博士開題報(bào)告納米doc

文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word版本可編輯.歡迎下載支持 .博士開題報(bào)告納米篇一：納米材料研究開題報(bào)告本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開題報(bào)告題目：納米硫化銀的合成及性能研究課題類型：實(shí) 驗(yàn)研究學(xué)生姓名： 樊曉龍學(xué)號(hào)：43專業(yè)班級(jí)： 應(yīng)用化學(xué)學(xué)院：生物與化學(xué)工程學(xué)院指導(dǎo)教師：開題時(shí)間：XX年2月年3月1日一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及研究意義（價(jià)值）1、課題研究的意義近年來，納米硫化物由于其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)成為一些領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，在電磁學(xué)、光學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域中具有很大的潛力和應(yīng)用價(jià)值備受人們關(guān)注 [2]。目前硫化銀納米材料已經(jīng)有許多合成的方法，但很少是以水熱合成或溶劑熱方法制備。通過實(shí)驗(yàn)可以更進(jìn)一步了解納米材料的合成方法。在性能方面的探究會(huì)得到一些新的見解，這樣有助于納米硫化銀的功能開發(fā)。同時(shí)能回收工業(yè)中廢棄的 Ag+離子，1文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word版本可編輯.歡迎下載支持 .又能開發(fā)出新的材料，從而減少其對(duì)環(huán)境的污染。在此次課題研究中可以對(duì)自己所學(xué)的專業(yè)知識(shí)得到鞏固，并且開拓了對(duì)納米材料方面的知識(shí)，又能提高自己的實(shí)驗(yàn)研究技能及思維能力。2、課題研究的內(nèi)容本實(shí)驗(yàn)中以水熱合成法或溶劑熱合成法合成二元化合物硫化銀納米晶，并對(duì)硫化銀納米晶樣品進(jìn)行XRD，SEM等相關(guān)表征。進(jìn)一步研究溫度、溶劑、表面活性劑對(duì)納米晶尺寸、形貌的影響。建立起一種環(huán)保、安全、高效的制備多元化合物納米晶的低溫溶劑熱合成技術(shù)，并對(duì)合成的納米硫化銀樣品的相關(guān)性能進(jìn)行研究。水熱合成或溶劑熱合成方法本身簡(jiǎn)單易操作，在該實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步研究其合成特性及反應(yīng)條件對(duì)產(chǎn)品粒徑大小、形態(tài)的影響；考察不同表面活性劑、硫源對(duì)產(chǎn)品影響；借助科學(xué)儀器尋求好的方案探索納米硫化銀分子結(jié)構(gòu)，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化已得到更好的納米材料；探究納米硫化銀的電學(xué)、光學(xué)、化學(xué)等方面的性能。二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)（文獻(xiàn)綜述）納米硫化銀的合成及性能研究摘要：本篇敘述了納米材料應(yīng)用及發(fā)展?fàn)顩r，目前硫化物在納米材料中應(yīng)用，闡述納米硫化銀在當(dāng)下的研究進(jìn)展和發(fā)展趨2文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word版本可編輯.歡迎下載支持 .勢(shì)。綜述了水熱及溶劑熱合成方法以及其應(yīng)用領(lǐng)域情況。確定納米硫化銀的制備方案，及研究方向。關(guān)鍵詞：納米；硫化銀；水熱合成；溶劑熱合成1.引言近年來,半導(dǎo)體納米材料受到越來越廣泛關(guān)注 ,主要原因是人們?cè)谘芯恐邪l(fā)現(xiàn)納米材料存在小尺寸效應(yīng)、 表面界面效應(yīng)、 量子尺寸效應(yīng)、 介電受限效應(yīng)、 量子隧穿效應(yīng)、庫侖阻塞效應(yīng)等基本特性 ,這使得納米材料有著與常規(guī)材料不同的光、電、磁等物理性質(zhì) ,具有潛在的應(yīng)用價(jià)值 [15]。硫化物半導(dǎo)體納米材料以其新穎的光電物理性質(zhì)及具有部分電子導(dǎo)電性能和部分離子導(dǎo)電性能 ,并可用作超離子導(dǎo)體而受到人們的關(guān)注 [7]。其中硫化銀半導(dǎo)體因其催化性質(zhì)和以及有前途的光電和熱電性質(zhì)而令人們廣泛研究 .硫化銀是一種直接的窄帶隙能的半導(dǎo)體 , 并具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)和極好的光學(xué)極限性質(zhì) .因此,硫化銀被廣泛應(yīng)用于光學(xué)和電學(xué)器件 ,如光電導(dǎo)元件、 紅外探測(cè)器以及超離子導(dǎo)體等方面[2]。正是由于硫化銀的作用如此廣泛和重要 ,人們?cè)诤铣珊捅碚鬟@類材料的性質(zhì)方面作了大量工作 ,并且其潛在應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸被開發(fā)出來 .2.納米硫化銀性質(zhì)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)最近, 硫化銀半導(dǎo)體因具有很大的磁阻效應(yīng)和快離子導(dǎo)電性而受到人們的重視 , 為此, 許多用來制硫化銀的技3文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word版本可編輯.歡迎下載支持 .術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。在一些文獻(xiàn)中可以看到納米硫化銀的性質(zhì)合成方法被提及。如，楊小紅等人提出的半導(dǎo)體硫化物納米管的研究及光學(xué)性能，發(fā)現(xiàn)硫化銀是I—VI族的一種化學(xué)穩(wěn)定性高的、窄能帶半導(dǎo)體材料，有較好的光電、熱電性能，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于光電池、光電導(dǎo)元件、紅外檢測(cè)器、快離子導(dǎo)體等制造業(yè)[2]；林險(xiǎn)峰的文章中提出了一個(gè)簡(jiǎn)單的、溫和的條件下合成高產(chǎn)量的、均勻的、單分散的硫化銀納米粒子的方法，硫化銀被廣泛應(yīng)用于光學(xué)和電學(xué)器件,如光電導(dǎo)元件、紅外探測(cè)器以及超離子導(dǎo)體等方面[3]。也有對(duì)硫化銀納米材料進(jìn)一步改性用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。還有些文章中提出合成的新方法，而且較為簡(jiǎn)便。如葛學(xué)武提出的C射線輻射法是一種在常溫常壓下制備納米材料的方法；葉寅在文章中指出的常溫下制備納米硫化銀，采用多聚甲醛還原；相關(guān)的還有微乳液法，微波輻射法等。目前來看，硫化銀納米材料及相關(guān)的納米硫化物很多的性能已被認(rèn)可，但合成的方法不統(tǒng)一，在不同條件下采用不同方法制備的硫化銀形貌也不一。因此在今后研究中可能尋求一類或某一種實(shí)用的制備方法來得到預(yù)期的納米材料并將其潛在的應(yīng)用價(jià)值拓展開來。主要沿著，光學(xué)特性、光電轉(zhuǎn)換特性、電學(xué)特性、生物醫(yī)學(xué)等方向進(jìn)行研究。4文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word版本可編輯.歡迎下載支持 .應(yīng)當(dāng)指出的是，當(dāng)前所采用的合成方法大多使用常規(guī)硫源(硫脈、硫化鈉、硫代硫酸鈉、硫代乙酞胺等)，產(chǎn)生大量的有毒難聞的硫化氫氣體。因此，有必要發(fā)展適用于硫化物半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)制備的簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、有效、環(huán)境友好的方法。納米材料的特異效應(yīng)和性由于材料尺寸的減小，達(dá)到納米范圍以后，會(huì)表現(xiàn)出許多塊體材料所不具備的特殊物理效應(yīng)，主要包括久保效應(yīng)、小尺寸效應(yīng)、表面與界面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等[16]。由于結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)及相關(guān)的特異效應(yīng)，納米材料在磁、光、電、敏感等方面呈現(xiàn)出一系列常規(guī)材料所不具備的新奇的物理化學(xué)特性。物理特性：熱性質(zhì)的變化、磁性的變化、離子導(dǎo)電性增加、光學(xué)性質(zhì)變化、力學(xué)性能變化等；化學(xué)特性：化學(xué)反應(yīng)性能提高、吸附性強(qiáng)、催化效率高等[16]。因此納米微粒在光學(xué)材料、磁性材料、電子材料、高致密度材料、催化劑、傳感器、陶瓷增韌等方面有廣闊的應(yīng)用前景。納米材料的制備方法納米材料的制備技術(shù)在當(dāng)前納米材料科學(xué)研究中占據(jù)極為重要的地位。其關(guān)鍵是控制顆粒的形態(tài)、大小和獲得較窄的粒度分布，所需的設(shè)各也盡可能結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于操作。制備要求一般要達(dá)到表面潔凈，粒子的形狀及粒徑、粒度分5文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word版本可編輯.歡迎下載支持 .布可控，易于收集，有較好的熱穩(wěn)定性，產(chǎn)率高等幾個(gè)方面。納米材料的化學(xué)合成方法主要包括：化學(xué)氣相沉積法、沉淀法、溶膠 -凝膠法、微乳液法、模板合成法、流變相合成法、先驅(qū)物法、水熱及溶劑熱法 [16]。水熱及溶劑熱合成法本文中采用水熱及溶劑熱合成法來完成納米硫化銀的制備過程。從查閱的文獻(xiàn)中來看，采用此方法來合成硫化銀納米材料甚少。水熱法是在密閉體系中， 以水為溶劑，在一定的溫度下，在水自身的壓強(qiáng)下，反應(yīng)混合物進(jìn)行反應(yīng)的一種方法。所用設(shè)備通常為不銹鋼反應(yīng)釜[16]。水熱法按溫度可分為：（1）低溫水熱法。在 1000C以下進(jìn)行的水熱反應(yīng)。（2）中溫水熱法。在100-3000C下進(jìn)行的水熱反應(yīng) 。3）高溫高壓水熱法。在3000C以上，0.3GPa下的水熱反應(yīng)。水熱合成體系一般處于非理想平衡狀態(tài)，因此應(yīng)該用非平衡力學(xué)研究這一類合成化學(xué)問題。在一定的溫度和壓力下，合成反應(yīng)的溶劑處于臨界或者近臨界狀態(tài)，反應(yīng)物在溶劑中的物理和化學(xué)性能有較大的改變，使溶劑熱化學(xué)反應(yīng)大大不同于常態(tài)。我們選擇水熱法作為制備硫化物材料的主要方法水熱方法同其它方法相比具有以下優(yōu)勢(shì)：6文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word版本可編輯.歡迎下載支持 .1）、由于水熱條件下反應(yīng)物性能的改變，活性的提高，而且晶體生長(zhǎng)是在密閉系統(tǒng)里進(jìn)行，可以控制反應(yīng)氣氛而形成氧化或還原反應(yīng)條件，水熱合成方法有可能代替固相反應(yīng)以及用于難于進(jìn)行的合成反應(yīng)。2）、在水熱條件下，中間態(tài)、介穩(wěn)態(tài)以及特殊物相較易生成，因此能合成與開發(fā)一系列特種介穩(wěn)結(jié)構(gòu)，特種凝聚態(tài)產(chǎn)物。3）水熱條件下，晶體是在相對(duì)較低的熱應(yīng)力條件下生長(zhǎng)，因此其位錯(cuò)密度遠(yuǎn)低于高溫熔體中生長(zhǎng)的晶體的。4）、水熱的低溫、等壓、溶液等條件有利于生長(zhǎng)缺陷少、取向好的完美晶體，且合成產(chǎn)物結(jié)晶度高以及易于控制產(chǎn)物晶體的粒度。5）、由于易于調(diào)節(jié)水熱與溶劑熱條件下的環(huán)境氣氛，因而有利于低價(jià)態(tài)、中間價(jià)態(tài)與特殊價(jià)態(tài)化合物的生成，井能均勻進(jìn)行攙雜，還有利于新相、新結(jié)構(gòu)的合成。6）、克服某些高溫制備不可避免的硬團(tuán)聚等，其粉末細(xì)（納米級(jí)）、純度高、分散好、均勻、分布窄、無團(tuán)聚、晶型好、形狀可控和利于環(huán)境凈化等。7）、反應(yīng)時(shí)間較短，可以有效地控制產(chǎn)物的形狀和大小(本文來自：小草范文網(wǎng):博士開題報(bào)告納米)。水熱反應(yīng)快速對(duì)流和十分有效的溶質(zhì)擴(kuò)散，因此水熱結(jié)晶具有較快的生長(zhǎng)速率[7-8]。7文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word版本可編輯.文檔來源為:從網(wǎng)絡(luò)收集整理 .word版本可編輯.歡迎下載支持 .除了以水為溶劑外介質(zhì)溶劑現(xiàn)已大大地?cái)U(kuò)展了，眾多的非水溶劑已在水熱合[9-10]納米硫化銀制備方法在此前翻閱的文獻(xiàn)中已發(fā)現(xiàn)有許多制備方法。如室溫下將硝酸銀溶液和硫脲按比例混合在磁力攪拌下合成；在室溫磁力攪拌下添加保護(hù)劑合成；通過微波輻射法輔助制備；采用多聚甲醛為還原劑在乙二胺環(huán)境中反應(yīng)制的；在 W/O微乳液體系中制備 Ag2S納米顆粒等[11]。備，如表面活性劑 PVP、SDS等對(duì)產(chǎn)品的保護(hù)性和提高硫化銀的分散性、穩(wěn)定性。研究不同溫度、溶劑、表面活性劑、硫源等對(duì)納米晶尺寸大小、形貌的影響。實(shí)驗(yàn)步驟：（1）選擇合適的銀源、硫源、保護(hù)劑（表面活性劑）、溶劑，確定各物料的摩爾配比，并準(zhǔn)確稱量。2）確定反應(yīng)溫度、時(shí)間、pH環(huán)境、介質(zhì)溶劑。3）確定加料順序，混料處理選擇填充度放入反應(yīng)釜，裝釜密閉反應(yīng)。4）反應(yīng)后取釜自然冷卻，取樣洗滌并干燥。篇二：博士開題報(bào)告南