放电比容量为994 mAh g-1,在室温钾硫电池中0.1 C时放电比容量为947 mAh g-1。为了解决S@pPAN在醚类和聚合物电解质中的LiPS“穿梭效应”及反应动力学过程缓慢的问题,制备了黑磷改性的硫化聚丙烯腈（BP-S@pPAN）和硒掺杂高硫含量硫化聚丙烯腈（Se/S-S@pPAN）,研究了其在醚类及聚合物固态电解质中的电化学性能。通过电化学测试及物理表征,探讨了BP-S@pPAN中无定形态P2S5+x对LiPS“穿梭效应”的抑制作用及动力学转化的促进作用。在醚类电解液中,BP-S@pPAN在0.1 C时放电比容量为1266 mA h g-1,100圈循环后容量保持率为91.1%,2 C时放电比容量达到1086 mAh g-1。Se/S-S@pPAN正极具有较高的S含量,包含短链-Sx-聚硫分子和S8两种类型的硫,Se和S在高温下形成Se-S共熔体,可以提升材料的导电性。Se/S-S@pPAN在PEO聚合物全固态电池中,具有较高的可逆比容量、倍率性能和循环稳定性。在60 oC条件下,Se/S-S@pPAN在PEO-LLZTO固态电解质中,0.1 C和2 C时可逆放电比容量分别为1042和445 mAh g-1。
马有川[2]（2021）在《预处理对苹果脆片真空冷冻干燥特性和品质的影响研究》文中进行了进一步梳理真空冷冻干燥（freeze drying,FD）是在低温真空条件下,使物料中的水分以冰的形式升华的干燥技术。真空冷冻干燥果蔬产品营养物质的保留率较高,然而真空冷冻干燥也存在时间长、能耗高、部分产品存在质构绵软和易吸湿回潮的问题,本研究以苹果为研究对象,以节省干燥时间、节约干燥能耗和改善脆片品质为目的,研究预处理和联合干燥对苹果脆片干燥特性、感官品质和理化特性的影响,优化真空冷冻干燥苹果脆片加工工艺。具体研究内容和实验结果如下:（1）研究了热风、真空微波、热泵和中短波红外等真空冷冻联合干燥对苹果脆片能耗、理化和感官品质的影响。结果表明,联合干燥均可有效提高脆片硬度,与真空冷冻干燥苹果脆片相比,采用热泵干燥苹果片至水分比为0.4后联合真空冷冻干燥,苹果脆片硬度提高35%,脆度提高94%,吸湿性降低12.2%（2 h）,微观结构保持良好,绿原酸等主要酚类物质保留率达到70.8%。采用热泵干燥至水分比0.4后再联合真空冷冻干燥,可有效提高苹果脆片综合品质并降低能耗。（2）研究了冻结和冻融处理对真空冷冻干燥苹果脆片干燥特性、感官和理化品质的影响。结果表明,-80℃与快速冻结处理相比,-20℃缓慢冻结处理的苹果脆片真空冷冻干燥时间缩短5%,脆度提高50.1%,感官评价得分较高;相比于缓慢冻结处理组,冻融一次处理的苹果脆片具有较均匀的大孔隙结构,比孔容提高37.2%,真空冷冻干燥时间缩短15.3%,干燥能耗降低约14.6%,脆度增加117.6%;-20℃缓慢冻结联合冻融1次处理可显着提高苹果脆片干燥效率及综合品质。（3）研究了5种小分子糖渗透剂对苹果片渗透脱水动力学、渗透后苹果片的真空冷冻干燥特性和苹果脆片的感官和理化品质的影响。结果表明,基于Peleg模型（果糖:k1=155.0,葡萄糖:k1=139.0,蔗糖:k1=199.0,麦芽糖:k1=270.2,低聚异麦芽糖:k1=351.5）,单糖初期失水速率高于二糖和低聚异麦芽糖;渗透样品在一次干燥阶段的干燥速率(0.372 g·g-1·h-1-0.557 g·g-1·h-1)低于未处理样品(0.654 g·g-1·h-1);此外还发现脆片水分损失（water loss,WL）和固形物增量（solid gain,SG）与硬度呈显着正相关（WL:R2=0.888,SG:R2=0.857）。采用单糖渗透可有效改善脆片的硬度,降低吸湿性。（4）在不同糖渗透研究的基础上,研究了不同频率和强度的超声辅助渗透脱水（ultrasound assist osmotic dehydration,UOD）对苹果块传质动力学、主要酚类物质损失和抗氧化性的影响。结果表明,在相同超声强度下,双频率处理的固形物增量的初期传质速率（β=0.413）高于单频处理（40 k Hz:β=0.707;80 k Hz:β=0.793）;在相同频率条件下,75 W·L-1 UOD样品的SG在60 min时比25 W·L-1 UOD样品的SG提高了62.5%;高功率和高频率下酚类物质降解速率最大,其中在75 W·L-1主要酚类物质的损失率（18.9%）明显高于25 W·L-1（1.2-1.8%）。
姜佳惠[3]（2021）在《草莓微波冻干过程及品质调控研究》文中认为草莓是极具营养价值和农业价值的特色园艺农产品,其时令性强,果实娇嫩,易腐烂变质,易受机械损伤,不利于运输及贮藏。冷冻干燥（FD）技术用于这种高营养、短保质期的果实加工,可以很好地保留其热敏性营养成分,提升产品的经济附加值。如何解决传统冻干耗时长、耗能高的问题,同时保证产品质量,是冻干生产需要思考的问题。本文采用一种新型的微波高效冻干技术,通过将传统加热板替换成微波加热源,并使用脉冲喷动床系统提升干燥均匀性,实现冻干成本与产品品质的协调。此外,讨论了不同预处理方法对冻干过程及产品品质的影响,并分析其作用机理,旨在生产出营养及感官品质更优秀的冻干草莓休闲食品。首先,对脉冲喷动床微波冻干（PSMFD）技术开展工艺优化研究。以高频（2450 MHz）微波源及脉冲喷动床为核心,研究了微波功率、喷动间隔时间、上限温度三个单因素对冻干过程的影响,结果表明PSMFD过程主要受微波功率及加热上限温度的影响。微波功率增加,上限温度升高,干燥时间缩减,最优参数为:微波功密度1 W/g～2 W/g,喷动间隔5 min,加热板上限温度55℃。无论脉冲喷动床是否开启,MFD较FD最多可缩短45%干燥时间,节约超42%干燥能耗,而脉冲喷动床大幅提升了MFD的干燥均匀性,水分RSD降低17.72%,温度RSD降低18.87%,同时提升了样品营养成分保留率。为了更合理地利用微波能量,基于草莓介电特性的规律,设计了四阶段的变功率微波输入方案,产品的营养（TPC、TFC）及色泽较采用恒定微波输入的PSMFD样品更优。Midilli模型可以很好地描述MFD及PSMFD过程。其次,探究了对冻结态的草莓进行预处理的可行性。分析了超声（US）、冻融（FT）及冻融-超声（FUS）预处理对PSMFD过程及产品品质的影响,发现实现有效的空穴效应需要足够强度的超声作用,最优的超声参数为15 min、240 W。经历冻融的样品具有更低的WL及更高的SL。US、FT、FUS分别使物料的共晶点温度降低3.16℃、7.67℃、7.83℃,分别使物料共融点温度升高0.67℃、0.92℃、2.08℃。三种预处理对介电特性无显着影响,对水分分布状态中的T22峰具有差异性影响。综合而言,FUS对细胞结构及物料特性的影响最大,处理后干燥速率最快,时间较对照组缩减15.38%,干燥均匀性最佳,RSD较对照组下降1.30%（温度）及3.79%（水分）,干制品的复水能力最好、吸湿性最低。最后,为了改善草莓的糖酸比,选取了蔗糖、海藻糖、甘露糖醇、低聚异麦芽糖对冻结态草莓进行超声辅助渗透脱水（USOD）处理。发现USOD处理增加了草莓的WL和SG,提升了物料ε″,T2曲线不同程度右移,T22峰面积减小,这些影响与渗透液种类有关。处理后干燥时间进一步缩短,较对照组可减少8.33%（蔗糖）～16.67%（甘露糖醇）。此外,提升了产品的a*值与硬度,获得了更好的TPC及TFC保留率,感官及营养品质更优秀,但是产品的花色苷含量、体积密度及复水比有所下降。产品的吸湿性顺序为蔗糖>低聚异麦芽糖>对照组>海藻糖>甘露糖醇,表明使用低吸湿性的渗透质部分替换物料中的易吸湿糖,可在一定程度上减轻产品吸潮,提升干制品贮藏稳定性。总体而言,海藻糖、甘露糖醇及低聚异麦芽糖皆可替代蔗糖,进一步提升冻干速率,生产出营养感官品质更优秀,贮藏稳定性更好的冻干草莓休闲食品。
江明儒[4]（2021）在《低温环境下SCR尿素转氨与沉积物生成机理构建研究》文中指出柴油机SCR技术成为柴油机后处理系统中的研究热点之一,特别在多数低温工况下,尿素副产物的生成不仅降低了尿素转氨率,而且阻碍了后处理管内的正常流道,严重情况下会堵塞甚至损坏催化器。目前许多现象级研究结合CFD模拟宏观预测尿素沉积物的生成,为进一步弄清沉积物的生成,需要从化学反应过程的角度对其展开深入研究。通过量子化学分析法构建了SCR产物转化机理。使用了密度泛函理论中的M06-2X方法与基组6-311G（d,p）,结合过渡态理论搜索低温SCR副反应组分如脲基产物、均三嗪产物以及气态异氰酸、氨之间相互转换反应的理论过渡态,并进行了高精度的IRC分析验证过渡态的精确性与反应路径的合理性,最后构建了包含10种主要组分的20步的尿素副产物的化学反应生成机理。在过渡态搜寻中发现,脲基产物存在多条缩聚反应路径,这些缩聚反应及其它们与异氰酸的合成反应可以生成缩三脲,该产物进一步异构化后可以生成异三聚氰酸（可以与三聚氰酸相互转化）和氨,这一反应路径是沉积物向耐高温的三均三嗪类方向变化的关键节点。在5K/min、8K/min、10K/min、15K/min和20K/min五个不同的升温速率下进行了热重实验测算反应动力学参数,对所构建的化学反应机理开展热分析动力学研究。试验样品组分主要为尿素、缩二脲以及三聚氰酸及其衍生物类等耐高温产物,实验从常温开始持续升温直到样品完全分解。获取了6种低温SCR沉积物单组分的热解曲线,并结合化学反应路径分析其热解特性。实验结果表明,脲基产物中的尿素和缩二脲均在融化后迅速进入分解反应阶段,500K左右二者热失重率几乎达到最大值,但其间可能伴随着样品升华、样品缩合等不理想的副反应存在。此外,在高于530K时剩余脲基产物样品基本完全转化为均三嗪产物,后续均三嗪产物有极少部分在高温下合成了高分子聚合物。三聚氰胺在高温下迅速完全热解且其DTG曲线仅有一个峰形,说明其间不存在副反应,其不是生成高分子聚合物的主要反应物之一。然而,三聚氰酸一酰胺、三聚氰酸二酰胺表现出与脲基产物热解生成的耐高温产物相似的分解特性。三聚氰酸的热重曲线变化复杂,尤其是温度条件对其热解过程影响巨大,由于其存在两种可相互转化的同分异构体CYA与AIC,使其热解特性难以确定。利用热分析方法Flynn-Wall-Ozawa（FWO）积分法获取各组分假设热解温度区间内的热重曲线所反映的反应动力学参数。SCR沉积物热解反应机理参数与热重实验结果对比表明,热分析动力方法验证了SCR产物转化机理中尿素、缩二脲和三聚氰酸分解以及尿素缩合生成缩二脲的化学反应动力学参数。SCR沉积物热解反应机理的构建有助于从反应路径、温度、催化剂三个方面研究降低SCR沉积物的技术方法,低温区域通过热解手段降低脲基产物是有效的,但随着温度升高,会出现耐高温的三聚氰酸及其同系物,且后者热解温度接近于催化剂失活温度。引入了均三嗪产物催化水解的假设方案,对催化剂提出了多效用与高效稳定性的综合要求。
邱越[5]（2021）在《碳基锂硫电池正极材料的改性及电化学性能研究》文中认为锂硫电池由于具有高的理论质量比容量(1675 mAh g-1)和能量密度(2600 Wh kg-1),被认为是最具潜力的下一代二次电池技术之一。然而,锂硫电池的商业化道路上仍面临着诸多挑战,诸如活性物质硫利用率低、循环稳定性差和库伦效率低等,造成这些问题的原因主要是活性物质硫导电性差、充放电过程中严重的穿梭效应和多硫化锂动力学转化迟缓等。针对上述问题,本文对碳基材料进行改性,构建了三种高性能正极宿主材料。借助多种物理化学手段和电化学测试技术并结合理论计算,详细表征了材料的形貌及原子级尺度的微观结构,研究了其对锂硫电池电化学性能的改善效果和作用机制。主要研究工作如下:通过水热-煅烧两步法,在CoAl氧化物纳米片上原位构建了垂直的氮掺杂碳纳米管阵列（Co-NCNTs/NS）。该三维多级结构不仅保留了碳纳米管间长程导电性的优点,提高电极的整体导电性;同时能减缓碳纳米管间的团聚和纳米片间的堆叠,为熔融硫扩散、电解液浸润和充放电过程中的锂离子传输提供传输通道;此外,氮掺杂、金属钴及Co Al氧化物纳米片提供了大量多硫化锂吸附与催化位点,有效的缓解穿梭效应,提高电池循环寿命及稳定性。基于该三维碳纳米材料的锂硫电池在2 C电流密度下循环550次后,每循环容量衰减率为0.04%。以氮化碳（CN）作为载体,构建了具有Fe-N2配位结构的单原子Fe催化剂（Fe-N2/CN）。得益于单原子Fe中心的不饱和配位结构,Fe-N2位点作为多功能活性中心,一方面,通过Fe-S键和Li-S相互作用,锚定多硫化锂并加速多硫化锂的氧化还原动力学转化,抑制穿梭效应;另一方面,降低充放电过程中Li2S的沉积和解离能垒,促进其成核与分解,提高活性物质利用率。因此,Fe-N2/CN@S电极表现出优异的倍率性能及循环寿命。在5 C电流密度下,展示出607 m Ah g-1的可逆容量;此外,在2 C电流密度下,充放电循环2000圈后,每圈平均容量衰减率仅为0.011%。通过二次浸渍法构建了氮掺杂石墨烯负载的双原子Fe催化剂（Fe DAs-NC）。理论分析表明,双原子Fe中心的两个铁原子可以分别与多硫化锂中的两个S原子成键,诱导双原子Fe位点与多硫化锂间的电子转移,并拉长S-S桥键,从而活化多硫化锂,降低反应能垒,实现多硫化锂在放电过程中的快速转化。同时,双原子Fe位点还能通过拉长Li-S键和增大Li-S-Li键角来活化Li2S分子,降低Li2S在充电过程中的解离能垒,提高活性物质利用率。此外,氮掺杂石墨烯可以提高材料的导电性,有利于促进多硫化锂在充放电转化中的电子转移,提升锂硫电池的倍率表现。因此,Fe DAs-NC@S电极在0.05 C电流密度下,展示出高达1615 m Ah g-1的初始放电容量,当电流密度提升至5 C时,具有706 m Ah g-1的可逆容量。在7.9mg cm-2的高硫面载量下循环200次,面容量仍能稳定在6.7 mAh cm-2。
陈一鸣[6]（2021）在《各向异性纳米纤维素气凝胶的结构调控及其性能影响机制研究》文中认为作为继无机气凝胶和聚合物气凝胶之后的第三代生物质气凝胶,纳米纤维素气凝胶兼具了传统多孔气凝胶（轻质、多孔）及纳米纤维素自身（易于改性、生物相容性良好）的优良特性,已在诸多领域有了广泛的应用（如吸附、能源和生物医药等）。然而,目前的纳米纤维素气凝胶,由于材料功能上的单一性和结构上的无序和不可控性,难以对电、热和磁等进行快速地定向传输,另外其复杂的传送路径也限制了材料的应用范围。本论文受天然木材启发,基于定向冷冻干燥技术构筑具有各向异性结构和多功能的纳米纤维素气凝胶。首先,通过对定向冷冻的过程进行合理控制,根据需求实现对气凝胶微观结构的调控。在此基础上引入不同的功能纳米材料制备纳米纤维素复合气凝胶,探索纳米填料在气凝胶内部各向异性分布的渗流行为和电磁干扰（EMI）屏蔽机制,赋予其特殊的电、热和磁等多样化的功能应用。进一步地,基于冰晶的生长规律,提出一种制备超长均匀取向气凝胶的新思路,通过负载吸附材料,研究复合气凝胶对有机染料的高效吸附和快速传输能力并揭示其吸附机理。主要内容和研究结果如下:（1）以温度可调的低温乙醇（-30℃）为定向冷源,以2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧自由基（TEMPO）氧化的纳米纤维素（CNFs）为原料,构筑了具有各向异性结构的CNF气凝胶。其在横向方向上呈现致密的蜂窝状多孔结构,而纵向方向上由于冰晶的定向诱导生长则形成排列规整有序的取向孔道,表现为结构上的各向异性。该气凝胶具有超低的密度（～7mg/cm3）、高的孔隙率（>99.5%）和水吸附能力（>120 g/g）。由于定向结构的引入,它在纵向方向上还展现出了能承受超过自身重量4000倍外力的承载能力,以及快速的定向溶剂传输能力,远优于横向方向或其他类型（常规冰箱冷冻、液氮定向和非定向冷冻）的气凝胶,实现了性能上的各向异性。（2）为了丰富CNF气凝胶的性能和实现功能化应用,以高电导率和高长径比（>200）的银纳米线（Ag NWs）为功能填料,通过定向冷冻干燥技术得到了各向异性的CNF/Ag NW复合气凝胶。由于在纵向方向上Ag NWs彼此之间具有更好的接触和连通性,复合气凝胶在该方向上获得了低的渗流阈值（0.1 vol.%）、高的电导率（1.52 S/cm）和热扩散率（1.39mm2/s）,以及优异的抗压性能（24.5 k Pa）,优于横向方向,实现性能上的各向异性。基于这一特征,该复合气凝胶还展现出了多领域的应用潜力。（3）为了进一步提高CNF气凝胶的EMI屏蔽性能,先通过化学共沉淀法在Ag NWs上生长磁性的Fe3O4纳米颗粒,成功制备了Ag NW@Fe3O4复合纳米材料。然后再将其引入CNF体系,采用定向冷冻干燥技术构筑了具有各向异性多孔结构的CNF/Ag NW@Fe3O4复合气凝胶。该复合气凝胶展现出低的密度（16.76 mg/cm3）、良好的饱和磁化强度（4.21emu/g）和电导率（0.02 S/cm）以及各向异性的EMI屏蔽性能。这归因于定向结构的引入和以吸收损耗为主导的复合气凝胶能够通过介电损耗和磁损耗的共同作用实现对电磁波的有效吸收和耗散。而磁性Fe3O4的添加也可以降低反射损耗占总屏蔽效能的比重（7.2%）,有效缓解二次电磁污染。（4）基于冰晶的生长规律,在现有定向冷冻技术的基础上进行改进,提出了一种简单、高效的制备超长均匀取向CNF气凝胶的方法,以解决现有的技术在构筑长程取向气凝胶时会形成底部小孔而顶部大孔的不均匀孔道结构的问题。通过施加一个与冰晶生长方向相斥的0.04 mm/s的外界速度以制衡冰晶的生长驱动力,可以成功调控冰晶的长程均匀取向生长,实现由短程定向到长程取向的转变。此外,该长程取向结构还使得气凝胶具有快速的远距离溶剂定向传输能力,50 s内就可以将乙醇自下而上地传输40 mm。（5）在长程有序的CNF气凝胶中引入具有良好阳离子交换特性的累托石,所得的复合气凝胶在达到吸附平衡时的亚甲基蓝吸附量和移除率分别为120.0 mg/g和96.1%,优于纯的CNF气凝胶和累托石粉末。这得益于三维高度多孔的复合气凝胶中CNFs与染料之间的强静电作用以及累托石良好的阳离子交换吸附能力。复合气凝胶吸附亚甲基蓝的过程符合拟二级动力学模型和Langmuir吸附等温线模型,受边界层扩散和粒子内扩散的共同影响,且在均匀的吸附剂表面上发生的是单分子层吸附。通过吸附热力学的研究,发现它是一个自发的放热过程。此外,该复合气凝胶还展现出了染料的长程高效吸附和选择性吸附的能力,能够实现对染料的实时净化处理。
姚红伟[7]（2021）在《三维多孔CoFe2O4材料的制备、组分调控及其活化过一硫酸盐的性能与机理研究》文中提出近年来,现代工业有机污染物的排放,导致水污染问题变得越来越严重。硫酸根自由基（·SO4-）具有氧化性强、适用范围广等优点,在处理水体有机污染物方面具有广阔应用前景。双金属氧化物CoFe2O4能活化过一硫酸盐（PMS）产生·SO4-,进而降解水体有机污染物。然而,CoFe2O4纳米材料尺寸小,表面能高,易于团聚,导致其比表面积降低,活性位点减少,限制了其催化活性的提高。此外,深入研究CoFe2O4对PMS的活化机制,进而提高表面活化反应速率也是较为重要的研究课题。为此,本论文通过高分子辅助真空冷冻干燥技术构建了三维多孔CoFe2O4基催化材料,该结构兼具微观纳米结构特性与三维宏观多孔结构特性,能够在提高材料比表面积、增加表面活性位点的同时,降低粉体团聚和提高催化活性,其三维多孔结构也有利于提高反应过程的传质能力。为了进一步研究CoFe2O4活化PMS的机制,论文采用非变价金属替代和掺杂策略对三维多孔材料的组分进行了调控,探索了Co、Fe双金属的活化机制。具体研究如下:（1）三维多孔CoFe2O4材料的制备。以硝酸钴（Co（NO3）3·6H2O）,硝酸铁（Fe（NO3）3·9H2O）和高分子聚乙烯吡咯烷酮（PVP）的混合溶液为前驱体,通过真空冷冻干燥技术结合高温煅烧的方法制备了三维多孔CoFe2O4材料。通过调节前驱体中PVP的含量,发现随着前驱体中PVP的含量的增多,样品的孔道变窄,比表面积有所提高;通过调节煅烧温度,发现随着煅烧温度的提高,样品的孔道有所收缩,比表面积减小。煅烧温度为600℃时,样品具有更大的比表面积(10 m2g-1),是在800℃下煅烧样品的2.5倍。（2）三维多孔CoFe2O4活化PMS降解橙黄Ⅱ（OrangeⅡ）的性能研究。研究发现,前驱体中PVP的含量与煅烧温度等制备条件,均对获得的CoFe2O4样品活化PMS的性能有影响,其关键影响因素是材料的比表面积。前驱体中PVP的质量为5 g,煅烧温度为600℃时,制备的CoFe2O4材料的比表面积最高,展现了最好的活化PMS的性能,40min内OrangeⅡ（20 mg/L）的降解率达到了97%。其主要原因在于PMS的活化过程是表面反应过程,较大的比表面积能够为反应提供更多的活性位点,提高PMS的活化反应速率。（3）光-CoFe2O4协同活化PMS降解OrangeⅡ的性能研究。研究了不同波长的光对CoFe2O4活化PMS产生的影响。结果表明,当波长大于等于420 nm的光与CoFe2O4协同活化PMS时,在20 min内OrangeⅡ的降解率达到95%,然而在CoFe2O4单独活化PMS时,想达到同样的降解率则需要35 min。同时,CoFe2O4具有较宽的光谱利用率,利用波长大于等于800 nm的光照,对于整个降解过程也有明显的促进作用。为此,增加光辐照是提升CoFe2O4活化PMS性能的重要途径之一。（4）基于元素取代/掺杂策略研究CoFe2O4活化PMS机制。通过对CoFe2O4样品与Mg Fe2O4,Zn Fe2O4,Co Al2O4和Co Ga2O4等样品活化PMS降解OrangeⅡ的性能进行对比研究,发现催化活性为:Co Ga2O4>Co Al2O4>CoFe2O4>Zn Fe2O4>Mg Fe2O4。说明在晶体结构相同的情况下,钴基催化剂性能明显优于铁基催化剂。并提出CoFe2O4活化PMS机制:CoFe2O4表面的Co2+是PMS的活化中心,Fe3+在活化过程中对Co2+可能起到的一定的抑制作用。基于元素掺杂策略的研究也进一步支持了上述结论。
刘金涛[8]（2021）在《锂硫电池正极材料的高效构筑及其性能和机理研究》文中进行了进一步梳理随着社会经济的不断发展,人们对高能量密度和长续航能力的储能设备提出了更高要求。当前,最新的锂离子电池能量密度已达到阈值,很难再有较大的提升空间,因此,开发新型具有更高功率密度的储能系统已迫在眉睫。在各类储能系统中,锂硫（Li-S）电池因其具有较高的理论比容量(1675 m Ah g-1)和能量密度(2600 Wh kg-1),是最新锂离子电池理论比容量和能量密度的几倍,因而在各类储能系统中脱颖而出,成为最具发展前景的下一代高能量密度储能技术的优先备选体系。此外,以单质硫作为正极材料的Li-S电池,还具有硫资源丰富、成本低廉和环境友好等优点,因而Li-S电池在储能领域最有希望替代传统的锂离子电池。然而,Li-S电池也面临着一些亟待解决的问题与挑战,如硫单质较低的导电性和在循环过程中的体积膨胀,多硫化物（LiPSs）的穿梭效应及其在电解液中的溶解,放电终产物Li2S在负极的沉积及其体积变化,迟滞的LiPSs转化动力学和锂枝晶的生长,这些问题和挑战共同造成了Li-S电池低的活性物质硫利用率、差的库伦效率,从而导致电池的容量衰减,严重制约了Li-S电池的商业化进程。为了有效应对和解决Li-S电池所面临的挑战与问题,广大研究者们提出了诸多策略来同步提高了Li-S电池的综合性能。本论文从Li-S电池关键材料的设计出发,采用实验联系理论计算的方法,高效构筑了一系列S和Li正负极宿主材料,协同解决了上述制约Li-S电池商业化进程的问题和挑战,为Li-S电池关键材料的设计与合成提供了借鉴。本论文的工作要点归纳如下:（1）采用一种自组装的策略来构建N掺杂碳包覆的WS2和Co9S8（WS2@NC和Co9S8@NC）分级结构来探究金属阳离子的d带对LiPSs的界面氧化还原和转化动力学的调控机理。这种自组装的策略具有高度的通用性,通过调控NH3×H2O的用量,可以获得不同的组织结构（如片状、杨桃状、花球状和三明治结构）。在各类组织结构中,花球状的结构展现了最优的电化学性能。同时,相比于Co9S8@NC,WS2@NC纳米复合物展现了更为优异的电化学性能。机理研究表明,WS2@NC更优的电化学性能是由于WS2中W原子的d带明显的向费米能级移动的趋势以及d带中更多的电荷弥补进入被吸附的LiPSs分子中,促进了界面电子转移动力学。（2）采用模板碳化联同水热法原位构筑了MS2（M=Co和Ni）多面体状的纳米颗粒装饰在天然银杏果衍生的原位N,S共掺杂分级多孔碳（GC）上,从而获得3D电催化正极材料（GC-MS2）。相比于Ni S2,Co S2能作为更有效的电催化剂来增强活性硫的氧化还原动力学和促进LiPSs转化动力学。吸附实验和DFT理论计算揭示了Co S2具有更强的LiPSs吸附能力和更低的Li+扩散能垒。（3）通过采用简易的静电纺丝路线联同气相硫化策略,构筑了一种由N掺杂薄碳层铠甲保护的Co9S8纳米颗粒均匀镶嵌在CNT支撑的N掺杂碳纳米纤维复合材料作为一种类铠甲催化剂（CNT@NC/Co9S8）,这种复合材料具有较好的柔性,可作为无集电器的自支撑正极,其载硫量可高达到50 mg cm-2。机理分析表明,这种类铠甲催化剂在Co9S8和碳层之间电子接触的诱导下促进了碳保护层表面的电荷再分布,从而增强了LiPSs的锚定作用,同时促进了LiPSs的氧化还原和转化动力学。（4）构筑了一种Fe2N-VN异质结构纳米颗粒均一镶嵌在由有序大孔结构主导的分级多孔N掺杂碳纳米纤维（Fe2N-VNIPNCF）脚手架作为一种柔性自支撑硫宿主材料用于高载量下的Li-S电池正极材料。这种合理设计的异质结构联同了VN较强的LiPSs吸附能力和Fe2N更好的LiPSs催化转化能力两者的优势,通过两者的协同效应,进一步增强了LiPSs的锚定作用和氧化还原及转化动力学。首先,大孔结构主导的分级多孔结构为硫的负载提供了充足的空间,从而能实现较高硫的负载,同时缓解了在充放电循环过程中活性硫的体积膨胀效应。其次,Fe2N-VN纳米颗粒异质结构的均一镶嵌为LiPSs的吸附和扩散提供了充足的化学结合位点和催化转化位点,从而协同增强了LiPSs的化学锚定作用和氧化还原及转化动力学。（5）采用一锅水热法在碳布上垂直生长了一种层层组装成十字交叉状Ni Fe-LDH纳米阵列,经过随后的碳包覆和氮化过程,转化成了Ni4N-Fe2N异质结构（CC@Ni4N-Fe2N@C）。该异质结构具有良好的亲硫和亲锂特性,可直接作为S和Li的宿主材料。在此基础上,引入了In元素的掺杂,将其掺杂到Ni4N-Fe2N异质结构中。当作为S正极宿主材料时,半电池性能研究表明,6%的In掺杂展示了最佳的电化学性能。对称电池研究表明,在不同掺杂量中,6%的In具有最低的过电压和最佳的循环稳定性。当同时用作Li和S的宿主材料时,所组装的全电池的性能明显优于半电池的性能,这进一步印证了In掺杂能更有效的抑制锂枝晶的生长,从而获得更好的电化学性能。
于博[9]（2021）在《钼基纳米复合材料的构筑及其电化学性能的研究》文中指出随着人们对电动汽车续航里程越来越高的实际需求,如何提高锂基电池的能量密度及循环稳定性成为当前国际研究的前沿与热点。当前锂离子电池电极材料的制备工艺较为复杂、容量低、倍率性能及循环稳定性差。而锂硫电池中严重的穿梭效应以及缓慢的电化学反应动力学限制着其实际应用。针对上述关键问题,本论文以具有特殊电子能带结构的类铂钼基化合物和金属相钼基化合物为研究对象,利用两类化合物所固有的高导电性及高电化学活性,通过结构调控与界面设计进一步提升电极材料的电化学性能:（1）构筑具有大比表面积的多孔结构,促进电解液的渗透,提高锂离子的迁移率;（2）设计具有稳定结构的电极材料,增强循环稳定性;（3）利用具有高电导的石墨烯及碳纳米管提高电极材料的电导率,改善电池的倍率性能;（4）制备具有协同催化效应的极性纳米级活性物质,有效抑制穿梭效应的同时促进锂硫电池电化学反应动力学。此外,本文利用第一性原理计算结合原位实验揭示了电化学性能增强的机制,为电极材料的设计提供指导。主要研究内容和结果如下:1.设计、构筑了类铂Mo2C量子点复合材料并进行了电化学性能及机理研究:（1）采用工业化的喷雾干燥法大规模制备出具有类金属导电性的Mo2C量子点锚定的碳纳米管导电网络（Mo2C@CNT）,并研究了其分别作为锂离子电池负极、锂硫电池（Li-S）硫正极载体的电化学性能。研究表明:Mo2C@CNT负极材料在0.1 A g-1电流密度下的可逆比容量高达1065 m Ah g-1,在1.6 A g-1电流密度下循环近1000次后比容量无明显衰减,在16 A g-1大电流密度下也可实现稳定循环。原位拉曼光谱揭示了Mo2C@CNT负极材料的电化学反应过程及机理;当其用于锂硫电池时,Mo2C@CNT/S（MCN/S）复合硫正极在0.2 C下放电比容量高达1303.3 m Ah g-1,且在1 C大倍率下仍可展现出超稳定的循环性能,循环1200圈后比容量衰减率仅为每循环0.019%。通过Li2S的成核实验结合第一性原理计算与原位拉曼表征分析揭示了MCN/S优异性能的电化学机理。（2）在商业PP隔膜表面上构筑了原位生长Mo2C量子点的氮掺杂石墨烯纳米修饰层（MQD@NG）,并开展了其对Li|Li对称电池、Li-S电池性能的改进及机理研究。研究表明:基于MQD@NG/PP隔膜的Li|Li对称电池在10 m A cm-2的大电流密度下循环1600 h后仍可保持稳定的电压波动,未发生短路现象。石墨烯上生长的Mo2C晶体可增强石墨烯与锂之间的相互作用,有效促进锂的均匀沉积;MQD@NG具有多孔的纳米结构、高导电性与强极性。多孔结构有利于锂离子的扩散,高导电性有利于电子转移,强极性保障了其对多硫化锂的强化学吸附,从而高效的抑制穿梭效应。基于MQD@NG/PP隔膜的Li-S电池在0.2 C下具有1230m Ah g-1的高比容量和超过400次的稳定循环。2.设计、构筑了类铂MoP量子点修饰的三维多孔石墨烯（MPQ@G）作为硫载体,并研究了MPQ@G/S复合正极的电化学性能及反应过程。研究表明:MPQ@G/S正极具有优异的电化学性能,其在0.2 C下循环100圈后比容量仍高达1184.5 m Ah g-1,在1 C大倍率下循环600次后比容量无明显衰减。MPQ@G的三维多孔高导电石墨烯骨架不仅有利于电子转移,还有利于电解液渗透和离子扩散。MoP具有强极性和类金属的高导电性,类铂的电子结构使其具有优良的催化特性。其可在化学吸附多硫化锂（Li PSs）的同时进行Li PSs的高效催化转换,有效提高电化学反应动力学,这些因素集成协同作用显着增强了MPQ@G/S的电化学性能。3.设计、构筑了金属相1T-MoS2纳米管与石墨烯的复合材料（GMNT）,并对GMNT/S复合正极材料的电化学性能及反应机理进行了研究。结果表明喷雾干燥法可以用于石墨烯基复合材料的高效制备。GMNT/S在0.2 C下循环200次后可逆比容量仍高达1219 m Ah g-1,1 C下比容量衰减率低至每圈0.039%。电化学性能提升的主要机制在于:金属相1T-MoS2纳米管和高导电石墨烯骨架有利于电子转移;吸附实验证实了强极性的1T-MoS2对Li PSs的强烈化学吸附,从而抑制Li PSs的穿梭效应;1T-MoS2的高比表面积与丰富的活性位点有利于其对长链Li PSs的高效催化转化,促进氧化还原反应动力学,增强电化学性能。4.设计、构筑了金属相1T′-MoTe2量子点修饰的三维石墨烯（MTQ@3DG）,研究了MTQ@3DG/S复合正极材料的电化学性能及机理。研究表明:MTQ@3DG/S在0.2 C下比容量高达1310.1 m Ah g-1,并具有超稳定的循环性能。在1 C的大倍率下循环600圈对应的容量衰减率仅为每圈0.026%。MTQ@3DG/S具有优异电化学性能的机理在于:金属相1T′-MoTe2量子点与三维石墨烯骨架的高导电性有利于电子转移,多孔结构有利于电解液渗透和锂离子扩散,1T′-MoTe2具有丰富的活性位点有利于长链Li PSs的高效催化转化,促进Li2S的成核。DFT理论计算表明1T′-MoTe2对Li PSs具有非常强的化学吸附能力和更低的控制步骤自由能势垒;电化学原位拉曼光谱从实验上证实了MTQ@3DG对Li PSs穿梭效应的高效抑制;以上因素的协同相互作用有效增强了Li-S电池的电化学性能。
何孟雪[10]（2021）在《锂硫电池的穿梭效应抑制及循环稳定性能研究》文中提出锂硫电池的理论比能量远高于锂离子电池体系,且硫资源丰富,成本较低,因而具有广阔的应用前景。然而锂硫电池的商业化应用受到硫及硫化锂较差的电子导电性、穿梭效应、锂枝晶等因素的制约。其中穿梭效应会降低活性硫的利用率、导致锂负极的腐蚀,进而造成电池性能的恶化。本文通过正极材料结构及组分设计、隔膜修饰及电解液离子溶剂化结构调控等方式来抑制多硫化锂的溶解扩散。研究了极性材料对多硫化锂转化过程的影响及其作用机制、电解液离子溶剂化结构对硫电极充放电机制的影响以及高载量硫电极的制备工艺,并分析了高比能锂硫电池的容量衰减机制。采用模板法合成了球形中空结构的MnO2宿主材料,进一步通过聚合物间的氢键作用制备了多层聚合物改性的S@MnO2材料（S@MnO2@PM）,改善了硫正极的循环寿命及倍率特性。通过静态吸附实验及XPS测试分析了MnO2与聚合物对多硫化锂的作用机制。结果表明,MnO2可通过表面氧化还原作用吸附多硫化锂,减少活性物质的不可逆消耗,并缓解穿梭效应;聚合物多层膜能够进一步固定多硫化锂,并促进Li+的传输,提高电池的倍率性能及循环稳定性。在0.2C的电流密度下,S@MnO2@PM电极材料循环1000次后,容量保持率高达74.2%,平均每循环的衰减率仅为0.0258%。采用高温碳化法制备了科琴黑/碳化钼（KB/Mo2C）复合材料,通过静态吸附实验、XPS测试及电化学测试分析了Mo2C对多硫化锂的作用机制。结果表明,碳化钼对多硫化锂具有吸附作用,同时能提升其反应动力学,有效抑制穿梭效应。采用KB/Mo2C作为锂硫电池隔膜修饰层,硫载量高达6.5mgcm-2时,电池在0.1C放电倍率下循环60次,仍能发挥5.2mAhcm-2的面积比容量。XAS测试结果表明,在充放电过程中,Mo与S之间发生了电子转移,并且在强烈的相互作用下,碳化钼表面形成了复杂的S-Mo-C复合物质。通过向高浓度电解液中添加惰性稀释剂1,1,2,2-四氟乙基2,2,3,3-四氟丙醚（TTE）制备了局部高浓度电解液,探究了不同电解液的特性及其电化学性能。研究表明,增加锂盐浓度可减少电解液中的自由溶剂活度,加入惰性稀释剂TTE后,可保持原离子溶剂化结构。该电解液展示了高的离子电导率、低的多硫化锂溶解度及良好的阻燃性。在该局部高浓度电解液中,单质硫的转化动力学变慢,减少了多硫化锂的产生,同时该电解液有助于在金属锂负极表面形成稳定的SEI膜,有效抑制穿梭效应。在60℃条件下,基于局部高浓度电解液体系的锂硫电池,在1C下经过200个周期的循环后比容量仍可达到598mAhg-1。探究了高载量硫电极的制备工艺,研究发现加入10%的碳纤维可有效防止电极出现较大裂纹,可成功获得硫载量在10mg cm-2以上的电极。该高载量电极内部存在相互交织分布的碳纤维,从而构建了丰富的电子传输网络。该工艺具有普遍适用性,不局限于某一种电极材料或者粘结剂。研究表明,金属锂负极的不稳定性是制约高载量锂硫电池循环寿命的重要因素;通过在锂负极表面构建稳定的LiF保护膜可有效提升其循环寿命。在0.1C放电倍率下,经过96个循环周期,其面积比容量仍在7mAh cm-2以上。
二、升华干燥过程的动力学机理研究（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、升华干燥过程的动力学机理研究（论文提纲范文）
（1）锂硫电池正极材料结构及组分调控和电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的目的和意义 |
| 1.2 锂硫电池概述和硫正极类型 |
| 1.2.1 单质硫(S_8)正极 |
| 1.2.2 硫化聚丙烯腈正极 |
| 1.2.3 小分子硫(S_(2-4))正极 |
| 1.2.4 其它硫基正极 |
| 1.3 单质硫正极材料制备及改性策略 |
| 1.3.1 多级孔和核壳结构碳基S载体 |
| 1.3.2 具有极性和催化作用的硫载体 |
| 1.4 硫化聚丙烯腈正极研究进展 |
| 1.4.1 S@pPAN结构调控及高硫面载量电极构建策略 |
| 1.4.2 S@pPAN分子结构及反应机制 |
| 1.4.3 S@pPAN在醚类和聚合物固态电解质中的研究 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 实验材料和研究方法 |
| 2.1 实验药品和实验仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 扣式半电池的组装 |
| 2.2.1 研究电极的制备 |
| 2.2.2 扣式电池的组装 |
| 2.2.3 三电极扣式电池的组装 |
| 2.3 活性材料及固态电解质的制备 |
| 2.3.1 钯/空心碳复合硫载体制备 |
| 2.3.2 硫化聚丙烯腈及其改性材料制备 |
| 2.3.3 PEO聚合物固态电解质制备 |
| 2.3.4 多硫化锂溶液配制 |
| 2.4 电池材料表征方法 |
| 2.4.1 扫描电子显微镜 |
| 2.4.2 透射电子显微镜 |
| 2.4.3 X射线光电子能谱 |
| 2.4.4 固体核磁共振波谱 |
| 2.4.5 X射线衍射谱 |
| 2.4.6 同步辐射X射线吸收光谱 |
| 2.4.7 热重分析 |
| 2.4.8 CHNS/O元素分析 |
| 2.4.9 傅里叶变换红外光谱 |
| 2.5 电化学性能测试 |
| 2.5.1 恒流充放电测试 |
| 2.5.2 电化学阻抗谱测试 |
| 2.5.3 循环伏安法测试 |
| 2.5.4 多硫化锂穿梭效应定量测试 |
| 2.5.5 计时电流测试 |
| 2.5.6 恒电流电解滴定测试 |
| 第3章 钯修饰空心碳/硫复合材料的制备与电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Pd@HCS和Pd@HCS/S的结构表征 |
| 3.2.1 材料的微观形貌及元素分布 |
| 3.2.2 Pd@HCS等材料的孔隙率研究 |
| 3.2.3 Pd@HCS/S材料的物相研究 |
| 3.2.4 Pd@HCS/S和HCS/S的硫含量研究 |
| 3.3 Pd@HCS对多硫化锂吸附性能研究 |
| 3.3.1 多硫化锂静态吸附研究 |
| 3.3.2 多硫化锂吸附DFT理论计算 |
| 3.4 多硫化锂电化学反应动力学特性研究 |
| 3.4.1 对称电池电化学特性研究 |
| 3.4.2 液态多硫化锂电池电化学特性研究 |
| 3.4.3 多硫化锂穿梭效应定量研究 |
| 3.5 Pd@HCS/S等材料的电化学性能研究 |
| 3.5.1 循环伏安特性研究 |
| 3.5.2 0.1C充放电性能研究 |
| 3.5.3 倍率性能研究 |
| 3.5.4 长循环性能研究 |
| 3.5.5 高硫面载量电化学性能研究 |
| 3.5.6 电化学阻抗谱研究 |
| 3.6 充放电过程中钯颗粒和活性物质相互作用研究 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 碘掺杂硫化聚丙烯腈制备与电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 碘掺杂硫化聚丙烯腈的结构研究 |
| 4.2.1 I-S@pPAN材料微观形貌及元素含量 |
| 4.2.2 I-S@pPAN材料孔结构研究 |
| 4.2.3 I-S@pPAN材料物相研究 |
| 4.2.4 I-S@pPAN材料分子结构解析 |
| 4.2.5 掺碘正极材料的酯类电解液溶解性研究 |
| 4.3 I-S@pPAN材料的电化学性能研究 |
| 4.3.1 循环伏安特性研究 |
| 4.3.2 0.2C充放电性能研究 |
| 4.3.3 循环后锂金属负极的微观形貌研究 |
| 4.3.4 倍率性能研究 |
| 4.3.5 长循环稳定性研究 |
| 4.3.6 充放电制度对电化学性能的影响 |
| 4.3.7 正极硫含量及电解液用量对电化学性能的影响 |
| 4.4 I-S@pPAN电导率及动力学过程研究 |
| 4.4.1 I-S@pPAN材料的电子电导率 |
| 4.4.2 I-S@pPAN材料的离子扩散系数 |
| 4.4.3 三电极交流阻抗研究 |
| 4.4.4 I-S@pPAN正极CEI组分探究 |
| 4.5 材料内电子与Li~+传输的DFT计算 |
| 4.6 充放电过程中材料电化学反应机制探究 |
| 4.6.1 非原位固态核磁用于反应机制解析 |
| 4.6.2 非原位XPS用于反应机制解析 |
| 4.7 I-S@pPAN材料的拓展应用 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 黑磷和硒改性硫化聚丙烯腈制备与电化学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 黑磷改性硫化聚丙烯腈材料的结构表征 |
| 5.2.1 BP-S@pPAN材料微观形貌 |
| 5.2.2 BP-S@pPAN材料物相研究 |
| 5.2.3 BP-S@pPAN材料分子结构解析 |
| 5.3 BP-S@pPAN在醚类电解液中的电化学性能研究 |
| 5.3.1 0.1C充放电性能研究 |
| 5.3.2 多硫化锂的穿梭效应研究 |
| 5.3.3 倍率性能及长循环性能研究 |
| 5.3.4 交流阻抗谱测试及动力学研究 |
| 5.4 硒掺杂高硫含量硫化聚丙烯腈的结构表征 |
| 5.4.1 Se/S-S@pPAN材料微观形貌 |
| 5.4.2 Se/S-S@pPAN材料物相研究 |
| 5.4.3 Se/S-S@pPAN材料价键结构解析 |
| 5.5 Se/S-S@pPAN在PEO全固态电池中电化学性能研究 |
| 5.5.1 聚合物固态电解质结构及电化学性能研究 |
| 5.5.2 循环伏安特性研究 |
| 5.5.3 GITT及自放电性能研究 |
| 5.5.4 全固态电池中充放电特性研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 展望 |
| 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 |
（2）预处理对苹果脆片真空冷冻干燥特性和品质的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 真空冷冻干燥技术研究进展 |
| 1.1.1 真空冷冻干燥技术发展研究现状 |
| 1.1.2 影响真空冷冻干燥技术在果蔬休闲食品中发展的因素 |
| 1.1.3 真空冷冻干燥特性和能耗的影响因素 |
| 1.1.4 真空冷冻干燥对理化和营养品质影响 |
| 1.1.5 真空冷冻干燥对感官品质影响 |
| 1.2 联合干燥方式在真空冷冻干燥中的应用 |
| 1.2.1 热风和热泵联合真空冷冻干燥 |
| 1.2.2 真空微波联合真空冷冻干燥 |
| 1.2.3 中短波红外联合真空冷冻干燥 |
| 1.2.4 压差闪蒸联合真空冷冻干燥 |
| 1.3 预处理方式在真空冷冻干燥中的应用 |
| 1.3.1 渗透预处理 |
| 1.3.2 超声预处理 |
| 1.3.3 预冻和冻融预处理 |
| 1.3.4 其他预处理 |
| 1.4 本课题的研究目的、研究意义和研究内容 |
| 1.4.1 研究目的和意义 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.4.3 技术路线图 |
| 第二章 联合干燥对真空冷冻干燥苹果脆片品质和能耗的影响 |
| 2.1 材料与方法 |
| 2.1.1 材料与试剂 |
| 2.1.2 设备与仪器 |
| 2.1.3 试验方法 |
| 2.2 结果与分析 |
| 2.2.1 真空冷冻联合干燥对苹果脆片色泽的影响 |
| 2.2.2 真空冷冻联合干燥对苹果脆片硬脆度的影响 |
| 2.2.3 真空冷冻联合干燥对苹果脆片微观结构的影响 |
| 2.2.4 真空冷冻联合干燥对苹果脆片水分状态的影响 |
| 2.2.5 真空冷冻联合干燥对苹果脆片吸湿性的影响 |
| 2.2.6 真空冷冻联合干燥对苹果脆片气味的影响 |
| 2.2.7 真空冷冻联合干燥对苹果脆片Vc和酚类物质的影响 |
| 2.2.8 真空冷冻联合干燥对苹果脆片干燥时间和能耗的影响 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 预冻速率和冻融处理对苹果脆片真空冷冻干燥特性和品质的影响 |
| 3.1 材料与方法 |
| 3.1.1 原料与试剂 |
| 3.1.2 仪器与设备 |
| 3.1.3 实验方法 |
| 3.2 结果与讨论 |
| 3.2.1 冻结速率和冻融次数对苹果片冻结特性的影响 |
| 3.2.2 冻结速率和冻融处理对真空冷冻干燥苹果脆片干燥特性的影响 |
| 3.2.3 冻结速率和冻融处理对真空冷冻干燥苹果脆片硬脆度的影响 |
| 3.2.4 冻结速率和冻融处理对真空冷冻干燥苹果脆片微观结构的影响 |
| 3.2.5 冻结速率和冻融处理对真空冷冻干燥苹果脆片孔隙的影响 |
| 3.2.6 冻结速率和冻融处理对真空冷冻干燥苹果脆片色泽的影响 |
| 3.2.7 冻结速率和冻融处理对真空冷冻干燥苹果脆片总糖和可滴定酸的影响 |
| 3.2.8 冻结速率和冻融处理对真空冷冻干燥苹果脆片酚类物质的影响 |
| 3.2.9 感官评价 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 小分子糖渗透预处理对苹果脆片真空冷冻干燥特性和品质的影响 |
| 4.1 材料与方法 |
| 4.1.1 材料与试剂 |
| 4.1.2 仪器与设备 |
| 4.1.3 实验方法 |
| 4.2 结果与讨论 |
| 4.2.1 不同糖渗透对苹果片传质动力学的影响 |
| 4.2.2 不同糖渗透对苹果片干燥动力学的影响 |
| 4.2.4 不同糖渗透对真空冷冻干燥苹果脆片外观的影响 |
| 4.2.5 不同糖渗透对真空冷冻干燥苹果脆片质构性质的影响 |
| 4.2.6 不同糖渗透对真空冷冻干燥苹果脆片微观结构的影响 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 超声辅助糖渗透处理对苹果传质动力学和酚类物质的影响 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 材料与试剂 |
| 5.1.2 仪器与设备 |
| 5.1.3 实验方法 |
| 5.2 结果与讨论 |
| 5.2.1 超声辅助渗透对苹果传质动力学的影响 |
| 5.2.2 超声辅助渗透对苹果酚类化合物的影响 |
| 5.2.3 超声辅助渗透对苹果抗氧化能力的影响 |
| 5.2.4 苹果渗透条件、总酚含量与抗氧化性的相关性分析 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 讨论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 项目资助 |
| 作者简历 |
（3）草莓微波冻干过程及品质调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 中英文缩略语对照 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微波高效冻干技术概述 |
| 1.1.1 果蔬冻干技术研究进展 |
| 1.1.2 微波冻干的原理及特点 |
| 1.1.3 介电特性在微波干燥研究中的进展 |
| 1.2 脉冲喷动床微波干燥技术研究进展 |
| 1.3 果蔬冻干预处理方法概述 |
| 1.3.1 超声预处理 |
| 1.3.2 冻融预处理 |
| 1.3.3 渗透脱水预处理 |
| 1.4 干制品抗吸湿研究进展 |
| 1.5 本课题研究背景、意义及主要内容 |
| 1.5.1 研究背景及意义 |
| 1.5.2 研究的主要内容 |
| 1.5.3 技术路线 |
| 第二章 基于脉冲喷动床的草莓微波冻干工艺优化研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 材料与设备 |
| 2.2.1 试验原料 |
| 2.2.2 主要试剂 |
| 2.2.3 仪器与设备 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 工艺流程 |
| 2.3.2 干燥实验方案 |
| 2.3.3 包装方法 |
| 2.3.4 指标测定方法 |
| 2.3.5 数据分析 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 草莓的共晶点及共熔点 |
| 2.4.2 微波功率对干燥特性及干制品品质的影响 |
| 2.4.3 喷动间隔时间对干燥特性及干制品品质的影响 |
| 2.4.4 加热温度对干燥特性及干制品品质的影响 |
| 2.4.5 变功率微波冷冻干燥工艺研究 |
| 2.4.6 不同干燥模式对草莓干燥特性及品质的影响 |
| 2.4.7 微波冻干的动力学模型研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 预处理对草莓微波冻干特性及品质影响研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 材料与设备 |
| 3.2.1 试验原料 |
| 3.2.2 主要试剂 |
| 3.2.3 仪器与设备 |
| 3.3 试验方法 |
| 3.3.1 工艺流程 |
| 3.3.2 预处理 |
| 3.3.3 干燥试验 |
| 3.3.4 包装方法 |
| 3.3.5 指标测定方法 |
| 3.3.6 数据分析 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 超声参数单因素实验 |
| 3.4.2 不同预处理对草莓特性的影响 |
| 3.4.3 不同预处理对草莓干燥特性及品质的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 超声辅助渗透处理对微波冻干草莓品质影响及调控研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 材料与设备 |
| 4.2.1 试验原料 |
| 4.2.2 主要试剂 |
| 4.2.3 仪器与设备 |
| 4.3 试验方法 |
| 4.3.1 工艺流程 |
| 4.3.2 超声辅助渗透脱水预处理 |
| 4.3.3 干燥试验 |
| 4.3.4 包装方法 |
| 4.3.5 指标测定方法 |
| 4.3.6 数据分析 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 USOD处理对草莓特性的影响 |
| 4.4.2 USOD处理对干燥特性的影响 |
| 4.4.3 USOD处理对产品品质的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 主要结论与展望 |
| 主要结论 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A:作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录B:主要仪器设备图 |
（4）低温环境下SCR尿素转氨与沉积物生成机理构建研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 SCR产物转化机理研究现状 |
| 1.3 构建SCR产物转化机理的过渡态理论方法 |
| 1.4 研究意义及内容 |
| 第二章 SCR产物转化机理模型构建 |
| 2.1 反应过渡态的势能面刚性扫描 |
| 2.2 SCR产物转化反应的势能面分析 |
| 2.3 SCR产物转化反应的过渡态理论计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 SCR沉积物热分析试验研究 |
| 3.1 SCR沉积物的热重分析试验研究 |
| 3.2 SCR沉积物样品的热解曲线特性 |
| 3.3 SCR沉积物热分析动力学参数计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 低温SCR沉积物降低技术研究 |
| 4.1 抑制沉积物生成的反应路径分析 |
| 4.2 热解动力学参数对比分析 |
| 4.3 SCR系统转氨过程的环境分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 5.3 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表论文情况 |
（5）碳基锂硫电池正极材料的改性及电化学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 锂硫电池概述 |
| 1.2.1 锂硫电池机理 |
| 1.2.2 锂硫电池面临的主要挑战 |
| 1.3 锂硫电池关键材料研究进展 |
| 1.3.1 非极性碳材料 |
| 1.3.2 极性材料 |
| 1.3.3 单原子催化剂材料 |
| 1.3.4 锂硫电池功能层材料 |
| 1.4 本论文选题和主要研究内容 |
| 1.4.1 课题主要研究目的 |
| 1.4.2 课题主要研究内容 |
| 第2章 实验及表征 |
| 2.1 实验仪器与药品 |
| 2.1.1 实验仪器 |
| 2.1.2 实验药品 |
| 2.2 电极材料的制备 |
| 2.2.1 三维碳纳米管基正极材料的制备 |
| 2.2.2 单原子Fe碳基催化材料的制备 |
| 2.2.3 双原子Fe碳基催化材料的制备 |
| 2.3 电极的制备及扣式电池组装 |
| 2.3.1 电极制备 |
| 2.3.2 扣式电池组装 |
| 2.4 样品形貌与结构表征 |
| 2.4.1 扫描电子显微镜 |
| 2.4.2 透射电子显微镜镜 |
| 2.4.3 球差矫正扫描透射电镜 |
| 2.4.4 X射线衍射分析 |
| 2.4.5 X射线光电子能谱 |
| 2.4.6 同步辐射X射线精细结构谱 |
| 2.5 多硫化锂吸附能力测试 |
| 2.6 电化学性能分析 |
| 2.6.1 循环伏安测试 |
| 2.6.2 电化学阻抗谱测试 |
| 2.6.3 硫化锂成核/分解曲线测试 |
| 2.6.4 循环及倍率性能测试 |
| 第3章 氮掺杂三维碳纳米管碳基正极的制备及电化学性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Co-NCNTs/NS的制备及物理表征 |
| 3.2.1 制备方法 |
| 3.2.2 合成机理 |
| 3.2.3 化学组成与微观结构表征 |
| 3.2.4 载硫能力测试 |
| 3.2.5 多硫化锂吸附能力测试 |
| 3.3 Co-NCNTs/NS的电化学性能研究 |
| 3.3.1 催化活性测试 |
| 3.3.2 循环及倍率性能测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 单原子Fe碳基催化材料的制备及电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 单原子Fe碳基催化材料的制备及物理表征 |
| 4.2.1 制备方法 |
| 4.2.2 微观结构表征 |
| 4.2.3 化学组成分析 |
| 4.2.4 配位结构表征 |
| 4.2.5 多硫化锂吸附能力测试 |
| 4.3 单原子Fe碳基催化材料的电化学性能及机理 |
| 4.3.1 催化活性测试 |
| 4.3.2 催化机理分析 |
| 4.3.3 倍率性能测试 |
| 4.3.4 循环稳定性测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 双原子Fe碳基催化材料的制备及电化学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双原子Fe碳基催化材料的制备及物理表征 |
| 5.2.1 制备方法 |
| 5.2.2 微观结构表征 |
| 5.2.3 化学微结构表征 |
| 5.3 双原子Fe碳基催化材料的电化学性能研究 |
| 5.3.1 催化活性测试 |
| 5.3.2 倍率性能测试 |
| 5.3.3 循环稳定性测试 |
| 5.3.4 高硫负载下的电化学性能研究 |
| 5.4 双原子Fe碳基催化材料的催化机理研究 |
| 5.4.1 多硫化锂吸附能力测试 |
| 5.4.2 催化机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（6）各向异性纳米纤维素气凝胶的结构调控及其性能影响机制研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 纳米纤维素气凝胶 |
| 1.2.1 纳米纤维素气凝胶的制备 |
| 1.2.2 纳米纤维素气凝胶的功能化 |
| 1.2.3 纳米纤维素气凝胶的应用 |
| 1.3 定向冷冻干燥技术 |
| 1.3.1 定向冷冻干燥技术的原理 |
| 1.3.2 定向冷冻干燥技术的影响因素 |
| 1.3.3 定向冷冻干燥技术的研究现状 |
| 1.4 研究意义和目的 |
| 1.5 研究内容 |
| 1.6 创新点 |
| 第二章 各向异性纳米纤维素气凝胶的制备及其性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验材料 |
| 2.2.2 实验仪器设备 |
| 2.2.3 纳米纤维素的制备 |
| 2.2.4 纳米纤维素气凝胶的制备 |
| 2.2.5 测试表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 形貌和结构 |
| 2.3.2 密度和孔隙率 |
| 2.3.3 水吸附性能 |
| 2.3.4 水中稳定性 |
| 2.3.5 力学性能 |
| 2.3.6 定向溶剂传输性能 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 各向异性纳米纤维素/银纳米线多功能复合气凝胶及其应用研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验材料 |
| 3.2.2 实验仪器设备 |
| 3.2.3 纳米纤维素的制备 |
| 3.2.4 银纳米线的制备 |
| 3.2.5 CNF/AgNW复合气凝胶的制备 |
| 3.2.6 测试表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 形貌和结构 |
| 3.3.2 电学性能 |
| 3.3.3 力学性能 |
| 3.3.4 电磁干扰屏蔽性能 |
| 3.3.5 热扩散性能 |
| 3.3.6 压力传感称重性能 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 各向异性纳米纤维素/银纳米线@四氧化三铁复合气凝胶及其电磁屏蔽性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验仪器设备 |
| 4.2.3 纳米纤维素的制备 |
| 4.2.4 银纳米线的制备 |
| 4.2.5 银纳米线@四氧化三铁复合材料的制备 |
| 4.2.6 CNF/AgNW@Fe_3O_4复合气凝胶的制备 |
| 4.2.7 测试表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 形貌和结构 |
| 4.3.2 磁和电学性能 |
| 4.3.3 力学性能 |
| 4.3.4 电磁干扰屏蔽性能 |
| 4.3.5 电磁干扰屏蔽机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 长程取向纳米纤维素气凝胶的制备及其性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验仪器设备 |
| 5.2.3 纳米纤维素的制备 |
| 5.2.4 长程取向CNF/PAE气凝胶的制备 |
| 5.2.5 测试表征 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 长程取向结构的调控 |
| 5.3.2 形貌和结构 |
| 5.3.3 力学性能 |
| 5.3.4 定向溶剂传输性能 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 长程有序纳米纤维素/累托石复合气凝胶的制备及其染料吸附性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验材料 |
| 6.2.2 实验仪器设备 |
| 6.2.3 纳米纤维素的制备 |
| 6.2.4 长程有序CNF/PAE/累托石复合气凝胶的制备 |
| 6.2.5 测试表征 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 形貌和结构 |
| 6.3.2 静置条件下的染料吸附性能 |
| 6.3.3 振荡条件下的染料吸附性能 |
| 6.3.4 吸附动力学研究 |
| 6.3.5 吸附等温线研究 |
| 6.3.6 吸附热力学研究 |
| 6.3.7 循环利用和选择吸附性能 |
| 6.3.8 长程染料吸附应用 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 参考文献 |
（7）三维多孔CoFe2O4材料的制备、组分调控及其活化过一硫酸盐的性能与机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 高级氧化技术在废水处理中的应用 |
| 1.1.1 电化学氧化法 |
| 1.1.2 光催化氧化法 |
| 1.1.3 Fenton氧化法 |
| 1.2 基于硫酸根自由基(·SO_4~-)的Fenton氧化法 |
| 1.2.1 过一硫酸盐(PMS)的活化方式 |
| 1.2.2 CoFe_2O_4催化剂在非均相Fenton体系的应用 |
| 1.2.3 光与Fenton氧化法协同催化的研究进展 |
| 1.2.4 双金属复合氧化物活化PMS的研究现状 |
| 1.3 多孔材料的简述 |
| 1.3.1 多孔材料的分类及应用 |
| 1.3.2 多孔材料的制备方法 |
| 1.4 真空冷冻干燥技术 |
| 1.4.1 真空冷冻干燥技术原理 |
| 1.4.2 真空冷冻干燥技术的研究进展 |
| 1.5 论文选题思路和主要研究内容及技术路线图 |
| 1.6 创新性 |
| 第二章 CoFe_2O_4多孔材料的制备及其活化PMS降解OrangeⅡ的性能研究 |
| 2.1 实验部分 |
| 2.1.1 实验试剂与仪器 |
| 2.1.2 多孔CoFe_2O_4的制备 |
| 2.1.3 分析测试方法 |
| 2.2 样品的表征方法 |
| 2.2.1 形貌表征结果分析 |
| 2.2.2 组成和结构结果表征 |
| 2.2.3 样品热重结果表征 |
| 2.2.4 样品比表面积结果分析 |
| 2.3 多孔CoFe_2O_4活化PMS的性能研究 |
| 2.3.1 活化PMS降解OrangeⅡ的性能分析 |
| 2.3.2 活性物种分析 |
| 2.3.3 循环稳定性和分离性能 |
| 2.4 光对CoFe_2O_4活化PMS性能的影响研究 |
| 2.4.1 光的波长对OrangeⅡ的降解效果的影响 |
| 2.4.2 活性物种分析 |
| 2.4.3 催化剂循环稳定性 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 CoFe_2O_4多孔材料的组分调控及其活化PMS降解OrangeⅡ的性能与机理研究 |
| 3.1 实验部分 |
| 3.1.1 实验试剂和仪器 |
| 3.1.2 样品制备 |
| 3.1.3 分析测试方法 |
| 3.2 CoAl_2O_4、Co Ga_2O_4、Mg Fe_2O_4和Zn Fe_2O_4活化PMS的性能研究 |
| 3.2.1 样品的基本表征 |
| 3.2.2 活化PMS降解OrangeⅡ的性能分析 |
| 3.2.3 活化PMS机理分析 |
| 3.3 CoAl_xFe_(2-x)O_4、CoGa_xFe_(2-x)O_4、Mg_xCo_(1-x)Fe_2O_4和Zn_xCo_(1-x)Fe_2O_4活化PMS的性能研究 |
| 3.3.1 样品的基本表征 |
| 3.3.2 活化PMS降解OrangeⅡ的性能分析 |
| 3.3.3 活化PMS机理分析 |
| 3.4 光对不同双金属氧化物活化PMS性能的影响研究 |
| 3.5 CoFe_2O_4活化PMS机理和光-CoFe_2O_4协同活化机理分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 4.1 结论 |
| 4.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）锂硫电池正极材料的高效构筑及其性能和机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 锂硫电池概述 |
| 1.2.1 锂硫电池的特性 |
| 1.2.2 锂硫电池结构和工作原理 |
| 1.2.3 锂硫电池面临的主要问题和挑战 |
| 1.3 锂硫电池的研究进展 |
| 1.3.1 锂硫电池正极材料的研究进展 |
| 1.3.2 锂硫电池负极材料的研究进展 |
| 1.3.3 锂硫电池功能隔膜的修饰/隔层的研究进展 |
| 1.3.4 锂硫电池电解质(液)的研究进展 |
| 1.3.5 新型锂硫电池的构筑 |
| 1.4 本论文的主要贡献和创新点 |
| 1.5 本论文的结构安排 |
| 第二章 实验试剂、仪器及测试方法 |
| 2.1 主要实验药品、试剂与实验仪器 |
| 2.2 材料测试与表征 |
| 2.2.1 X射线衍射分析 |
| 2.2.2 扫描电子显微镜分析 |
| 2.2.3 透射电子显微镜结构分析 |
| 2.2.4 X射线光电子能谱分析 |
| 2.2.5 拉曼光谱分析 |
| 2.2.6 氮气等温吸附脱附及比表面积测试 |
| 2.2.7 热重和示差扫描量热法分析 |
| 2.2.8 紫外-可见分光光谱分析 |
| 2.3 电化学性能测试 |
| 2.3.1 电极制作 |
| 2.3.2 扣式电池组装 |
| 2.3.3 恒电流充放电测试 |
| 2.3.4 循环伏安分析 |
| 2.3.5 电化学阻抗分析 |
| 2.4 第一性原理计算 |
| 第三章 WS_2、Co_9S_8@NC分级结构的制备及其d带对LiPSs的转化机理研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 WO_2@PDA和Co(OH)_2@PDA的制备 |
| 3.2.2 WS_2@NC和Co_9S_8@NC的制备 |
| 3.2.3 WS_2@NC/S和Co_9S_8@NC/S的制备 |
| 3.2.4 多硫化锂的吸附实验 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 WS_2@NC和Co_9S_8@NC的形貌调控 |
| 3.3.2 物相与结构分析 |
| 3.3.3 电化学性能 |
| 3.3.4 机理分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 MS_2装饰生物质衍生的多孔碳(GC)及其对LiPSs的吸附和转化机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 银杏果衍生的多孔碳(GC)的制备 |
| 4.2.2 GC-MS_2的制备 |
| 4.2.3 GC-MS_2/S的制备 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 形貌分析 |
| 4.3.2 物相和结构分析 |
| 4.3.3 电化学性能 |
| 4.3.4 机理研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 封装Co_9S_8纳米颗粒进入NCF作为类铠甲催化剂及其对LiPSs的催化转化机理研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 CNT@PAN/Co基纳米纤维前驱体的制备 |
| 5.2.2 柔性CNT@NC/Co_9S_8纳米纤维的制备 |
| 5.2.3 自支撑CNT@NC/Co_9S_8-S正极材料的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 形貌分析 |
| 5.3.2 物相和结构分析 |
| 5.3.3 电化学性能 |
| 5.3.4 机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 Fe_2N-VN异质结构锚定在有序大孔NCF上及其对LiPSs协同吸附-转化机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 聚苯乙烯微球的制备 |
| 6.2.2 Fe_2N-VN(?)PNCF的制备 |
| 6.2.3 Fe_2N-VN(?)PNCF/S的制备 |
| 6.2.4 Li_2S的成核实验 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 形貌分析 |
| 6.3.2 物相与结构分析 |
| 6.3.3 电化学性能分析 |
| 6.3.4 机理分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 In掺杂Fe_2N-Ni_4N异质结构的制备及其Li-S全电池性能研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 CC@NiFe-LDH和In掺杂NiFe-LDH的制备 |
| 7.2.2 CC@Ni_4N-Fe_2N@C和In掺杂Ni_4N-Fe_2N@C的制备 |
| 7.2.3 亲锂性实验和对称电池性能研究 |
| 7.2.4 全电池性能测试 |
| 7.3 Fe_2N-Ni_4N异质结构的表征及其Li-S电池电化学性能研究 |
| 7.3.1 形貌和结构分析 |
| 7.3.2 电化学性能分析 |
| 7.4 In掺杂Fe_2N-Ni_4N异质结构的表征及其Li-S电池电化学性能研究 |
| 7.4.1 形貌和结构分析 |
| 7.4.2 电化学性能分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 全文总结与工作展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（9）钼基纳米复合材料的构筑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 研究背景 |
| 1.2 锂离子电池概述 |
| 1.2.1 锂离子电池的工作原理 |
| 1.2.2 锂离子电池存在的主要问题 |
| 1.3 锂离子电池负极材料的研究进展 |
| 1.3.1 插层型负极材料 |
| 1.3.2 合金型负极 |
| 1.3.3 转化型负极 |
| 1.4 锂硫电池概述 |
| 1.4.1 锂硫电池的工作原理 |
| 1.4.2 锂硫电池存在的主要问题 |
| 1.5 锂硫电池的研究进展 |
| 1.5.1 构建新型复合正极材料 |
| 1.5.2 多功能复合隔膜 |
| 1.6 钼基化合物电极材料的研究进展 |
| 1.6.1 类铂钼基化合物电极材料 |
| 1.6.2 金属相钼基硫族化合物电极材料 |
| 1.7 本论文的选题和研究内容 |
| 第二章 实验方法及测试表征 |
| 2.1 实验原料 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 材料的表征方法 |
| 2.3.1 X射线衍射 |
| 2.3.2 扫描电子显微镜 |
| 2.3.3 透射电子显微镜 |
| 2.3.4 X射线光电子能谱 |
| 2.3.5 拉曼光谱 |
| 2.3.6 热重分析 |
| 2.3.7 比表面积分析 |
| 2.4 电池制备 |
| 2.4.1 极片制备 |
| 2.4.2 电池的组装 |
| 2.4.3 Li_2S_6 对电池制备 |
| 2.4.4 Li_2S成核电池制备 |
| 2.5 电化学测试 |
| 2.5.1 循环伏安测试 |
| 2.5.2 电化学阻抗测试 |
| 第三章 类铂Mo_2C纳米复合材料的制备及电化学性能研究 |
| 3.1 Mo_2C量子点@碳纳米管的制备及锂离子电池性能研究 |
| 3.1.1 引言 |
| 3.1.2 Mo_2C量子点@碳纳米管的制备研究 |
| 3.1.3 Mo_2C量子点@碳纳米管的锂离子电池性能研究 |
| 3.1.4 本节小结 |
| 3.2 Mo_2C量子点@碳纳米管的制备及锂硫电池性能研究 |
| 3.2.1 引言 |
| 3.2.2 Mo_2C量子点@碳纳米管的制备研究 |
| 3.2.3 Mo_2C量子点@碳纳米管的锂硫电池性能研究 |
| 3.2.4 本节小结 |
| 3.3 Mo_2C量子点@石墨烯的制备及锂硫电池性能研究 |
| 3.3.1 引言 |
| 3.3.2 Mo_2C量子点@石墨烯及其改性隔膜的制备研究 |
| 3.3.3 Mo_2C量子点@石墨烯复合材料改性隔膜的锂硫电池性能研究 |
| 3.3.4 本节小结 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 类铂MoP纳米复合材料的制备及电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MoP量子点@石墨烯的制备研究 |
| 4.3 MoP量子点@石墨烯的锂硫电池性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 金属相MoS_2纳米复合材料的制备及电化学性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 1T-MoS_2纳米管/石墨烯的制备研究 |
| 5.3 1T-MoS_2纳米管/石墨烯的锂硫电池性能研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 金属相MoTe_2纳米复合材料的制备及电化学性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 1T′-MoTe_2量子点@石墨烯的制备研究 |
| 6.3 1T′-MoTe_2量子点@石墨烯的锂硫电池性能研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（10）锂硫电池的穿梭效应抑制及循环稳定性能研究（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 锂硫电池概述 |
| 1.2.1 锂硫电池组成及充放电机制 |
| 1.2.2 锂硫电池存在的问题及分析 |
| 1.3 抑制穿梭效应的策略及分析 |
| 1.3.1 碳材料对多硫化锂的物理限域作用 |
| 1.3.2 极性材料对穿梭效应的抑制作用 |
| 1.3.3 电解液调控对穿梭效应的抑制作用 |
| 1.4 高载量硫电极的制备 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 实验材料及实验方法 |
| 2.1 实验材料和实验仪器 |
| 2.1.1 实验材料 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 材料的制备方法 |
| 2.2.1 S@MnO_2@PM复合材料的制备 |
| 2.2.2 KB/Mo_2C材料的制备 |
| 2.2.3 DC/S材料的制备 |
| 2.2.4 多硫化锂溶液配制 |
| 2.3 材料的常规物理表征 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜分析 |
| 2.3.2 透射电子显微镜分析 |
| 2.3.3 X射线光电子能谱分析 |
| 2.3.4 X射线衍射图谱分析 |
| 2.3.5 X射线吸收光谱分析 |
| 2.3.6 热重分析 |
| 2.3.7 比表面和孔径分析 |
| 2.3.8 拉曼光谱分析 |
| 2.3.9 紫外可见光吸收光谱分析 |
| 2.4 扣式半电池组装 |
| 2.4.1 电极的制备 |
| 2.4.2 电解液配置 |
| 2.4.3 修饰隔膜制备 |
| 2.4.4 电池组装 |
| 2.5 电化学性能测试 |
| 2.5.1 循环伏安测试 |
| 2.5.2 恒电流充放电测试 |
| 2.5.3 电化学阻抗谱测试 |
| 2.5.4 恒电流间歇滴定技术 |
| 2.5.5 硫化锂分解电位测试 |
| 2.5.6 计时电流测试 |
| 第3章 聚合物改性S@MnO_2材料制备及其电化学性能研究 |
| 3.1 中空结构MnO_2及聚合物改性S@MnO_2材料的制备 |
| 3.2 中空结构MnO_2材料的结构组成分析 |
| 3.3 聚合物改性S@MnO_2材料的结构组成分析 |
| 3.4 S@MnO_2及聚合物改性材料的电化学性能研究 |
| 3.5 MnO_2及聚合物的作用机制分析 |
| 3.5.1 MnO_2的作用机制研究 |
| 3.5.2 聚合物的作用机制研究 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 KB/Mo_2C材料的制备及其对多硫化锂转化过程的作用机制研究 |
| 4.1 KB/Mo_2C材料的制备及物理表征 |
| 4.1.1 KB/Mo_2C材料的微观形貌 |
| 4.1.2 KB/Mo_2C材料组成及孔结构分析 |
| 4.2 Mo_2C材料对多硫化锂的吸附特性研究 |
| 4.3 Mo_2C材料对多硫化锂转化过程的催化特性研究 |
| 4.3.1 对称电池电化学特性研究 |
| 4.3.2 液态多硫化锂电池电化学特性研究 |
| 4.4 KB/Mo2C修饰隔膜在锂硫电池中的应用 |
| 4.4.1 KB/Mo_2C修饰隔膜的制备及物理表征 |
| 4.4.2 DC/S正极材料的结构组成及形貌分析 |
| 4.4.3 循环伏安特性研究 |
| 4.4.4 电池的充放电性能研究 |
| 4.4.5 Mo_2C对Li_2S电极活化过程的影响 |
| 4.4.6 高载量硫电极电化学特性研究 |
| 4.4.7 KB/Mo_2C修饰隔膜的适用性 |
| 4.5 Mo_2C的作用机制研究 |
| 4.6 KB/Mo_2C作为宿主材料在锂硫电池中的应用 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 局部高浓度电解液体系设计及其特性研究 |
| 5.1 电解液溶剂化结构解析 |
| 5.2 电解液特性研究 |
| 5.2.1 多硫化锂的溶解性 |
| 5.2.2 离子电导率 |
| 5.2.3 阻燃特性 |
| 5.2.4 浸润性 |
| 5.2.5 电化学稳定性 |
| 5.3 电解液对锂硫电池电化学性能的影响 |
| 5.3.1 KB/S电极的制备及物理特性 |
| 5.3.2 高温电化学特性研究 |
| 5.3.3 常温电化学特性研究 |
| 5.3.4 充放电机制分析 |
| 5.4 金属锂的沉积溶出特性 |
| 5.4.1 Li/Li对称电池循环特性研究 |
| 5.4.2 金属锂的沉积形貌 |
| 5.4.3 金属锂表面SEI膜的组成 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 高载量硫电极的制备及电池性能研究 |
| 6.1 高载量KB/S电极的制备及性能研究 |
| 6.1.1 KB/S材料的制备及物理表征 |
| 6.1.2 高载量电极的制备及形貌分析 |
| 6.1.3 KB/S高载量电极的电化学性能 |
| 6.2 高载量电极制备技术的适用性 |
| 6.2.1 宿主材料对电化学性能的影响 |
| 6.2.2 粘结剂对电化学性能的影响 |
| 6.3 高载量锂硫电池失效原因分析及电化学性能提升 |
| 6.3.1 失效原因分析 |
| 6.3.2 电化学性能提升 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
四、升华干燥过程的动力学机理研究（论文参考文献）
- [1]锂硫电池正极材料结构及组分调控和电化学性能研究[D]. 马少博. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]预处理对苹果脆片真空冷冻干燥特性和品质的影响研究[D]. 马有川. 中国农业科学院, 2021(09)
- [3]草莓微波冻干过程及品质调控研究[D]. 姜佳惠. 江南大学, 2021(01)
- [4]低温环境下SCR尿素转氨与沉积物生成机理构建研究[D]. 江明儒. 广西大学, 2021(12)
- [5]碳基锂硫电池正极材料的改性及电化学性能研究[D]. 邱越. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [6]各向异性纳米纤维素气凝胶的结构调控及其性能影响机制研究[D]. 陈一鸣. 南京林业大学, 2021(02)
- [7]三维多孔CoFe2O4材料的制备、组分调控及其活化过一硫酸盐的性能与机理研究[D]. 姚红伟. 东北师范大学, 2021(12)
- [8]锂硫电池正极材料的高效构筑及其性能和机理研究[D]. 刘金涛. 电子科技大学, 2021(01)
- [9]钼基纳米复合材料的构筑及其电化学性能的研究[D]. 于博. 电子科技大学, 2021(01)
- [10]锂硫电池的穿梭效应抑制及循环稳定性能研究[D]. 何孟雪. 哈尔滨工业大学, 2021(02)