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纳米晶控制合成及形成机制研究

纳米晶控制合成及形成机制研究

化工学院博士、硕士研究生参加学科前沿讲座登记表

第4次学科前沿讲座

学号姓名专业化学工程导师报告人姓名报告时间:2011年12月15日

学科前沿讲座题目纳米晶控制合成及形成机制研究

主要内容及本人见解及收获:

主要内容:

材料化学是材料科学的一个重要分支学科,在新材料的发现和合成,纳米材料制备和修饰工艺的发展以及表征方法的革新等领域所作出了的独到贡献。

随着材料科技的发展和需求,基于对晶体成核及合成认识的不断深入,纳米晶材料已经开始引起广泛的关注。纳米晶材料就是指纳米大小级别的晶体材料。纳米晶是最好的住宅用软水机之一,尤其在用户家里没有下水预留,传统软水机无法使用的区域,不能使用盐水的或者盐含量本身就超的水中,派斯纳米晶更是不二的选择。

纳米晶的技术原理是TAC (Template Assisted Crystallization)技术,即离子晶体化技术,就象火山喷发时产生的能量会形成水晶和钻石一样,纳米晶高能量聚合球体上的原子级晶核产生的能量能把水中的钙、镁、碳酸氢根离子转变成晶体,它们不溶于水不沉于水底,肉眼看不着,飘于水中;同时通过纳米晶高能聚合球体的水中也含有巨大能量,能够把管道内壁上和开水炉中已有生垢溶解排出,提高水的通量和热效率。

王训教授系统地讲述了单分散纳米晶成核、生长机制,单分散纳米晶取向生长中的尺寸效应、表面重构效应等,在此基础上获得了零维至一维连续可调的单分散SnO2量子线、贵金属异质结纳米线等新颖结构;发现对团簇结构的控制是合成三氧化钼单壁纳米管、单分散无机富勒烯的关键因素,实现了二维、三维空间可控生长。通过控制团簇表面性质、结构及尺寸,实现液相条件下不同维度生长模式,揭示纳米晶成核、生长机理,为纳米材料合成方法学的发展提供新的思路。

聆听讲座,通过图片观察纳米晶形成的过程,感受新兴科技的奇妙,通过纳米晶具体生动的应用实例,体会科技对人们生产生活的重大作用。任何科学技术的兴起,均是对现有危机和需求的适应,因此我们在科研过程中要坚持理论联系实际,依据人们工作和生活的需要,不断创新思想,完善思路。

本人见解及收获:

作为在校研究生,我要珍惜现在的学习科研资源,坚持理论联系实际,将来将自己所学贡献到科研事业,改善人民的生活。

导师意见签字

年月日

水热法合成二氧化锡纳米晶粉实验报告

S n O 2纳米微晶的溶胶—水热法合成 2007级化学系应用化学专业 颜廷国 刘 峰 一、 前言 二氧化锡(2SnO )纳米晶粉是一种半导体氧化物,具有很大的比表面积和表面吸附特性,因而被广泛应用于各种有害、有毒及可燃易爆气体报警的气敏材料和湿敏材料。 目前,制备超细二氧化锡(2SnO )微粉的方法很多,包括溶胶—凝胶法、化学沉降法、激光分解法和水热合成法等,其中用水热法制备二氧化锡微晶有许多优点,如: a) 由于反应是在相对较高的温度和压力下进行,因此有可能实现在常规条件下不能进行的反应。 b) 产物直接为晶态,使得晶粉粒度分布窄,晶体较完整;无须经过焙烧晶化过程,因此团聚较少,粒度均匀,形态比较规则。 c) 改变反应条件(温度、酸碱度、原料配比、矿化剂等)可能得到具有不同晶体结构、组成、形貌和颗粒尺寸的产物。 本文初步探讨了反应温度、介质酸度和反应物浓度对纳米二氧化锡的形成、形貌和粒状尺寸的影响。 二、 实验部分 1) 水热法制备纳米晶粉2SnO 的反应机理:首先是4SnCl 水解:HCl OH Sn O H SnCl S 4)(4)(424+?+形成无定形的4)(OH Sn 沉淀, 接着发生4)(OH Sn 的脱水缩合和晶化作用:O nH SnO OH nSn 2242n )(+????→?在一定温度下形 成2SnO 纳米微晶。

2) 试剂:实验中所用的四氯化锡、醋酸铵、乙醇(95%)、冰醋酸、氢氧化钾均为分析纯(AR )试剂。 3)实验仪器:烧杯、容量瓶(50ml )、玻璃棒、酸度计(pHS-3C 型)、聚四氟乙稀衬里不锈钢压力釜、台式烘箱、离心机(附带离心管)、表面皿、电子天平、研钵、真空泵、抽滤装臵、PH 试纸。 4)实验试剂的准备: 反应液的配制:分别配制浓度分别为0.5mol/L 、1.0mol/L 、2.0mol/L 的4SnCl 溶液。 缓冲液的配制:取77.08克醋酸铵固体与59ml 冰醋酸充分混合配制成PH 约为4.5的缓冲液。 配制浓度为6.0mol/L 的氢氧化钾溶液。 5)合成反应:以分析纯四氯化锡(4SnCl 〃O H 25)为原料,用蒸馏水配制成的一定浓度溶液在一定温度下,按一定K/Sn 摩尔比边搅拌边加入KOH 溶液至溶液PH=1.45,将溶液注入具有聚四氟乙烯衬里的不锈钢压力釜中,在160°C 下进行水热恒温晶化1.5小时,待反应釜冷却至室温,倒出反应釜中反应产物至离心试管中,加入醋酸铵—醋酸缓冲液离心洗涤4—5次,最后用95%的乙醇洗涤两次,于80C 0下干燥,然后研细。 三、 2SnO 纳米晶粉合成条件的探讨 1) 反应物浓度的影响 在水热反应温度为160°C 时,考察4SnCl 浓度(0.5mol/L 、1.0mol/L 、2.0mol/L)对2SnO 形成的影响,XRD 分析表明:4 SnCl

磁性纳米材料的特性、发展及其应用

2011412690 应用化学董会艳 题目纳米材料的磁学性质、发展及其应用前景 内容摘要:磁性纳米材料的特性不同于一般的磁性材料,当与磁性相关联的特征物理长度恰好出于纳米量级,以及电子平均自由路程等大致处于1~100nm量级,或磁性体的尺寸与这些特征物理长度相当时,就会呈现反常的磁学与电学性质。不同分类的磁性纳米材料有着大不相同的特性。从纳米科技诞生的那一刻起就对人类产生着深远的影响。同时磁性材料一直是国民经济,国防工业的重要支柱与基础,与此同时在信息化高度发展的今天,磁性纳米材料的地位显的更加的重要与不可替代。 关键词:磁性,纳米,磁性纳米材料,应用 Abstract:Characteristics of magnetic nanomaterials is different from the general magnetic materials and magnetic properties associated with the characteristics of the physical length of just for the nanoscale, and the electron mean free path, etc. generally in the 1 ~ 100nm orders of magnitude, or magnetic body size and characteristicsphysical length is quite showing the anomalous magnetic and electrical properties. Different classification of magnetic nanomaterials differ materially from those features. The moment of the birth of nanotechnology on humans with far-reaching impact. Magnetic materials has been an important pillar and foundation of the national economy, defense industry, at the same time in the development of information technology today, the status of magnetic nanomaterials significantly more important and irreplaceable. Key words:Magnetic ,Nano ,Magnetic nanomaterials,Application 前言:在社会发展和科技进步的同时,磁性纳米材料的研究和应用也有了很大的突 破。磁性纳米材料在于与磁性相关联的特征物理长度恰好出于纳米量级,例如,磁单畴尺寸,超顺磁性临界尺寸以及电子平均自由路程等大致处于1~100nm量级,当磁性体的尺寸与这些特征物理长度相当时,就会呈现反常的磁学与电学性质。 当磁性微粒处于单畴尺寸时, 矫顽力将呈现极大值。铁磁材料, 如铁、钻等磁性单畴临界尺寸大约在l0 nm 量级,可以作为高矫顽力的永磁材料和磁记录材料。由于颗粒磁性与其尺寸有关, 如果尺寸进一步减小, 颗粒将在一定的温度范围内呈现出超顺磁性。利用微粒的这个特性, 人们在开始对镍纳米微粒进行低温磁性研究, 并提出磁宏观量子隧道效应的概念, 随后在60年代末期研制成了磁性液体。80 年代以后, 在理论与实验二方面, 开始研究纳米磁性微粒的磁宏观量子隧道效应,在1988 年首先在Fe/ Cr 多层膜中发现了巨磁电阻效应, 也为磁性纳米材料的研究奠定了更夯实的基础。 正文 磁性纳米材料的特性不同于常规的磁性材料,其原因在于与磁性相关联的特征物理长度恰好出于纳米量级,例如,磁单畴尺寸,超顺磁性临界尺寸,交换作用长度,以及电子平均自由路程等大致处于1~100nm量级,当磁性体的尺寸与这些特征物理长度相当时,就会呈现反常的磁学与电学性质。利用这些新特性已涌现出一系列新材料,尤其在信息存储,处理与传输中已成为不可或缺的组成部分,广泛地应用于电信,自动控制,通讯,家用电器等领域,信息化发展的总趋势是向小,轻,薄以及多功能方

关于编制纳米晶材料项目可行性研究报告

纳米晶材料项目 可行性研究报告 编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间:https://www.doczj.com/doc/c511125888.html, 高级工程师:高建

关于编制纳米晶材料项目可行性研究报告 编制说明 (模版型) 【立项 批地 融资 招商】 核心提示: 1、本报告为模板形式,客户下载后,可根据报告内容说明,自行修改,补充上自己项目的数据内容,即可完成属于自己,高水准的一份可研报告,从此写报告不在求人。 2、客户可联系我公司,协助编写完成可研报告,可行性研究报告大纲(具体可跟据客户要求进行调整) 编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限公司 专 业 撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书 商业计划书可行性研究报告

目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国纳米晶材料产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平,有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (11) 2.5纳米晶材料项目发展概况 (12)

稀土永磁材料研究进展

稀土永磁材料研究进展 摘要:本文主要介绍了Sm—Co系稀土永磁材料、Nd—Fe—B系稀土永磁材料、纳米复相稀土永磁材料的研究进展,以及其制备方法,并简要介绍了它们各自的优缺点及其应用。关键词:稀土永磁材料 Sm—Co Nd—Fe—B 纳米复相稀土永磁材料 The review of rare earth permanent magnet materials Liu Tao Abstract:This article mainly introduced the Sm - Co rare earth permanent magnet materials、Nd - Fe - B rare earth permanent magnet materials、nanocomposite dualphase rare—earth permanent magnetic material and the method of their preparation ,in the end ,their respective advantages and disadvantages are briefly introduced and its application. Key words:Rare earth permanent magnet materials ;Sm—Co;Nd—Fe—B ;nanocomposite dualphase rare—earth permanent magnetic material 1、引言 稀土永磁材料的出现对推动工业进步,特别是电机工业、办公自动化等起到了积极的作用。在实现元器件的小型化、轻量化、高性能、高可靠性方面,稀土永磁材料更是屁示出其优秀的特性[1]。 稀土永磁材料发展到今天,已经经历了第一代SmC O5、第二代Sm 2 C O17 、第三代 Nd 2Fe l4 B三个发展阶段,其中Nd—Fe—B永磁材料以其优良的磁学性能成为目前 应用最广泛的一类稀土永磁材料。近年来,材料科学工作者又研发了一些新型的稀土永磁材料,最有代表性的有3种:ThMn 12 型稀土永磁材料;间隙稀土金属间 化合物永磁材料,如Sm 2Fe 17 Mx(M=C,N)等;纳米晶复合交换耦合永磁材料[1]。 2、Sm—Co系稀土永磁材料

Au_Ag芯_壳复合结构纳米颗粒的制备和表征

Au/Ag芯-壳复合结构纳米颗粒的制备和表征* 闫仕农1,2,王永昌1,郝丽梅1,魏天杰2 (1.西安交通大学理学院现代物理研究所,陕西西安710049;2.中北大学理学系,山西太原030051) 摘要:利用二步液相还原法制备了Au/Ag芯-壳复合结构的纳米颗粒。用T EM对反应液中金离子和银离子的摩尔比分别为1B2和1B1时所制备的Au/ Ag芯-壳复合结构的纳米颗粒的尺寸和形貌进行了表征。其紫外-可见吸收光谱具有2个可区分的吸收带,与纯金和纯银纳米颗粒的光学吸收特性对比后认为:随着反应液中银离子摩尔份数的增加,等离子体共振吸收峰始终位于410nm附近的吸收带为银纳米颗粒的等离子体吸收带;另一个将随之产生蓝移的吸收带为Au/Ag芯-壳复合结构纳米颗粒的等离子体吸收带,蓝移是由于银壳厚度的增加而引起的。 关键词:二步液相还原;Au/Ag芯-壳复合结构纳米颗粒;光学吸收特性;蓝移 中图分类号:O657.3文献标识码:A 文章编号:1001-9731(2005)03-0425-02 1引言 纳米尺度的胶体金、银等贵金属颗粒由于其区别于相应块体材料的突出的催化性质、电磁性质和光学性质受到了相关研究人员的广泛关注[1~4]。特别是由表面等离子体共振(surface plasm on r esonance,SPR)而引起的在可见光范围的强吸收带一直是人们研究的热点[5~8]。近来,具有芯-壳结构的纳米颗粒(如Au/ Au2S、Au/SiO2、Ag/SiO2等)[9~13],由于其光学性质的可剪裁性,开始受到研究者的青睐。本文利用二步液相还原法,通过控制反应液中金离子和银离子的摩尔比,得到了单分散的A u/Ag芯-壳复合结构的纳米颗粒,用透射电子显微镜(T EM)对其结构、形貌和尺寸进行了表征,并对其光学吸收特性进行了分析。 2实验 采用二步液相还原法来制备Au/Ag芯-壳复合结构的纳米颗粒。首先制备金纳米颗粒,即用柠檬酸盐作还原剂,在沸腾的状态下与氯金酸(H AuCl4)溶液持续反应30min后,得到胶体金纳米颗粒,此时反应液的颜色为鲜红色;然后再加入一定量的硝酸银(AgNO3)和柠檬酸盐溶液,在沸腾的状态下,经过20m in后,反应液的颜色变为棕红色,用JEOL JEM-200CX透射电子显微镜在160kV加速电压下,观察到Au/Ag芯-壳复合结构的纳米颗粒,见图1(a)和图2(c)。实验中所有的反应溶液均是用去离子水(>18M8) 配制的。 图1(a)反应液中银离子和金离子的摩尔比为1B2时所制备的Au/Ag芯-壳复合结构纳米颗粒 TEM照片(b)相应的选区电子衍射图 Fig1(a)T EM image of silver-coated gold com posite nanoparticles corresponding to the mole ratio1 B2of Ag ions and Au ions in the reduction so- lution(b)the corr espo nding selected area elec- tro n diffractio n pattern 3结果与讨论 图1(a)和图2(c)是反应液中银离子与金离子的摩尔比分别为1B2和1B1时所制备的Au/Ag芯-壳 复合结构纳米颗粒的透射电镜照片。 图2(c)反应液中银离子和金离子的摩尔比为1B1时所制备的Au/Ag芯-壳复合结构纳米颗粒 T EM照片(d)相应的选区电子衍射图 Fig2(c)T EM image o f silver-coated gold com posite nanopar ticles corresponding to the mo le ratio1 B1of Ag ions and Au ions in the reduction so- lution(d)the corr esponding selected area elec- tr on diffr actio n pattern 图1(b)和图2(d)分别为其相应的选区电子衍射图。在制备的过程中,保持反应液中金离子和银离子 425 闫仕农等:A u/A g芯-壳复合结构纳米颗粒的制备和表征 *基金项目:国家自然科学基金资助项目(60277003) 收稿日期:2004-06-25通讯作者:闫仕农 作者简介:闫仕农(1966-),男,山西太原人,副教授,在读博士,师承西安交通大学理学院现代物理研究所王永昌教授从事纳米材料光学性能的研究。

功能纳米晶合成、组装以及稳定性

功能纳米晶:合成、组装以及稳定性 权泽卫 洛斯阿拉莫斯国家实验室 简介: 理学博士,2000-2004在武汉大学化学基地班专业读本科,之后被保送到中国科学院长春应用化学研究所攻读博士学位(2004-2009),导师为稀土资源利用国家重点实验室林君研究员。此后在State University of New York at Binghamton(纽约州立大学宾汉姆顿分校)从事博士后研究,合作导师Prof. Jiye Fang。2012年获得J. Robert Oppenheimer Distinguished Postdoctoral Fellowship (奥本海默奖学金--美国国家实验室设立的对全球开放的最高奖学金,全球每年获奖者不超过2位),之后就开始了在Los Alamos National Laboratory(洛斯-阿拉莫斯国家实验室)的博士后研究工作,合作导师为Dr. Hongwu Xu。科研工作主要集中在各种功能纳米材料的合成、组装和稳定性研究。截止目前,在Journal of the American Chemical Society、Nano Letters、Accounts of Chemical Research、Nano Today 等学术期刊发表论文73篇,总引用数为2767,H-index为30。 报告摘要: 基于其独特的量子尺寸效应,纳米晶的研究在多个领域受到了很大的关注,此报告将覆盖以下三个主要方面: 第一, 根据特殊功能材料发展的要求,我们利用高温溶液技术制备了多种纳米晶(包括稀土,半导体以及贵金属),并且成功控制纳米晶的晶体结 构,形貌,尺寸,表面配体,结构组分包括掺杂等各个方面。 第二, 高质量的纳米晶是组装器件的理想构建基元,同时也是发现纳米晶新的整体性质的基础。在前期工作基础上,我们的研究集中在利用基于 同步辐射的小角x衍射(SAXS)和掠入小角x衍射(GISAXS)技术来 研究非球形纳米晶的组装行为,发现了出乎预料的组装结构。 第三, 当材料处于纳米尺度时,其结构的稳定性是非常重要的一个研究方

纳米晶复合稀土永磁材料制备及交换耦合作用

第26卷 第4期2005年12月大连铁道学院学报JOURNAL OF DAL I A N RA I L WAY I N STI T UTE Vol .26 No .4 Dec . 2005   文章编号:100021670(2005)0420081205纳米晶复合稀土永磁材料制备及交换耦合作用 赵宏滨1 ,车如心1 ,王晓峰1 ,高 宏 2 (1.大连交通大学环境科学与工程学院,辽宁大连116028;2.大连交通大学材料科学与工程学院 辽宁大连116028)3 摘 要:采用溶胶-凝胶法,用E DT A 和柠檬酸作为两种不同的络合剂,分别对复合相中成份Nd 和Fe 进行络合,再合并溶液后,加热成胶,利用乙二醇作为分散剂,选择适当的焙烧温度,经高温压片焙烧法使原来的独立的Fe 2O 3相和NdFe O 3相产生交换耦合作用,从而达到两相耦合的目的.利用X 光衍射仪 (XRD )和振动样品磁强计(VE M )对纳米晶的结构和磁性能进行了研究,利用差热量热仪(TG 2DTG )和红 外光谱分析仪(I R )对焙烧情况进行了分析.当热处理温度小于500℃时,样品存在复相NdFe O 3/Fe 2O 3,薄片样品的比饱和磁化强度δS 为75.9e mu /g,内禀矫顽力H c,j 为6400oe,最大磁能积(B H )max 为1187MGoe,而粉末样品相应的比饱和磁化强度δS 为75 .6mu /g,内禀矫顽力H c,j 为6015oe,最大磁能积(B H )max 为1152MG oe . 关键词:双络合剂;压片;交换耦合.中图分类号:O641.4 文献标识码:A Prepara ti on of Nanocryst a lli n e Com posite Permanen tM agnetM ter i a ls and Exchange Coupled Effect ZHAO Hong 2bin 1 ,CHE Ru 2xing 1 ,WANG Xiao 2feng 1 ,G AO Hong 2 (1.School of Envir on ment Science and Engineering,Dalian J iaot ong University,Dalian 116028,China;2. School ofM aterial Science and Engineering ,Dalian J iaot ong University,Dalian 116028,China ) Abstract:Sol 2gel method was used t o p repare NdFe O 3/Fe 2O 3Compesite .Ethylene dia m ine tet 2ra acetic acid (E DT A )and citric acid are used t o comp lex Nd and Fe res pectively .M ixing these t w o s oluti ons with glycol as dis persant agent,the s oluti on become gel during heating .W hen the gel is anealed at app r op raite te mperature after p ressing,an exchange coup le effect is created bet w een the t w o individual phases (NdFe O 3/Fe 2O 3),and a high magnetic energy is a 2chieved .X 2ray diffrat ometer (XRD )and vibrating sa mp le magnet ometer (VS M )are used t o study the materieal,and the annealing p r ocess is analyzed by I nfra 2red s pectrum (I R )and DT A.W hen annealing bel ow 500℃,the sa mp le with high magnetic p r operties,for p ressed disc:δS =:7519e mu /g,H c,j =6400oe,(B H )max =1187MGoe,However,f or the powder pat 2tern at the sa me conditi on,δS =75.6e mu /g,H c,j =6015oe,B H m ax =1.52MGoe .Key words:double comp lexing agents;p ressed disc method;exchange coup led 近年来随着纳米材料制备方法的不断出现和改进,及工业发展对高磁性能、高纯度和高分散度纳米粉体的迫切需要,纳米晶复合材料的制备日益被关注.纳米复合交换耦合磁体是一种全新的永磁材料, 其理论磁能积高达106J /m 3.具有较低的稀土含量和好的热稳定性及抗腐蚀性能[1].许多模型计算 [2~4] 3 收稿日期:2005204218 作者简介:赵宏滨(1974-),男,助工.

纳米晶控制合成及形成机制研究

化工学院博士、硕士研究生参加学科前沿讲座登记表 第4次学科前沿讲座 学号姓名专业化学工程导师报告人姓名报告时间:2011年12月15日 学科前沿讲座题目纳米晶控制合成及形成机制研究 主要内容及本人见解及收获: 主要内容: 材料化学是材料科学的一个重要分支学科,在新材料的发现和合成,纳米材料制备和修饰工艺的发展以及表征方法的革新等领域所作出了的独到贡献。 随着材料科技的发展和需求,基于对晶体成核及合成认识的不断深入,纳米晶材料已经开始引起广泛的关注。纳米晶材料就是指纳米大小级别的晶体材料。纳米晶是最好的住宅用软水机之一,尤其在用户家里没有下水预留,传统软水机无法使用的区域,不能使用盐水的或者盐含量本身就超的水中,派斯纳米晶更是不二的选择。 纳米晶的技术原理是TAC (Template Assisted Crystallization)技术,即离子晶体化技术,就象火山喷发时产生的能量会形成水晶和钻石一样,纳米晶高能量聚合球体上的原子级晶核产生的能量能把水中的钙、镁、碳酸氢根离子转变成晶体,它们不溶于水不沉于水底,肉眼看不着,飘于水中;同时通过纳米晶高能聚合球体的水中也含有巨大能量,能够把管道内壁上和开水炉中已有生垢溶解排出,提高水的通量和热效率。 王训教授系统地讲述了单分散纳米晶成核、生长机制,单分散纳米晶取向生长中的尺寸效应、表面重构效应等,在此基础上获得了零维至一维连续可调的单分散SnO2量子线、贵金属异质结纳米线等新颖结构;发现对团簇结构的控制是合成三氧化钼单壁纳米管、单分散无机富勒烯的关键因素,实现了二维、三维空间可控生长。通过控制团簇表面性质、结构及尺寸,实现液相条件下不同维度生长模式,揭示纳米晶成核、生长机理,为纳米材料合成方法学的发展提供新的思路。 聆听讲座,通过图片观察纳米晶形成的过程,感受新兴科技的奇妙,通过纳米晶具体生动的应用实例,体会科技对人们生产生活的重大作用。任何科学技术的兴起,均是对现有危机和需求的适应,因此我们在科研过程中要坚持理论联系实际,依据人们工作和生活的需要,不断创新思想,完善思路。 本人见解及收获: 作为在校研究生,我要珍惜现在的学习科研资源,坚持理论联系实际,将来将自己所学贡献到科研事业,改善人民的生活。 导师意见签字 年月日

Ag纳米晶颗粒_碳纳米管复合材料的制备与结构研究

第24卷第1期2009年1月 无机材料学报Jour nal of Inor ga n icM aterials V o.l 24,No .1 Jan .,2009 文章编号:1000 324X (2009)01 0122 03 收稿日期: 2008 03 13,收到修改稿日期: 2008 06 05 基金项目: 国家杰出青年基金(60425516);国家重点实验室开放基金(SKL200605SIC )作者简介: 吴永庆(1979 ),男,博士研究生.通讯联系人: 李效民,教授.E m ai:l li xm@m ail.sic .ac .cn Ag 纳米晶颗粒/碳纳米管复合材料的制备与结构研究 吴永庆 1,2,4 ,李效民2,王震遐3,张亦文2,4,夏长泰1,徐军 2 (1.中国科学院上海光学精密机械研究所激光与光电材料实验室,上海201800;2.中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷与超微结构国家重点实验室,上海200050;3.中国科学院上海应用物理研究所,上海201800;4.中国科学院研究生院,北京100049) 摘要:利用热蒸发方法在多壁碳纳米管表面沉积A g 纳米颗粒,XRD 结果显示,Ag 纳米颗粒以晶体形态存在,同时透射电镜分析结果表明,A g 纳米晶颗粒引起碳纳米管横截面形变,从而形成A g 纳米晶颗粒/碳纳米管异质复合材料,这些纳米异质复合材料相互连接,形成网络化分布的结构.关 键 词:碳纳米管;A g 纳米颗粒;制备;结构中图分类号:O 657;O 72 文献标识码:A Research on Fabrication and Structure of Ag Nanoparticle/ Carbon Nanot ubes Co mposites WU Yong Q ing 1,2,4 ,L I X iao M i n 2,WANG Zhen X ia 3,Z HANG Y i W en 2,4,X IA Chang Ta i 1,XU Jun 1 (1.The Laser and Optoel ectronicM aterialR&D Center ,Shanghai Insti tute of Opti cs and F i neM echanics ,Ch i neseA cade m y of Sci ences ,Shanghai 201800,China ;2.State Key Laboratory of H i gh Perfor m ance C era m i cs and Superfi ne M icrostructure ,shanghai Institute of Cera m ics ,Ch i neseAcademy of Sciences ,Shanghai200050,Ch i na ;3.Shanghai Insti tute of Applied Phys ics ,Ch i neseA cade m y of Sci ences ,Shanghai 201800,Ch i na ;4.G raduateUn i versity of t he Chi nese Acade m y of Sciences ,B ei ji ng 100049,Ch i na) Abst ract :Ag nanopartic les w ere prepared on the surface ofm ulti w alled carbon nanotubes(M C NT s)by ther m a l evaporati o n depositi o n at roo m te m perature .The m orpho logy and m icr ostruct u res o fA g /CNTs co m posites w ere characterized by SE M,XRD ,TE M andHRTE M.The m easure m ent resu lts verify the nanocr ystal shape of Ag nanopartic les on the MCNTs .Ag nanopartic l e s are distri b uted even l y on the MCNTs and the density ofAg nanopartic les reaches 1011c m -2 .Ag nanoparticles present round or elli p tical patter ns and the r ound particles have larger d ia m e ter than the elli p tica l ones .The MCNTs are defor m ed at w here Ag nanoparticles gro w,w hich should be attributed to the i n teraction be t w een Ag nanoparticles andMCNTs during the evo l u ti o n .The hetero j u nti o n m aterials are for m ed by the defor m ed M C NT s and as gro wn A g nanoparticles .It is found t h at the hetero j u nti o n m aterials share mutual connecti o ns and constitute a net structure because t h e che m ical bonds bet w een Ag nanoparticles and MCNTs have fi x ati o n on reci p rocal ch i a s m ata MCNTs .The as prepared 0 1di m ensionalm ater i a ls have pro m ising applicati o ns i n sensors ,cata l y sis and optoe l e ctronic dev ices .K ey w ords :carbon nanotube ;Ag nanoparticle ;fabrication ;str ucture 碳纳米管(CNTs)具有特殊的结构、物理和化学性质以及潜在的应用价值,受到了世界各国的广泛关注[1 3].随着全球能源问题进一步突出,燃料电池作为一种清洁、可再生的能源,越来越受到重视.燃料电池的研究工作主要包括催化剂、电极、水处理、新型电池 设计,而获得新型催化剂成为研究的首要热点.目前主要采用贵金属作为催化剂,但成本高,工艺复杂.已有 研究表明,在碳纳米管上沉积Ag 颗粒具有较高的催化特性,可以代替贵金属作为燃料电池中的催化剂. 金属纳米颗粒/碳纳米管复合结构制备的常见方

纳米磁性材料的研究进展

纳米磁性材料的研究进展 摘要 永磁材料在信息、计算机、通讯、航空航天、办公自动化、交通运输、家电、人体健康和保健等现代科学技术领域有着广泛的应用。近年来,科学技术水平不断更新,尤其是微机械、微电子等技术的迅猛发展,给磁性材料的发展创造了新的机遇,高性能、小型化、新功能日益成为磁性材料的研究趋势。由此具有极高能量密度的稀土永磁材料,尤其是具有小尺寸效应、表面效应、隧道效应等新物理现象的纳米稀土永磁材料越来越引起了人们的重视,相关研究方兴未艾。我国得天独厚的稀土资源优势,为稀土永磁材料的发展提供了极为有利的条件。开展纳米稀土永磁材料及应用研究,将对我国稀土相关产业的发展和稀土资源的有效利用起到积极的促进作用。 最近几年在用表面剂辅助高能球磨技术制备RCo5(R=Sm、Pr、Y、Ce)纳米稀土永磁材料研究中,发现球磨产物为一种具有较高形貌比的多晶的片状粒子,更为特殊的是这种片状粒子具有片外织构,即其组成的晶粒的c轴垂直于片状粒子的表面。这一发现对于制备高性能各向异性粘结磁体具有重要的意义。烧结NdFeB 是目前性能最好的永磁材料,各向异性的NdFeB粘结磁体正在不断发展之中。 关键词:稀土永磁材料、纳米磁性材料、研究现状、制备方法

一、永磁材料的研究现状 1、永磁材料的发展 永磁材料是这样的一种磁性材料:在被磁化至饱和然后去掉磁化场以后,然能够保留一部分的磁性,因此可以不需要电能的持续输入而提供磁场。其主要的性能指标是剩磁(Mr),矫顽力(iHc)和最大磁能积((BH)Max),其中最大磁能积是最重要的指标,它直接决定了同等设计条件下永磁材料的使用量和成本[1]。纵观永磁材料的发展史,磁性材料的发展就是最大磁能积的提高的过程。 在十九世纪末二十世纪初,永磁材料的工业使用开始显现,当时采用的是钨钢、碳钢、铬钢和钴钢等永磁材料磁能积(BH)max不到1 MGOe [2]。永磁材料大规模的使用在三十年代末,以成功研制了铝镍钴(AlNiCo)永磁材料为代表。铝镍钴永磁磁化强度很高,但顽力很小,磁能积仅5-10MGOe 左右。铝镍钴永磁的居里温度高达890℃,具有非常高的温度稳定性,因此在计测仪表及航空航天器件等对温度稳定性要求高的领域仍在使用。五十年代,人们研制出了铁氧体永磁。铁氧体永磁磁性能较差,磁能积不超过5 MGOe,但以廉价的氧化铁为原料,成本很低,主要应用于玩具、扬声器等对磁性能要求不高的领域。在六十年代,稀土钴永磁材料的问世,意味着稀土永磁体时代的到来。在1967年Dayton 大学(美国)的Strnat等人,用粉末烧结法成功地制备了SmCo5永磁体。由于稀土Sm的强磁晶各向异性(磁晶各向异性常数Ku达到10MJ/m3),因此SmCo5磁体的矫顽力非常高,磁能积一般在20 MGOe左右。值得注意的是SmCo5是第一种、工业规模使用的稀土永磁材料[3]。七十年代初出现了以Sm2Co17为基础的第二代稀土永磁,磁能积达到30 MGOe。钐钴磁体含有昂贵而稀缺的战略金属元素Co和稀有金属Sm,成本较高,但由于居里温度高(750-940℃),主要应用于航空航天、军事工业等高技术领域和高温工作环境。八十年代初出现了第三代稀土磁体钕铁硼(Nd2Fe14B)永磁体。钕铁硼永磁综合磁性能最好,磁能积达到50 MGOe以上,且成本相对较低,被誉为一代磁王。此外,在历史上还有Fe-Co-V、Cu-Ni-Fe、AlMnC、Fe-Co-Mo、MnBi 合金等被用作永磁材料[4]。这些材料,普遍磁性能较低,而且成本比较高,目前已经较少使用。在特殊场合下,采用的永磁材料还有FeCrCo、AlNiCo、PtCo 等材料。就目前发展趋势来看,Ba、Sr 铁氧体在工业应用较多的情况将会在许多场合被Nd-Fe-B类的材料所取代。稀土类永磁材料的产值已经很大程度超过铁氧体永磁材料,综上所述稀土永磁材料的生产,已经发展成为一大产业[5]。

Ge-Te基非晶纳米晶原位复合热电材料结构研究

Ge-Te 基非晶纳米晶原位复合热电材料结构研究1 闫风,朱铁军,赵新兵 浙江大学材料科学与工程系,硅材料国家重点实验室,浙江杭州(310027) E-mail :Zhutj@https://www.doczj.com/doc/c511125888.html, 摘 要:本文在制备大块非晶态半导体Ge 20Te 80的基础上,通过热处理使其经历从非晶到完全晶态的转变过程,利用改变热处理过程中的温度、时间参数实现了非晶纳米晶的复合。利用XRD 、Raman 和XPS 分析了整个纳米复合过程中发生的反应,明确了纳米晶析出的步骤以及过程中其微观机制。 关键词:非晶;纳米晶;原位复合;热电材料 中图分类号:TN304 1. 引言 热电材料作为一种可以实现热能与电能之间相互转化的材料,在发电或电子制冷领域有重要的应用价值。热电器件具有无污染,无噪音,高可靠性等优点,其转换效率依赖于热电材料的无量纲热电优值()2ZT ασλ=,其中α为Seebeck 系数,σ为电导率,λ为热导率,T 为工作温度。现有的热电材料的ZT 值一般在1左右[1],当提高到2以上时,热电转换技术才可望与传统发电和压缩机制冷技术和竞争。因此大幅度增加材料的热电优值是目前热电研究领域主要的目标。 现在用来提高热电材料优值的主要方法都与纳米结构有关,一种是在块体材料内部包含纳米结构,一种是本身做成纳米材料来提高材料的热电性能。纳米结构复合法可以明显的优化材料的热电性能。研究新型热电材料的途径主要也分为两类,一种是开发块体新型热电材料体系,一种是研究热电材料纳米结构化。目前的研究趋势是以上两种方法的结合,通过各种制备技术获得具有纳米结构的块体材料。在块体热电材料中引入了低维纳米材料后,块体材料内部将产生了许多界面,这些界面的存在,可使对声子的散射比对电子的散射作用大许多,并且可以界面势垒效应显著提高材料Seebeck 系数,从而提高热电优值ZT [2]。 纳米复合结构热电材料,可以是在热电材料内部添加纳米尺寸的外来相,如纳米颗粒或纳米尺寸的空洞等。理论计算表明加入自由分散的纳米颗粒能减小热导率,当尺寸足够小时,热导率减小的同时,电传输性能的变化并不明显[3],加入的纳米颗粒在材料内部主要作为声子散射中心,从而显著的降低声子热导率。 纳米材料复合到传统的块体材料里面可以显著的提高材料的热电性能,这其中有:利用固相反应和脉冲电流直接通电烧结法制备了CoSb 3/C 60复合材料[4, 5],外加的C 60纳米颗粒在高温时显著的降低了复合材料的晶格热导率,而对电传输性能影响较小,从而有效地提高了复合材料的热电性能.与CoSb 3相比,CoSb 3+6.54%C 60复合材料的ZT 值提高了40%;ZrO 2纳米粉与half -Heusler 类型的ZrNiSn 复合[6]的研究发现,复合材料的晶格热导率因为引入了ZrO 2的纳米颗粒,增加了声子散射核心,得到显著的降低,ZrNiSn 的热电优值得到了提高。在FeSi 2等热电材料上加入SiO 2[7],SiGe 合金中加入BN 或B 4C [8]等,都有类似的效果。 对于在晶态材料内部原位的析出纳米颗粒的报道,最先是在AgPb 18SbTe 20中发现,这种结构可以显著的降低材料的热导率,从而提高材料的热电优值[9]。这种方法优点在于工艺简单,成本低廉,清洁并且可以有效的避免纳米颗粒的团聚。利用这种方法同时也可以制备其 1本课题得到国家自然科学基金(50601022; 50522203)和教育部博士点基金(20060335126)资助项目的资助。

纳米晶带材项目投资计划书

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摘要 坚持“三同时”原则,项目承办单位承办的项目,认真贯彻执行国家建设项目有关消防、安全、卫生、劳动保护和环境保护管理规定、规范,积极做到:同时设计、同时施工、同时投入运行,确保各种有害物达标排放,尽量减少环境污染,提高综合利用水平。 该纳米晶带材项目计划总投资8917.75万元,其中:固定资产投资7910.17万元,占项目总投资的88.70%;流动资金1007.58万元,占项目总投资的11.30%。 达产年营业收入9179.00万元,总成本费用7182.23万元,税金及附加161.46万元,利润总额1996.77万元,利税总额2433.65万元,税后净利润1497.58万元,达产年纳税总额936.07万元;达产年投资利润率22.39%,投资利税率27.29%,投资回报率16.79%,全部投资回收期7.45年,提供就业职位198个。 项目概况、项目背景、必要性、产业分析、产品规划及建设规模、项目选址、建设方案设计、工艺概述、环境影响分析、企业卫生、项目风险应对说明、节能可行性分析、项目进度方案、项目投资计划方案、经济评价、综合评估等。

纳米晶带材项目投资计划书目录 第一章项目概况 第二章项目承办单位基本情况第三章项目背景、必要性 第四章项目选址 第五章建设方案设计 第六章工艺概述 第七章环境影响分析 第八章项目风险应对说明 第九章节能可行性分析 第十章实施进度及招标方案第十一章人力资源 第十二章项目投资计划方案 第十三章经济评价 第十四章综合评估

第一章项目概况 一、项目名称及承办单位 (一)项目名称 纳米晶带材项目 (二)项目承办单位 xxx集团 二、项目建设地址及负责人 (一)项目选址 某某循环经济产业园 (二)项目负责人 顾xx 三、报告研究目的 项目可行性研究报告由具有丰富报告编制案例的团队撰写,通过对项目的市场需求、资源供应、建设规模、工艺路线、设备选型、环境影响、资金筹措、盈利能力等方面的分析,对项目经济效益及社会效益进行科学预测,从而为客户提供全面的、客观的、可靠的项目投资价值评估及项目建设进程等咨询意见。 四、报告编制依据 1、中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划。

非晶合金纳米晶薄带生产建设可行性研究报告

非晶合金纳米晶薄带生产建设项目 可行性研究报告 第一章项目概况 (3) 第一节基本情况 (3) 第二节项目产品描述 (3) 由上表可见,平均空载损耗降低70%?80%,其节能效果显著.5 第三节项目背景 (5) 第二章企业基本情况 (7) 第三章产品需求分析和改造的必要性 (9) 第一节项目建设的必要性 (9) 第二节市场需求分析 (10) 第四章改造的主要内容和目标 (11) 第一节厂址选择和建设条件 (11) 第二节生产规模 (13)

第三节工艺技术方案 (13) 第四节工程方案 (17) 第五节节能 (20) 第六节环境保护与劳动安全与工业卫生 (21) 第五章项目总投资、资金来源和资金构成 (25) 第六章人员培训及技术来源 (26) 第七章项目实施进度计划 (27) 第八章公司发展战略与市场营销计划 (28) 第九章项目经济效益和社会效益分析 (28) 第一节社会效益 (28) 第二节经济效益 (29) 第十章开发项目的技术经济分析 (31) 第一节风险分析 (31) 第二节风险对策 (32) 第一章概况 第一节基本情况 一、项目名称:非晶合金、纳米晶薄带生产 二、承办单位:**有限公司 三、企业性质:有限责任公司

四、企业法人: 五、项目建设地点: 第二节项目产品描述 非晶合金薄带是70年代问世的一种新型软磁材料,它采用先进的速凝固技术,把熔化的钢液以1X06C/S的冷却速度直接冷却成厚度仅为 20um—40um的金属薄带,与传统金属带材生产工艺相比,节省了五?六道工序。生产过程节能,无污染排放。由于采取了超急冷却技术,带材中原子排列组合上具有短程有序,长程无序特点的非晶合金组织。该合金具有许多独特性能特点:如优异的磁性,耐蚀性,耐磨性,高硬度,高电阻率等,被人们称为二^一世纪最新的绿色环保软磁材料。 该材料的应用范围广阔,可替代传统的硅钢,铁氧体和坡莫合金等软磁材料,用该材料作为铁芯主要用材并制造的非晶合金配电变压器,与用硅钢片作为铁芯的配电变压器比对,具有很好的节能效果。其比对效果见下表:

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