一、优化工艺 精细操作是提高电流效率的基础（论文文献综述）
侯雪斌[1]（2021）在《二硫化钼及磷化钼基复合材料的制备及其电催化性能研究》文中提出化石能源引起的能源危机与环境问题受到了人们的日益强烈的关注。氢气作为一种众所周知的清洁能源,其相关的制备技术的发展得到了广泛的研究,其中水电解制氢赋予氢能巨大发展前景。然而电解水制氢中由于电极过电势的存在,往往导致所需的电压值远高于理论值,因此,研发高效、稳定且经济环保的催化剂是电解水制氢发展的重要环节。本论文集中于二硫化钼及磷化钼复合催化剂的三维结构设计与构建,探讨其制备工艺并研究其催化性能,从而全面探索其在电催化领域的应用价值与潜能。主要的研究内容包括以下几个方面:（1）MoS2三维球体构建,增加活性位点暴露。采用煅烧-溶剂热硫化两步法制备出尺寸均匀、单独分散的MoO3-MoS2复合纳米球。详细研究分析了煅烧过程升温速率和硫化时间对MoO3-MoS2球体的组分、形貌与结构的影响。进一步讨论了不同工艺参数制备的催化剂的电催化析氢性能,其中优化条件下制备的MoO3-MoS2复合纳米球在酸性电解液中具有良好的析氢活性:过电位为200 m V,Tafel斜率为74 m V dec-1,远远优于块状MoS2。另外,通过监测其结构的演变过程,对其特殊结构的形成机理进行了探究,得到以“奥式熟化”为驱动的形成机理。该制备方法实现MoS2三维球体结构的可控化,使MoS2纳米片进行三维立向生长,抑制片层的堆垛,大大增加活性位点的暴露,从而有效提高催化活性。（2）引入多孔导电基体,实现MoS2的“限域式”生长,提高导电率。针对过渡金属化合物导电性差的问题,将金属有机框架材料（MOFs）热转化得到的钴/氮-掺杂的多孔碳笼作为支撑基体,将MoS2纳米片生长其中,得到多孔复合催化剂MoS2/Co-N-CN2。详细研究了MoS2负载量和碳化温度对催化剂结构及性能的影响,得到的高效催化剂MoS2/Co-N-CN2不仅具有出过电位为180 m V的优异的析氢活性,同时在碱性环境中展现出良好的析氧性能,可作为析氢析氧双功能催化剂使用。本章中钴/氮-掺杂的多孔碳笼优异的导电性及独特的多孔结构,不仅加快了催化剂的电子传输速率,同时为MoS2纳米片的生长提供了“限域式”支撑,使其生成更多的活性位点终端S。本章研究表明MOFs不仅是理想的金属-碳氮导电材料的前驱体,同时作为纳米催化剂载体可以为纳米MoS2提供“限域”优势,该策略可以推广应用到其他的纳米催化剂的负载及生长的制备上。（3）设计碳包覆结构,形成多层次三维导电网络结构,抑制颗粒的团聚。上述电极材料的颗粒结构难以避免团聚问题,为解决颗粒团聚问题,本章引入具有卓越导电性的还原石墨烯片（r GO）。同时通过设计碳包覆结构,有效提高其导电率和稳定性。MoP微晶、碳球和r GO片三者相互关联,构成多层次的三维网络结构,该结构的构建不仅有效解决了MoP微晶及颗粒的团聚问题,更提供了丰富导电通路,极大的提高了电子传输速率,有效促进催化反应的进行。制备的催化剂MoP/C-r GO复合片在酸性和碱性条件下分别展现出Tafel斜率为69 m V dec-1和87 m V dec-1优异的催化活性。另外碳包覆结构使其作为锂离子电池的负极材料时,展现出杰出的循环稳定性,即使在第100个循环周期后,电极的放电/充电比容量依然达到643.7/628.7 m A h g-1。（4）构建三元异质体系,发挥协同效应。采用原位生长的方式将MOFs生长于聚丙烯腈（PAN）静电纺纳米纤维表面,经过预氧化及硫化过程可得到具有独特的皮芯结构的MoS2/C@Co9S8三元异质纳米纤维。具有优异导电性的碳纤维上均匀的生长着MoS2/Co9S8纳米颗粒,这种结构极大的提高电子传输的速率,有利于电解质的快速扩散和产物气体的释放,从而提高催化剂的催化效率。三元异质体系的构建不仅兼备了单独活性组分的特质,同时发挥了异质协同效应,从而使制备的MoS2/C@Co9S8三元异质纳米纤维展现出优异的析氢性能和析氧性能,可作为高效双功能催化剂。（5）金属镍掺杂磷化钼,制备柔性一体式自支撑电极。通过简单的“一锅法”实现Ni/Mo共掺杂聚多巴胺在碳布基底上的负载,结合高温磷化得到镍掺杂磷化钼/碳球/碳布（Ni-MoP@C/CC）自支撑电极。结果证明,镍掺杂有效提高了电极材料的电化学活性面积,提高其电导率。制备的柔性催化剂可以直接作为电极进行使用,在酸性和碱性环境下均展现出高效的催化效率,Tafel斜率分别可以达到63 m V dec-1和72 m V dec-1,在同类催化剂中具有很大的优势。另外,研究表明镍掺杂镍掺杂改性可以成功提升磷化钼的电化学性能,该方法有望扩展应用到其他过渡金属化合物的改性设计中。
潘瑞欣[2]（2021）在《高炉煤气精脱硫技术实验研究》文中研究表明高炉煤气作为钢铁企业副产最大的可燃气体,其现有净化流程无法满足超低排放限值要求,实施高炉煤气精脱硫成为了解决该问题的首选方案和紧迫工作。但高炉煤气硫化物以有机硫为主,其中羰基硫（COS）为主体成分,占比约为70%,且煤气中含有较多杂质成分。当前国内外尚未有成熟的精脱硫应用技术。本文从湿法和干法脱除COS的两个方面出发,提出电化学协同湿法吸收脱硫方法,并研制水解催化剂,为工业应用奠定科学基础。主要成果如下:（1）获得了电化学协同湿法吸收脱硫的效率规律和工况参数。以15%Na2CO3+1 5%EDTA+EDTA-2Na 混合溶液作为吸收液（nEDTA:nEDTA-2Na=1:1）,在电化学协同作用下,接触时间为160s,工作电压3V,电流密度为2.50A/mm2,煤气流速为0.0025m/s,吸收液温度为30℃的工况条件下,COS脱除效率由78.28%提升至89.81%,提高了 11.53%。（2）分析得到了电化学协同湿法吸收脱硫的反应过程。在复配溶液的催化作用下,COS被水解催化生成HS-和HCO3-,且在此过程中,COS的反应级数为1。（3）采用等体积浸渍法研制出Al2O3基改性双金属水解催化剂,对其进行活性评估并筛选出最优配比组分为:ZnO、MnO、CoO的质量分数为10%、20%、5%。改性双金属水解催化剂与Al2O3水解催化剂相比,COS脱除效率提高了 11.31%。（4）分析了改性双金属水解催化剂的反应机理。借助XRD、BET、FT-IR等表征方法表明COS扩散至催化剂的表面,并在内部发生水解反应生成H2S,H2S进一步被氧化生成金属盐化合物附着在催化剂表面。（5）明确了改性双金属水解催化剂使用的最优工况条件。结果表明:反应温度90℃、空速1000h-1、反应湿度32%、CO浓度为10%、CO2浓度为4%、COS进口浓度为240mg/m3。此时,COS水解效率达到99.75%。
张成耀[3]（2021）在《由L-胱氨酸直接制备N-乙酰-L-半胱氨酸的工程研究》文中认为作为一种L-胱氨酸的高附加值精细化学品,N-乙酰-L-半胱氨酸在医药、农业以及化妆品等各个行业都有着广泛的应用,尤其是它的抗氧化和粘液溶解特性,使其在医学上受到广泛重视。N-乙酰-L-半胱氨酸具有广阔的市场及经济价值,但传统从L-胱氨酸制备N-乙酰-L-半胱氨酸生产方法存在着有机溶剂污染、工艺复杂以及产品易消旋等问题。为此,我们开发了一种从L-胱氨酸直接制备N-乙酰-L-半胱氨酸的绿色电化学工艺。本文围绕该制备工艺的工业应用,进行了一系列的工程问题研究:（1）传质问题的改进。通过流体动力学模拟软件Fluent对现有电解槽内流体流动状况的数学模拟仿真,发现了槽内存在着短路流与滞留区的问题。对电解槽内的结构进行重新设计后,通过增加折流板以及阻流板的方式提高了电解槽内的传质情况。对新设计的电解槽再次模拟仿真证明了优化后槽内流线更为曲折交错,解决了层流导致的短路流问题以及角落电解液的滞留问题,得到了更有利于传质的电化学反应器结构。（2）电极材料的选择。通过对银电极、碳电极以及铅电极三种电极电解制备N-乙酰-L-半胱氨酸的电化学产率、电流效率以及电极电位分布进行研究,确认了铅电极是合适的工业生产N-乙酰-L-半胱氨酸的电极材料。碳电极和银电极虽然也满足对电化学产率的要求,但碳电极的电极电位分布不均匀容易造成局部析氢严重,而银的电流效率略低且材料成本高。（3）完成工业化生产试验。通过小试实验确定了从L-胱氨酸先乙酰化后电化学还原制备N-乙酰-L-半胱氨酸的工艺路线和工艺参数;通过公斤级试验确定放大规模后工艺的可行性,同时用电渗析器脱盐,利用离子交换膜的选择透过性解决了传统脱盐方式中存在的脱盐率低、操作繁琐以及使用有机溶剂等问题;最后进行工业化生产试验,对工艺进行调整并进行评价。
陈奇志[4]（2021）在《电解二氧化锰生产过程强化与工艺放大规律研究》文中认为锰是最重要的战略资源之一,广泛应用于钢铁、合金、电池、染料、医药等领域。近年来,“两矿加酸法”（软锰矿与硫铁矿加硫酸）一直是工业浸取锰矿的主要方法。但“两矿加酸法”浸出锰生产电解二氧化锰（EMD）的工艺普遍存在浸出温度较高、锰浸出率较低、除杂难、电解效率低、电解能耗较高、实验参数与工艺放大匹配性较差,以及随之带来的锰渣污染等问题,影响电解二氧化锰产业可持续发展。本文基于“两矿加酸法”浸出与电解过程,研究电解二氧化锰生产过程强化与工艺放大规律。主要研究内容及结果如下:（1）采用刚性桨与刚柔组合搅拌桨装置,分别对“两矿加酸法”浸出过程强化进行研究,考察了桨叶类型、温度、液固比及浸出时间等对锰矿浸出率的影响;同时,分别对不同桨型、硫化剂添加量对除杂行为及浸出动力学进行了研究。结果表明,刚柔组合搅拌桨可以有效地缩短“两矿加酸法”浸出时间,最佳浸出条件为:温度363 K,液固比10:1,硫酸浓度1.5 mol?L-1,硫铁矿与软锰矿质量比0.2,浸出时间240 min,在此条件下锰浸出率达到95.39%。刚柔组合桨使槽内流体与固体粒子最大限度混沌耦合,可以加快除杂过程。硫化剂SDD对杂质镍、钴、镉去除效果明显,对锌去除效果较差。通过对浸出动力学模型的选择研究,确定了刚柔组合桨搅拌槽内“两矿加酸法”浸出过程可用核缩减模型描述,控制步骤为界面化学反应,表观活化能为26.97 k J?mol-1,宏观动力学方程为:1-（1-X）3/1=0.90528[FeS2]0.9631[H2SO4]1.6442（r）2.4759（s）1.1618exp（-26969/RT）t（2）采用Fluent数值模拟方法对刚柔组合桨（DRF-P桨）和刚性桨（DR-P桨）两种桨型体系中的流场特性及固液悬浮特性进行了研究,对速度场、流场结构、软锰矿及硫铁矿的轴向局部固含率分布等进行了分析。考察了桨叶结构、转速、柔性片长度、柔性片宽度对轴向局部固含率的影响规律。结果表明,相比较DR-P桨,DRF-P桨能有效破坏流场的对称性结构,其液相最大湍动能数值（0.037）提升了41.02%、液相最大切向速度数值（0.13）增大了60.22%、液相最大轴向速度数值（0.14）增大了28.57%,使得搅拌槽中处于介稳态状态的流体结构逐渐向混沌区演变,提高了固体颗粒的轴向速度与切向速度,增大了局部固含率及固体颗粒的悬浮程度。（3）采用变频刚柔搅拌反应器强化锰矿浸出过程,对比分析了不同桨叶类型、搅拌桨运行方式和变频时间对锰矿浸出效果、搅拌功耗的影响;并通过计算流体力学计算了锰矿浸出放大装置中酸液、软锰矿和硫铁矿的分布情况。结果表明,变频刚柔桨通过柔性钢丝绳提高流体轴向运动速度,进而提高矿粉的悬浮效果,减小装置底部矿粉沉积,缩短了锰矿浸出时间且提高了浸出液中Mn2+含量。当变频时间为30 min时,变频刚柔桨体系的Mn2+含量比刚性桨和刚柔桨体系分别提高了8.9%和降低了2.7%,而搅拌功耗分别降低了7%和28%。刚柔桨较刚性桨更能使固体颗粒的悬浮程度增强,从而有利于锰矿的高效浸出。（4）对EMD电解过程阳极进行电化学测试,包括恒电位电流-时间测试和循环扫描伏安测试,同时探究加入Ce（SO4）2对电极反应的影响,进行了电解产物分析。结果表明,在EMD电解过程中发现了阳极周期性电势-时间电化学振荡现象,该振荡会导致>5.2%的额外功耗,且电化学振荡是由于γ-MnO2对水的电氧化催化作用而产生的。在电解液中加入少量Ce（SO4）2可以调节振荡,EMD的电化学性能得到显着提高。综上所述,电解二氧化锰生产过程浸出和电解过程存在非线性动力学行为,通过调控流体混沌混合和电解过程电化学振荡,可提高锰矿浸出效率和电解过程电流效率。
余俊[5]（2021）在《二氧化锡电极制备与处理有机废水的研究》文中进行了进一步梳理随着工业的发展,有机废水产生量日益增多,有机废水中来源广泛,结构稳定的物质对生态环境和生命体造成严重危害。目前,处理有机污水的方法主要有吸附法、膜分离法、生化处理法和高级氧化法等,但传统处理方法存在易产生二次污染、处理费用高、操作条件受限等问题。因此,开发一种高效、环保、经济的水处理技术意义重大。电化学催化氧化技术具有处理效率高、对环境友好、受操作条件限制少、自动化程度高等优点,能够实现对有机废水的高效处理。电极材料是电化学催化氧化技术的核心,二氧化锡电极是电催化领域中极具前景的催化材料,具有催化效果好、环保、能耗低等优点,但其使用寿命短,难以满足工业需求。因此,本文使用热分解法制备了一种改性二氧化锡电极（Ti/SnO2-ESIX）,极大地提高了二氧化锡电极的使用寿命,并通过多种表征方法研究了电极的性能。首先,采用热分解法制备了含有不同锡盐质量的改性二氧化锡电极,对含有不同锡盐量的电极进行加速寿命测试,通过XRD、SEM、ALT、LSV、EIS、CV等方法表征了最佳锡盐使用量电极（Ti/SnO2-ESIX）的表面形貌、晶体结构和电化学性能,并考察了Ti/SnO2-ESIX对二级反渗透浓水降解的效果。结果表明当锡盐质量为0.51 mg·cm-2时电极加速寿命最大达52.5 h,经过改性的二氧化锡电极具有四方金红石型结构,电极活性氧化层由多层纳米级别颗粒堆结而成,结构紧凑致密,这种结构提高了氧化活性层的稳定性、增加了活性位点。加速寿命前后的XRD图和SEM图结果表明电极失活主要原因是惰性层生成,从而降低了导电性能,导致电压升高、氧化层脱落、加速电极失活。电化学表征结果表明经过改性的Ti/SnO2-ESIX电极寿命获得了提高,电极导电性能变好、电极阻抗变小。电催化降解结果表明,在电流密度30 m A·cm-2下,能有效去除二级反渗透水的COD,表明Ti/SnO2-ESIX具有良好的催化效果。其次,为进一步分析不同参数对Ti/SnO2-ESIX电极降解有机物的影响,在实验室条件下模拟不同含量的苯酚和苯胺溶液,考察了电流密度、电解质浓度、初始浓度和pH值对Ti/SnO2-ESIX电极催化效果的影响。结果表明,苯酚和苯胺的降解效率随电流密度增大而增大;随初始浓度降低而增大;随电解质浓度增大而增大,但电解质浓度增大到1000 mg·L-1后,降解效率不再增加;pH值对降解效果影响不明显。电流效率随反应时间的进行不断下降,随电流密度增加而降低、随初始浓度增加而增加。在反应前30 min,降解速率快,电流效率高,能去除60%以上的COD,电极对苯酚和苯胺有很好的矿化效果。Ti/SnO2-ESIX电极具有较好的电催化性能和高的使用寿命,在常规的操作条件下能够有效的矿化有机物,高使用寿命能保证电极在工业中长期稳定运行,有望在工业中取得很好的应用。
郭尚坤[6]（2021）在《基于人工微纳结构增强二维材料光吸收和红外探测的研究》文中研究表明自石墨烯首次发现以来,其优异的电学、光学特性受到人们的广泛关注。由于石墨烯具有宽带吸收以及高载流子迁移率的特性,使其在光电探测领域备受瞩目。随着材料制备技术的发展,类比二维石墨烯材料,涌现出了具有各种特性的新型二维材料,它们由于受到纵向尺度的量子限制,展现出了很多传统半导体所不具备的优异光电性能,这极大的吸引了基于二维材料光电器件的兴趣。然而,原子层级别的厚度的光程使得二维材料的光吸收受限,这是本征二维材料光电器件低响应率的关键因素。近年来,通过微纳光子学结构调控光与物质相互作用,进而增强二维材料吸收,正成为提高二维材料光电器件性能的一种新的发展趋势。本论文主要围绕利用微纳结构调控二维材料光耦合从而增强光吸收和光响应开展研究,从理论和实验上分析了集成微纳光耦合结构二维材料器件光吸收和光响应增强的物理机理,揭示了光耦合结构增强光与二维材料相互作用的内在机制,实现了器件自驱动光响应增强以及二维材料高带宽的完美光吸收性能等。主要创新性的结果如下:1.建立了石墨烯和等离激元微纳谐振腔的集成结构,通过实验数据获得材料的电磁参数,基于有限元电磁场计算方法,理论实现了将入射光完全耦合到复合结构中,强烈的局域光场使得石墨烯吸收得到了明显提高。数值结果表明,石墨烯在共振波长处的吸收率提高至23%,局域模式的最大电场是入射光的35倍以上。相较于传统亚波长光栅集成石墨烯结构的局域场提高了8倍以上。2.为了实现金属-石墨烯-金属的类场效应晶体管红外探测器件的自驱动光响应,我们提出利用非对称集成的等离激元微纳谐振腔,打破局域场增强的对称性,使得石墨烯的光耦合呈现非对称分布。在与耦合天线复合的一端电极处,由于石墨烯与金属结区局域光场增强以及结区面积的增大,使得此处光响应显着提高;而在没有耦合天线但仍具有底部介质层与金属平面的另一端电极处,由于石墨烯受到底部近距离金属平板对光场的抑制作用,降低了金属与石墨烯结区附近的光吸收。最终,两端电极-石墨烯接触结区处,分别的光响应对比度高达105倍。这种超高对比度远远超过之前国内外的相关研究成果。基于这种非对称光响应的超高对比度,我们在红外泛光条件下,几乎零偏压下,实现了显着的净自驱动光响应。相较于一般耦合光栅集成石墨烯器件,等离激元微纳谐振腔集成的石墨烯器件红外光响应提高一个量级以上。3.通过控制顶部金属微结构的宽度,改变谐振腔的腔长,从而实现了等离激元微纳谐振腔集成的石墨烯红外探测器峰值探测波长的调谐。实验表明,通过改变金属微结构条带宽度,复合结构器件峰值光响应从1.3μm红移至1.65μm,光响应共振峰的带宽约为200～300 nm。此外,复合结构器件响应时间小于几个微秒,偏振消光比最高可达30,其光响应机制归因于光热电效应。4.揭示了局域场的极化方向与二维材料各向异性的光吸收的匹配对于二维材料光耦合的重要作用,获得了基于局域场极化方向与二维材料主吸收方向的匹配调控和体系临界耦合调控共同作用大幅提高二维材料光吸收率,并抑制金属耦合结构的光吸收损耗。我们研究了一种常见的光耦合结构,即金属-介质-金属（MIM）结构,证明了它有两种形式:局域场极化方向主要垂直于多层结构平面的磁谐振器形式和局域场极化方向主要平行于多层结构平面的超表面索尔兹伯里屏形式。当超表面索尔兹伯里屏形式的MIM结构与石墨烯结合时,局域场极化方向主要平行于石墨烯平面（即沿石墨烯的主吸收方向）,石墨烯的峰值吸收率在THz波段接近100%,在中红外波段接近90%。与局域场极化方向主要垂直于石墨烯平面（即与石墨烯主吸收方向正交）的磁谐振器形式相比,超表面索尔兹伯里屏形式使石墨烯的光吸收率增强效果提高了1.6～4.2倍,共振吸收增强带宽提高了3.6～6.4倍,金属损耗降低了7.4～24倍。对于单层黑磷（BP）,超表面索尔兹伯里屏形式的MIM结构将BP在3.5μm波长处的吸收率从0.44%提高到31%,比磁谐振器形式的吸收率高5.4倍。另外,带宽也是原来的1.8倍。此外,超表面索尔兹伯里屏形式将单层Mo S2在可见-近红外范围（415 nm到800 nm）的平均吸收率从7.3%提高到68.1%,比磁谐振器形式诱导的吸收率高4.4倍。超越临界耦合的光吸收提高归因于平面内的偏振光场,它有助于二维材料在光吸收竞争中降低了金属的吸收。
王鑫[7]（2021）在《基于纳米光纤与冷原子光接口的实验研究》文中研究说明在量子层面控制光与物质的相互作用并实现该过程的精密测量是量子光学实验研究及其相关应用的核心目标之一。中性原子作为一个基本量子单元,为光与物质相互作用的研究提供了很好的平台。在自由空间中对中性原子的冷却与俘获及对单个原子,直至原子阵列的精确操控,为演示一些基本的量子操控和量子信息处理过程提供了较为理想的舞台,从而使基于中性原子体系的光与物质接口,作为链接光子与原子之间量子信息存储和交换的节点,成为一个重要的环节,并在实验上取得了长足的进展。这也使得光与中性原子相互作用系统在量子信息处理,非线性光学及量子计量等研究领域展现出广阔的应用前景。在把光子与原子相互作用系统应用到实际过程中,通过各种途径提高它们之间的相互作用强度至关重要。自由空间中单个原子的共振散射截面通常在波长平方量级,要实现光子与原子的高效耦合,需要对光子的空间局域限制到接近甚至突破衍射极限。传统实验方案往往需要构建复杂庞大的实验系统,在自由空间中对原子进行俘获及操控,相应地发展起来强聚焦光束探测,腔量子电动力学,冷原子系综及里德堡原子等多种实验方案。目前基于不同相互作用体系的实验研究均取得了显着进展。然而在上述方案中,并未真正解决光场模式体积的强局域化,不同耦合系统中均存在很难消除的光子损耗通道。得益于微纳加工技术的日趋成熟,利用微纳光子学器件束缚光子的实验研究在过去十几年时间里取得了长足进步。微纳光子学器件具备极佳的鲁棒性及可拓展性,其作为理想的光子操控器件,可以将光子局域在亚波长尺度范围内,大幅度减小了光场的模式体积。该系统与集成光量子器件和量子信息处理系统的对接相较传统系统具有很大的优势,从而使基于微纳光子器件与中性原子的混合系统最近几年得到了人们的广泛关注。同时由于微纳光子学器件的特殊结构及其模式电场分布与自由空间光场完全不同,这也带来了若干新奇的物理现象。纳米光纤波导是结构最简单的微纳光子结构之一,其直径通常为亚波长量级,可以在光纤横向对光场提供极强的束缚。此时分布在纳米光纤外表面的光场,即倏逝场,会得到显着增强。倏逝场分布在纳米光纤表面附近约半波长范围内,可以与原子实现较强的相互作用并实现高效耦合输出。目前实验上已经实现了基于倏逝场的单原子阵列俘获,这也使纳米光纤成为实现中性原子光接口的重要手段。作者所在实验室从最近几年开始进行基于纳米光纤与冷原子波导量子电动力学实验和理论研究。本文将会详细介绍实验室取得的工作进展。本论文的主要内容包括:1)理论上提出了一种结构简单的打孔纳米光纤,可以实现与单个偶极子的高效耦合。研究标明,打孔纳米光纤对单个在特定偏振下偶极子所发出荧光的耦合效率可以高达62.8%,对于三个偏振的平均耦合效率约为40%。相比于传统纳米光纤,耦合效率提高了将近一倍。此外我们还详细研究了此打孔结构的纳米光纤与原子的耦合特性,包括纳米光纤直径和孔直径的选取与偶极子位置及波长的关系,为更加复杂的周期性光子晶体结构的引入提供了重要参考。我们还讨论了该系统的实验可行性。2)实验上搭建了基于纳米光纤-冷原子耦合系统的相对完整的实验平台,包括纳米光纤拉制系统,超高真空系统,磁光阱系统及时序控制系统等。实现了铯原子的冷原子磁光阱,纳米光纤与冷原子团的高效耦合,利用纳米光纤收集到超过5×105 counts/s的冷原子荧光,并观察到磁光阱中冷原子团对纳米光纤传输模式光场的吸收与散射,吸收效率达到7%。3)搭建了双色偶极阱实验系统,并完成了纳米光纤表面附近单原子阵列的装载。实验中得到的单原子阵列可以实现对纳米光纤传输光场92%的吸收。我们还研究了单原子阵列的基本性质,包括阱中原子寿命以及其本征振动频率等。4)在现有实验系统的基础上,利用光外差探测系统测量了纳米光纤的机械振动模式,并利用外部调制实现了对纳米光纤机械振动的激发。我们将详细介绍光外差探测系统的工作原理以及实验中用到的不同光外差探测实验方案。在无外界激励的情况下,我们同时测量到了纳米光纤的弯曲模式,轴向模式及扭转模式。我们引入了机械激励及光激励两种方式来增强纳米光纤的机械振动,利用光力耦合过程实现了对纳米光纤特定频率弯曲模式的确定性激发。我们还讨论了两种激励方式的调制频率及激励方向对机械模式激发的影响。在理论上我们分别利用数值计算及解析计算方法,研究了纳米光纤的四种机械模式,得到了四种机械模式的本征频率并分析了不同机械模式的局域特性。
高虹[8]（2021）在《硒化镓（GaSe）纳米材料的液相制备及其光学性能研究》文中指出随着二维材料在各个领域的广泛应用,越来越多不同类型的二维材料被科学家发现并进行研究。其中,硒化镓（GaSe）作为ⅢA-ⅥA族硫属化合物的代表走入了人们的视野。由于二维GaSe纳米材料独特的光电、热学、光响应、非线性光学等性能可广泛应用于太阳能电池、光电探测器、柔性电子、非线性光学等诸多领域。所以如何简单高效的制备出优良的少数层/单层GaSe纳米材料成为了众多科研工作者关注的课题。本文采用液相剥离法（LPE）,通过设计和分析正交实验和单因素实验确定了液相剥离过程中超声温度、离心转速和GaSe溶液浓度三个因素的影响优先级和最优工艺参数,并在最优工艺参数条件下成功制备出了少数层/单层二维GaSe纳米材料。为了验证所得二维GaSe材料的电特性,设计初步的p-GaSe/n-SiPN结原型结构并研究其在不同光照的条件下的伏安特性曲线和时间响应性能。本文的主要研究内容有:1.利用LPE法以块体GaSe材料和异丙醇溶液为原料,设计六组对照试验,通过金相显微照片、原子力显微镜、拉曼谱以及光致发光光谱这四种方法对样品进行表征,探究样品厚度与表征结果的关系,得出结论:随着样品厚度的减少,剥离下来的二维GaSe纳米材料的颜色也会越变越浅,拉曼谱的振动峰的峰强会逐渐减小甚至消失,光致发光峰峰位会出现蓝移且峰强会减弱。2.设计三因素五水平的正交实验,以样品在室温下测得的光致发光峰峰强为依据,结合二维GaSe材料的金相显微照片、拉曼谱和光致发光谱对制备的25个样品进行极差和方差分析,结果表明三个因素影响的主次顺序为:超声温度>离心转速>GaSe溶液浓度。在正交实验的基础上进行进一步的单因素实验得到制备少数层/单层二维GaSe材料的最优工艺参数为:超声温度=40℃、离心转速=10000 rpm、GaSe溶液浓度=25 mg/ml。使用XRD、EDS、金相显微照片、AFM、TEM、HRTEM、SAED、拉曼谱、光致发光光谱进行优化工艺参数制备出的样品的表征和分析,结果表明成功制备出了单层GaSe材料。3.为了验证所制备的二维GaSe材料的电特性,本文设计了一个初步的p-GaSe/n-SiPN结原型结构,以优化工艺参数下制备所得的少数层/单层二维GaSe纳米材料为原料,运用滴涂的方法成功制备出p-GaSe/n-SiPN结原型结构,研究了PN结在不同波长相同光功率和不同光功率相同波长下的伏安特性曲线,不同波长相同光功率下的时间响应曲线,确定PN结在405 nm波长下的性能最好,其对应的光响应强度为75 mA/W,外量子效率为25%,响应时间极短。
马德正[9]（2021）在《表面周期性电注入实现增益耦合半导体激光器的研究》文中进行了进一步梳理二十一世纪是信息时代,信息学科和信息产业的迅猛发展离不开微电子技术、光电子技术、通信技术、计算机科学与技术以及自动化、精密机械等科学技术综合发展。分布反馈（DFB）半导体激光器作为微电子器件的重要元件,以其单模成品率高、光电转化效率高、窄线宽、易于单片集成、可直接调谐的特性逐步成为光纤通信、医疗、材料加工等日常生活领域不可或缺的重要光源。传统的折射率耦合（Index-Coupled）DFB半导体激光器存在模式简并的问题,尽管引入λ/4相移光栅可以实现单模、窄线宽的激光输出,但在激光器内部不均匀的光子分布会导致空间烧孔效应,大大影响激光器的输出特性。另一种方案为增益耦合（GC,Gain-Coupled）DFB半导体激光器,其主要优势在于高的增益对比、单模成品率高以及由于驻波效应带来的高稳定性,但是传统的增益耦合DFB半导体激光器需要高精度的光栅刻蚀技术以及二次生长外延技术,这使得激光器的制作成本与工艺难度大幅增加,不利于其大批量生产和广泛应用。因此,本论文创新性的提出采用普通i-line光刻技术和等离子刻蚀技术,利用较为简单的芯片制造工艺,设计并制备1045 nm纯增益耦合DFB半导体激光器,实现了低阈值、高效率、高稳定性的单模激光输出。由于纯增益耦合激光器的内部增益耦合效应系数较小,激光器内部F-P效应显着,容易加剧激光器内部的模式竞争,导致激光器的输出模式不稳定,出现多模输出的现象。为了实现波长的精准锁定,创新性的提出了基于不同倾斜角度的795 nm纯增益耦合半导体激光器倾斜波导阵列。通过物理模型的建立、模拟仿真以及器件制备,从实验和理论上分析并验证了倾斜波导增益耦合半导体激光器的输出特性与对应的倾斜角度之间的关系,并且通过改变倾斜角度实现了一定的可调谐性能,对未来倾斜波导的结构设计有着重要意义。具体的研究内容及研究成果如下:（1）建立具有增益耦合机制的半导体激光器物理模型,根据耦合模理论与传输矩阵的方法对激光器内部原理进行分析,通过COMSOL Multiphysics、Rsoft、Matlab等商业软件进行模拟仿真,计算激光器内部的载流子分布、增益曲线、耦合系数以及光场分布,并根据仿真的结果对激光器的相关参数进行优化,获得了器件结构的优化方案。（2）设计并制备了表面周期性电注入实现激射波长在1045 nm的纯增益耦合分布反馈半导体激光器。利用周期性电极实现了有源区内部载流子的周期性分布,进而实现了较大的增益对比,对折射率的虚部进行了调制,最终实现了纯增益耦合机制。器件的阈值电流为40 m A,在240 m A的电流下的输出功率达51.9m W（HR和AR镀膜）,远超过文献中报道的单模增益耦合DFB半导体激光器（单腔面输出功率15.42 m W）。斜率效率达0.24 W/A,超过钛金属表面光栅增益耦合分布反馈半导体激光器（约0.11 W/A）的2倍。单模区间的范围内,最大边模抑制比超过35 d B,最窄线宽为1.12 pm,远低于文献报道的侧向耦合光栅的结构（约160 pm）以及高阶表面光栅型（线宽小于40 pm）增益耦合分布反馈半导体激光器。器件采用了和法布里-珀罗激光器几乎同样的工艺流程,大幅简化了增益耦合DFB半导体激光器的制作方法,对其大规模制造加工和广泛应用有着重要的推动作用。（3）设计并建立了倾斜脊形波导的物理模型,通过改变脊形波导的倾斜角度来改变有效光栅周期。通过COMSOL Multiphysics软件进行模拟仿真,得到了倾斜角度与激光器腔面反射率的关系,计算了倾斜波导所带来的激光器腔面损耗,进一步分析由于倾斜波导所引起的对激光器性能的影响。与传统的分布反馈激光器不同,倾斜波导纯增益耦合半导体激光器的输出特性与腔面反射率相关,倾斜角度越大,腔面反射率越小,也就意味着激光器的输出峰值功率随着倾斜角度的增加而减小,阈值电流随倾斜角度的增加而增大。（4）制备倾斜脊形纯增益DFB半导体激光器,来验证倾斜波导所带来的对激光器输出性能的影响。通过设计不同的倾斜角度来实现不同光栅周期,不同角度的光栅周期对应于激光器不同的激射波长,从而实现了激光器的可调谐特性。器件被解理成2 mm腔长,包含设计的5种倾斜角度,分别为0°、0.39°、1.86°、2.60、3.65°。在20℃的测试结果表明,5种倾斜角度的波导所制成的激光器的输出功率均超过了30 m W,输出光谱的边模抑制比均超过30 d B,波长的覆盖范围从789.392 nm到798.048 nm,共8.656 nm,覆盖了铷原子泵浦的吸收峰。验证了倾斜波导纯增益耦合半导体激光器输出峰值功率随着倾斜角度的增加而减小,阈值电流随倾斜角度的增加而增大的分析结果。另外测试的结果还表明倾斜波导的应用会降低激光器的波长随电流的漂移系数,提高激光器稳定性。本文提及的表面周期性电注入实现的增益耦合半导体激光器均是采用与FP激光器相似、较为简单的工艺制备技术。与目前采用精密光刻技术或二次外延制备方式相比,其优点在于制备工艺简单、容差大、可重复性高,能够满足工业化批量生产的需求。本文提及的表面周期性电注入增益耦合分布反馈半导体激光器的性能参数指标满足应用需求,但是其成本低和生产周期较短,在军事国防、工业生产加工、光通信、医疗美容等领域具有巨大的商业价值和应用前景。
彭显云[10]（2021）在《基于单原子催化剂的小分子电催化转化》文中研究表明随着化石能源的日渐枯竭和环境问题的日益凸显,寻求和开发一种清洁、廉价、高效的可再生能源已经变得十分迫切。自然界中存在大量且易获得的小分子物质,例如H2、O2、N2、CO2、H2O等。利用小分子的定向转化合成高附加值的化学品、燃料和化肥等受到了广泛关注。该研究对能源的可持续发展以及绿色化学都具有重要的现实意义,但仍极具挑战。电催化转化技术可在许多可再生能源存储和利用设备中实现电能与化学能之间的高效转换,从而为在温和条件下实现小分子的利用和转化提供了巨大的机会。然而这些小分子化学性质相对稳定,如何设计和制备廉价且高效的催化剂对能源和催化领域的科学研究乃至产业化过程都至关重要。单原子催化剂因其100%的原子利用率和独特的电子特性已广泛应用于电化学能量转换和存储的前沿领域。不仅为从原子尺度认识催化反应的机理提供了理想的模型和研究平台,而且有望成为具有巨大应用潜力的新型工业催化剂。众多小分子中,H2和NH3两类小分子在工业生产中具有重要的应用价值。其中,H2作为重要的可再生清洁能源之一,以能量密度高、燃烧产物零污染和资源丰富等优点备受到各国政府和研究机构的青睐,被视为是未来低碳、清洁、可持续发展能源系统的潜在候选者。而NH3是工业生产中第二重要的化学物质,已广泛应用于制药、合成纤维、化肥生产以及能源转换体系。与其他能量载体相比,由于NH3含有17.6 wt.%的氢且以液态形式存在,被认为是氢的理想存储介质。更重要的是,NH3是重要的无碳能源载体,在分解时不会排放任何二氧化碳。H2和NH3的合理利用和高效定向转化可以为解决当今日益严重的能源危机和环境问题开辟了一条切实可行的新道路。鉴于此,本文基于单原子催化剂的电催化合成H2和NH3展开了研究。详细地探讨了单原子催化剂的普适性合成策略;系统地研究了单原子催化剂表面对小分子电催化活化与定向转化;深入地讨论了单原子催化剂结构与电催化性能的构效关系;探究和揭示了反应机理与调控规律,从而实现用于电催化转化小分子的单原子催化剂的理性设计。具体研究内容如下:（1）设计和制备低成本和高活性的酸性产氢催化剂的需求是十分迫切的,但仍面临巨大的挑战。本文首次将锚定在Ti3C2Tx MXene纳米片上的Ru单原子催化剂（Ru-SA/Ti3C2Tx）用作酸性Hydrogen evolution reaction（HER）、Oxygen evolution reaction（OER）和Oxygen reduction reaction（ORR）三功能电催化剂。电化学研究结果显示,在电流密度为10 m A cm-2时,Ru-SA/Ti3C2Tx催化剂的ORR半波电势分别为0.8 V vs RHE,HER和OER的对应的过电位分别为70 m V vs RHE和290 m V vs RHE。基于Ru-SA/Ti3C2Tx催化剂酸性全水解仅需要1.56 V电池电势就能达到10 m A cm-2的电流密度。组装的H2-O2燃料电池的最大功率密度高达941 m W cm-2。理论计算表明,孤立的Ru单原子催化剂中的Ru-O2位点可以有效地优化反应过程中反应物/中间体的吸附和降低决势步的能垒,从而高效低提升其酸性HER、OER和ORR动力学性能。（2）基于氧官能化的Ti3C2Ox MXene纳米片上高度分散的Rh单原子催化剂（Rh-SA/Ti3C2Ox）,本文设计和制备了一种新颖的自供能双产氢系统,用于高效地制氢。该双功能Rh-SA/Ti3C2Ox催化剂对全p H值的析氢反应和肼氧化反应均展现出显着的催化活性。基于Rh-SA/Ti3C2Ox催化剂,通过结合Zn-H2电池和全肼解反应单元组装了自供能双产氢系统。该系统实现的产氢率高达45.77 mmol h-1。密度泛函理论研究表明,原子分散的Rh单原子不仅可以使HER反应中吸附氢的自由能具有更高的热中性,而且还能够大大降低*NHOH中间体脱氢的自由能垒。（3）通过电催化技术利用N2在环境条件下电合成NH3是替代传统Haber-Bosch过程的重要课题。但目前无指导性的盲目搜寻电催化剂不能有效提高N2还原产NH3率。对此,本文采用第一性原理计算发现在单个金属位点上连续出现的垂直端*N2和倾斜端*NNH分子是实现高性能N2还原的关键。通过靶向分子,可以发现并大量合成具有Ag-N4配位的Ag单位点。在环境条件下,该催化剂在HCl溶液中显示出创纪录高的产NH3率(270.9μg h-1 mg-1cat.或69.4 mg h-1 mg-Ag1)以及较高的法拉第效率（21.9%）。在连续20个循环反应测试中,NH3产率保持稳定,并且还原电流密度在60 h内几乎没有衰减。（4）为了实现电化学NO还原合成NH3的策略,本文通过在B和N共掺杂的碳纳米管上组装金属单原子（Al、Mn、Fe、Cu和Nb）合成了一系列的单原子催化剂。电化学研究发现,该合成的一系列单原子催化剂对环境电合成NH3表现出较高的NO还原催化活性。特别地,Nb单原子催化剂的NH3产率高达8.2×10-8 mol cm-2 s-1,该值比已报道的最好N2还原反应合成NH3的产率高出了两个数量级,且接近美国能源部提出的工业电合成NH3的目标。理论计算表明,这种高效NO还原合成NH3的性能源自Nb-SA/BNC催化剂中的单个Nb B2N2位点,它不仅能促进了NO分子的吸附,还能有效降低决势步的能垒。
二、优化工艺 精细操作是提高电流效率的基础（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、优化工艺 精细操作是提高电流效率的基础（论文提纲范文）
（1）二硫化钼及磷化钼基复合材料的制备及其电催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氢能的制备技术 |
| 1.2.1 蒸汽重整技术 |
| 1.2.2 生物制氢 |
| 1.2.3 辐解制氢 |
| 1.2.4 光催化制氢 |
| 1.2.5 热解水制氢 |
| 1.2.6 电解水制氢 |
| 1.3 电解水技术的发展及原理 |
| 1.3.1 电解水制氢基本原理 |
| 1.4 电解水催化剂的分类 |
| 1.4.1 贵金属催化剂 |
| 1.4.2 非金属催化剂 |
| 1.4.3 过渡金属化合物 |
| 1.5 催化剂设计要求及性能调控策略 |
| 1.5.1 电催化剂的设计要求 |
| 1.5.2 催化剂的性能调控策略 |
| 1.6 本论文的选题依据及主要研究内容 |
| 第二章 MoS_2-MoO_3复合纳米球的构建及电催化析氢性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 实验药品 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.2.3 催化剂的制备过程 |
| 2.2.4 材料的表征 |
| 2.2.5 工作电极的制备及电化学性能测试方法 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 升温速率的影响 |
| 2.3.2 硫化时间的影响 |
| 2.3.3 电催化性能研究 |
| 2.3.4 合成机理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 MoS_2在Co-N共掺杂碳笼的限域式生长及电催化析氢/析氧性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验药品 |
| 3.2.2 实验仪器 |
| 3.2.3 催化剂的制备过程 |
| 3.2.4 材料的表征 |
| 3.2.5 工作电极的制备及电化学性能测试方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 催化剂碳化前驱体AM/ZIF-67_n的结构表征 |
| 3.3.2 催化剂Co-N-CN和 MoS_2/Co-N-CN_n的形貌表征 |
| 3.3.3 催化剂Co-N-CN和 MoS_2/Co-N-CN_n的晶型及多孔结构分析 |
| 3.3.4 催化剂Co-N-CN和 MoS_2/Co-N-CN_n元素组成及价态分析 |
| 3.3.5 碳化温度对催化剂MoS_2/Co-N-CN_2的影响 |
| 3.3.6 电催化性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 构建多层次三维结构的MoP/C-RGO复合片及电化学性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 实验药品 |
| 4.2.2 实验仪器 |
| 4.2.3 催化剂的制备过程 |
| 4.2.4 材料的表征 |
| 4.2.5 电催化性能测试 |
| 4.2.6 电池性能测试 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 Mo-PDA纳米花及在石墨烯片GO上的生长 |
| 4.3.2 MoP/C纳米球及MoP/C-rGO复合纳米片的结构分析 |
| 4.3.3 催化析氢性能研究 |
| 4.3.4 锂电储能性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 三元异质MoS_2/C@Co_9S_8皮芯纳米纤维的制备及电催化析氢/析氧性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验药品 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 催化剂的制备过程 |
| 5.2.4 材料的表征 |
| 5.2.5 工作电极的制备及电化学性能测试方法 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 金属有机框架ZIF-67在PAN纤维上的生长 |
| 5.3.2 C@Co_3O_4皮芯纳米纤维的表征 |
| 5.3.3 MoS_2/C@Co_9S_8-n纳米纤维的形貌及结构分析 |
| 5.3.4 MoS_2/C@Co_9S_8复合纳米纤维电催化析氢性能研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 柔性自支撑电极Ni-MoP@C/CC的制备及电催化析氢性能研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 实验药品 |
| 6.2.2 实验仪器 |
| 6.2.3 催化剂的制备过程 |
| 6.2.4 材料的表征 |
| 6.2.5 电化学性能测试方法 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 Ni-Mo共掺杂对PDA聚合的影响 |
| 6.3.2 电极Ni-MoP@C/CC的结构表征 |
| 6.3.3 电极Ni-MoP@C/CC的电催化性能 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 主要结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录:作者在攻读博士学位期间的成果 |
（2）高炉煤气精脱硫技术实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 高炉煤气基本概述 |
| 1.3 COS基本概述 |
| 1.3.1 COS物理性质 |
| 1.3.2 COS化学性质 |
| 1.4 COS脱除研究进展 |
| 1.4.1 湿法脱硫 |
| 1.4.2 干法脱硫 |
| 1.4.3 COS水解催化 |
| 1.5 研究内容与方法 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 技术路线 |
| 2 实验系统及分析方法 |
| 2.1 实验设备与器材 |
| 2.1.1 电化学协同湿法吸收实验设备 |
| 2.1.2 COS水解催化剂研究实验设备 |
| 2.2 实验试剂 |
| 2.2.1 电化学协同湿法吸收实验试剂 |
| 2.2.2 新型COS水解催化剂研究实验试剂 |
| 2.3 实验方案设计 |
| 2.3.1 电化学协同湿法吸收脱除实验方案 |
| 2.3.2 新型COS水解催化剂研究实验方案 |
| 2.4 测试指标及分析方法 |
| 2.4.1 电化学协同湿法吸收脱除实验测试指标 |
| 2.4.2 新型COS水解催化剂研究实验测试指标 |
| 3 电化学协同湿法脱除COS实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验结果及分析 |
| 3.2.1 电化学协同效应分析 |
| 3.2.2 吸收剂类型对湿法吸收脱硫效率的影响分析 |
| 3.2.3 工况条件对湿法吸收脱硫效率的影响分析 |
| 3.2.4 滤液离子浓度分析 |
| 3.2.5 滤液红外谱图分析 |
| 3.2.6 脱硫循环补液方案 |
| 3.3 电化学协同湿法脱硫过程及反应动力学分析 |
| 3.4 经济效益分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 羰基硫水解催化剂性能研究 |
| 4.1 实验装置对羰基硫水解的影响 |
| 4.1.1 石英反应管对羰基硫水解的影响 |
| 4.1.2 石英管内温度状况 |
| 4.2 γ-Al_2O_3催化剂的工艺条件对羰基硫水解的影响 |
| 4.2.1 湿度对羰基硫脱除效率的影响 |
| 4.2.2 温度对羰基硫脱除效率的影响 |
| 4.2.3 空速对羰基硫脱除效率的影响 |
| 4.3 单金属活性组分水解催化剂 |
| 4.3.1 负载型ZnO单金属催化剂 |
| 4.3.2 负载型MnO单金属催化剂 |
| 4.3.3 单金属水解催化剂脱硫机制分析 |
| 4.4 双金属活性组分水解催化剂 |
| 4.4.1 负载型ZnO-MnO双金属催化剂 |
| 4.4.2 负载型MnO-ZnO双金属催化剂 |
| 4.4.3 双金属水解催化剂脱硫机制分析 |
| 4.5 改性双金属活性组分水解催化剂 |
| 4.5.1 催化剂制备方法 |
| 4.5.2 催化剂对COS水解活性的影响 |
| 4.5.3 改性双金属水解催化剂的表征 |
| 4.6 制备工艺对改性催化剂COS脱除效率的影响 |
| 4.6.1 焙烧温度对COS脱除效率的影响 |
| 4.6.3 烘干时间对COS脱除效率的影响 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 改性水解催化剂工艺条件的优化及反应速率的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不同操作条件对COS脱除效率的影响 |
| 5.2.1 反应温度对COS脱除效率的影响 |
| 5.2.2 空速对COS脱除效率的影响 |
| 5.2.3 反应湿度对COS脱除效率的影响 |
| 5.2.4 进气浓度对COS脱除效率的影响 |
| 5.2.5 二氧化碳浓度对COS水解催化的影响 |
| 5.2.6 一氧化碳浓度对COS水解催化的影响 |
| 5.3 羰基硫水解反应速率的影响及机理分析 |
| 5.3.1 羰基硫反应动力学实验 |
| 5.3.2 羰基硫水解反应机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）由L-胱氨酸直接制备N-乙酰-L-半胱氨酸的工程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 L-胱氨酸概述 |
| 1.2.1 L-胱氨酸的理化性质 |
| 1.2.2 L-胱氨酸的生产方法 |
| 1.2.3 L-胱氨酸的用途 |
| 1.3 N-乙酰-L-半胱氨酸概述 |
| 1.3.1 N-乙酰-L-半胱氨酸的理化性质 |
| 1.3.2 N-乙酰-L-半胱氨酸的生产方法 |
| 1.3.3 N-乙酰-L-半胱氨酸的用途 |
| 1.4 电化学工程 |
| 1.4.1 有机电化学合成 |
| 1.4.2 电解槽工程学 |
| 1.5 计算流体动力学简介 |
| 1.5.1 CFD软件结构 |
| 1.5.2 CFD数值模拟步骤 |
| 1.6 论文研究的意义、主要内容和创新型 |
| 1.6.1 论文研究的意义 |
| 1.6.2 论文研究的主要内容 |
| 1.6.3 论文研究的创新性 |
| 第2章 板框式电解槽工程问题研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 板框式电解槽内部结构对流动特性影响仿真 |
| 2.2.1 仿真流程 |
| 2.2.2 板框式电解槽三维模型建立 |
| 2.2.3 网格划分 |
| 2.2.4 Fluent求解器计算 |
| 2.2.5 CFD-Post后处理 |
| 2.3 板框式电解槽内部结构优化及仿真 |
| 2.3.1 槽板内部结构优化 |
| 2.3.2 优化后板框式电解槽内部流动特性仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 电极材料对电化学制备N-乙酰-L-半胱氨酸的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 实验试剂与仪器 |
| 3.2.2 电解液制备 |
| 3.2.3 电极制备及处理 |
| 3.2.4 电化学析氢测试 |
| 3.2.5 板框式流动电解槽电解 |
| 3.2.6 电解产物分析 |
| 3.2.7 参数计算 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 电还原反应过程及不同电极材料电化学产率 |
| 3.3.2 电流效率 |
| 3.3.3 电极电位分布 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 由L-胱氨酸直接制备N-乙酰-L-半胱氨酸的工业化示范 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 小试工艺 |
| 4.2.1 试剂与仪器 |
| 4.2.2 小试工艺流程图 |
| 4.2.3 小试工艺装置图 |
| 4.2.4 小试原料投放量 |
| 4.2.5 小试操作步骤 |
| 4.2.6 产品测试 |
| 4.2.7 结果与讨论 |
| 4.3 公斤级试验 |
| 4.3.1 试剂与仪器 |
| 4.3.2 公斤级试验工艺流程图 |
| 4.3.3 公斤级试验装置图 |
| 4.3.4 公斤级试验原料投放量 |
| 4.3.5 公斤级试验操作步骤 |
| 4.3.6 产品测试 |
| 4.3.7 结果与讨论 |
| 4.4 工业化生产试验 |
| 4.4.1 试剂与仪器 |
| 4.4.2 工业化生产试验工艺流程图 |
| 4.4.3 工业化生产试验装置图 |
| 4.4.4 工业化生产试验原料投放量 |
| 4.4.5 工业化生产试验工艺步骤 |
| 4.4.6 产品测试 |
| 4.4.7 结果与讨论 |
| 4.5 经济技术评价 |
| 4.5.1 经济评价 |
| 4.5.2 技术评价 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间所取得的科研成果 |
| 致谢 |
（4）电解二氧化锰生产过程强化与工艺放大规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 电解二氧化锰生产工艺技术简介 |
| 1.1.1 电解二氧化锰产业现状 |
| 1.1.2 电解二氧化锰主要生产方法 |
| 1.1.3 电解二氧化锰生产工序 |
| 1.1.4 电解二氧化锰产品型号 |
| 1.2 锰矿浸出技术 |
| 1.2.1 菱锰矿浸出方法概述 |
| 1.2.2 软锰矿浸出方法概述 |
| 1.2.3 锰矿浸出过程动力学 |
| 1.3 电解二氧化锰电解技术 |
| 1.3.1 电解流程及电解机理分析 |
| 1.3.2 EMD质量的影响因素 |
| 1.4 电解二氧化锰生产过程强化技术 |
| 1.4.1 “两矿加酸”浸出与除杂强化研究 |
| 1.4.2 “两矿加酸”浸出过程强化模拟研究 |
| 1.4.3 “两矿加酸”浸出放大过程强化研究 |
| 1.4.4 EMD电解过程强化研究 |
| 1.5 研究意义与研究内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 研究特色与创新性 |
| 第二章 软锰矿“两矿加酸”浸出与除杂行为研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 “两矿加酸”与除杂工艺 |
| 2.3 实验部分 |
| 2.3.1 主要原料及试剂 |
| 2.3.2 主要装置及设备 |
| 2.3.3 主要实验步骤 |
| 2.3.4 主要分析方法 |
| 2.4 “两矿加酸”浸出研究 |
| 2.4.1 桨叶类型对锰浸出率的影响 |
| 2.4.2 温度对锰浸出率的影响 |
| 2.4.3 液固比对锰浸出率的影响 |
| 2.4.4 硫酸浓度对锰浸出率的影响 |
| 2.4.5 硫铁矿与软锰矿质量比对浸出率的影响 |
| 2.4.6 浸出前后XRD物相对比分析 |
| 2.4.7 浸出前后SEM微观结构对比分析 |
| 2.5 刚柔搅拌反应器硫化除杂研究 |
| 2.5.1 硫化剂添加量对镍去除的影响 |
| 2.5.2 硫化剂添加量对钴去除的影响 |
| 2.5.3 硫化剂添加量对镉去除的影响 |
| 2.5.4 硫化剂添加量对锌去除的影响 |
| 2.6 软锰矿-硫铁矿“两矿加酸”浸出搅拌动力学 |
| 2.6.1 浸出动力学模型选择与分析 |
| 2.6.2 表观活化能计算 |
| 2.6.3 宏观动力学方程的建立 |
| 2.7 小结 |
| 第三章 “两矿加酸”固液混合过程数值模拟研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 计算模型 |
| 3.2.1 物理模型及模拟体系 |
| 3.2.2 计算域离散 |
| 3.3 数值模拟方法 |
| 3.3.1 基本控制方程 |
| 3.3.2 流体湍流模型 |
| 3.3.3 曳力模型 |
| 3.3.4 数值模拟方法 |
| 3.4 模拟结果与讨论 |
| 3.4.1 搅拌功耗验证 |
| 3.4.2 局部固含率验证 |
| 3.4.3 流场结构分析 |
| 3.4.4 速度场分布 |
| 3.4.5 湍动能分布 |
| 3.4.6 湍动能耗散分布 |
| 3.4.7 桨叶类型对固体颗粒悬浮状态的影响 |
| 3.4.8 局部固含率分布 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 “两矿加酸”浸出放大规律研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 搅拌与变频装置 |
| 4.3 研究目的及关键问题 |
| 4.4 研究方法 |
| 4.4.1 二价锰离子浓度测定 |
| 4.4.2 氢离子浓度测定 |
| 4.4.3 电耗测定 |
| 4.4.4 计算方法 |
| 4.5 刚性桨、刚柔桨和变频刚柔桨反应器内锰矿浸出及除铁研究 |
| 4.5.1 锰矿浸出效果探究 |
| 4.5.2 搅拌功耗研究 |
| 4.6 搅拌反应器装备放大数值模拟计算 |
| 4.6.1 计算模型及计算体系 |
| 4.6.2 网格划分及无关性验证 |
| 4.6.3 结果与讨论 |
| 4.7 小结 |
| 第五章 EMD电解过程强化研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 实验试剂与仪器 |
| 5.2.2 EMD实验装置 |
| 5.2.3 电化学测试方法 |
| 5.2.4 分析与表征 |
| 5.3 EMD电化学振荡行为研究 |
| 5.3.1 EMD电流振荡行为 |
| 5.3.2 电解二氧化锰电流振荡行为引发的非功率电耗 |
| 5.4 Ce(SO_4)_2调控EMD品质规律研究 |
| 5.4.1 Ce(SO_4)_2调控EMD电流振荡行为 |
| 5.4.2 Ce(SO_4)_2对MnO_2形貌及晶形的影响 |
| 5.4.3 Ce(SO_4)_2调控电解二氧化锰电流振荡行为的机理分析 |
| 5.5 EMD生产过程纳米晶微球修饰电极强化技术研究 |
| 5.5.1 纳米珠磨工艺条件的控制及最佳晶微球粒径的确定 |
| 5.5.2 纳米晶微球添加剂配制和投料工艺的控制及工艺参数确定 |
| 5.5.3 电解槽面控制及电解工艺参数确定 |
| 5.5.4 与当前国内外同类技术的比较 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士期间主要论文及成果 |
（5）二氧化锡电极制备与处理有机废水的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 有机废水处理方法 |
| 1.2.1 预处理 |
| 1.2.2 生化处理法 |
| 1.2.3 深度处理法 |
| 1.3 电化学催化氧化技术 |
| 1.3.1 电化学催化氧化法研究现状 |
| 1.3.2 电催化氧化法原理 |
| 1.3.3 电极制备方法 |
| 1.4 电催化氧化电极材料 |
| 1.4.1 BDD电极(磞掺杂金刚石电极) |
| 1.4.2 三维电极 |
| 1.4.3 尺寸稳定电极(DSA电极) |
| 1.4.4 氧化锡电极 |
| 1.5 研究意义及内容 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 实验与方法 |
| 2.1 主要实验材料与试剂 |
| 2.2 实验仪器 |
| 2.3 电极表征 |
| 2.3.1 X射线衍射(XRD) |
| 2.3.2 扫描电镜(SEM) |
| 2.3.3 X射线光电子能谱(XPS) |
| 2.3.4 前驱体溶液热重法-差式扫描量热法分析(TG-DSC) |
| 2.4 电极电化学性能表征 |
| 2.4.1 加速寿命测试(ALT) |
| 2.4.2 线性扫描伏安测试(LSV) |
| 2.4.3 循环伏安测试(CV) |
| 2.4.4 交流阻抗测试(EIS) |
| 2.5 电极电催化氧化性能 |
| 2.5.1 电催化氧化性能测试 |
| 2.5.2 化学需氧量(COD)的测定 |
| 2.5.3 紫外-可见分光光度法 |
| 第三章 Ti/SnO_2-ESIX电极的性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 电极的制备 |
| 3.2.2 锡盐使用量确定 |
| 3.2.3 TG-DSC分析 |
| 3.3 Ti/SnO_2-ESIX电极表征 |
| 3.3.1 电极XRD分析 |
| 3.3.2 电极XPS分析 |
| 3.3.3 电极表面形貌分析(SEM) |
| 3.4 电极电化学性能分析 |
| 3.4.1 电极加速寿命 |
| 3.4.2 电极线性伏安曲线(LSV)分析 |
| 3.4.3 电极循环伏安曲线 |
| 3.4.4 电极交流阻抗图 |
| 3.4.5 电极电催化性能分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 电催化氧化降解苯酚和苯胺废水的研究 |
| 4.1 实验部分 |
| 4.2 电催化氧化降解苯酚因素研究 |
| 4.2.1 电流密度的影响 |
| 4.2.2 电解质浓度的影响 |
| 4.2.3 苯酚初始浓度的影响 |
| 4.2.4 初始pH的影响 |
| 4.3 电催化氧化降解苯胺因素研究 |
| 4.3.1 电流密度的影响 |
| 4.3.2 电解质浓度的影响 |
| 4.3.3 苯胺初始浓度的影响 |
| 4.3.4 初始pH值的影响 |
| 4.4 降解机理 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论、创新点及展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（6）基于人工微纳结构增强二维材料光吸收和红外探测的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 二维材料光电探测器的研究发展 |
| 1.2.1 功能结构复合单一二维材料光电探测器 |
| 1.2.2 二维材料异质结光电探测器 |
| 1.2.3 二维材料自驱动光电探测器 |
| 1.3 光学微纳结构增强石墨烯吸收的国内外进展 |
| 1.3.1 微光子学结构增强石墨烯吸收 |
| 1.3.2 金属纳米结构等离激元共振增强石墨烯吸收 |
| 1.4 石墨烯光电探测器的性能指标以及探测机制 |
| 1.4.1 石墨烯FET光电探测器性能指标 |
| 1.4.2 石墨烯光电探测器的探测机制 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 理论仿真与实验研究方法 |
| 2.1 理论仿真方法 |
| 2.1.1 有限时域差分法(FDTD) |
| 2.1.2 有限元法(FEM) |
| 2.2 石墨烯理论与实验转移和表征方法 |
| 2.2.1 石墨烯理论模型 |
| 2.2.2 石墨烯实验转移 |
| 2.2.3 石墨烯表征方法 |
| 2.3 电子束曝光法制备器件 |
| 2.4 红外光电探测器件实验表征方法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 等离激元微纳谐振腔非对称光耦合增强石墨烯自驱动红外探测性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 材料转移与器件制备 |
| 3.2.1 石墨烯快速转移 |
| 3.2.2 复合器件与金属光栅集成MGM器件制备流程 |
| 3.3 器件结构以及器件稳定性表征分析 |
| 3.3.1 器件结构 |
| 3.3.2 器件基本物理特性和电学特性表征分析 |
| 3.4 非对称光电耦合增强器件性能的表征与分析 |
| 3.4.1 非对称光电耦合增强红外光响应对比度表征分析 |
| 3.4.2 石墨烯器件能带仿真理论分析 |
| 3.5 实验表征结合电磁仿真分析器件非对称光耦合 |
| 3.5.1 石墨烯的光学仿真 |
| 3.5.2 器件电磁耦合增强红外光响应的理论、实验分析 |
| 3.6 非对称光电耦合实现器件自驱动红外光响应 |
| 3.7 光谱可调谐性红外光响应 |
| 3.8 红外快速光探测以及偏振探测 |
| 3.9 理论结合实验分析复合结构器件红外探测机制 |
| 3.9.1 石墨烯费米能级和塞贝克系数的计算 |
| 3.9.2 石墨烯表面光激发热载流子温升的模拟 |
| 3.9.3 理论结合实验分析器件光探测机制 |
| 3.10 本章小结 |
| 第4章 基于超材料的偏振匹配和临界耦合联合作用增强的二维材料光吸收的研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 两种MIM结构临界耦合状态下增强THz波段石墨烯光吸收的对比研究 |
| 4.3 两种结构共振吸收的局域光场偏振匹配定量分析 |
| 4.4 等效电路模型分析超表面索尔兹伯里屏形式的MIM-石墨烯复合结构 |
| 4.5 偏振匹配和临界耦合联合作用增强石墨烯红外范围光吸收 |
| 4.6 偏振匹配和临界耦合联合作用增强单层黑磷中红外范围光吸收 |
| 4.7 偏振匹配和临界耦合联合作用增强单层MoS_2可见-近红外范围光吸收 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）基于纳米光纤与冷原子光接口的实验研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光与原子相互作用 |
| 1.2 微纳光子器件与原子相互作用 |
| 1.3 纳米光纤波导量子电动力学 |
| 1.4 论文结构安排 |
| 第二章 纳米光纤波导量子电动力学基本原理 |
| 2.1 纳米光纤 |
| 2.1.1 纳米光纤基本结构 |
| 2.1.2 纳米光纤传输模式 |
| 2.1.3 纳米光纤与铯原子耦合特性 |
| 2.2 双色偶极阱理论 |
| 第三章 纳米光纤-单个偶极子耦合系统数值模拟 |
| 3.1 纳米光纤-单个偶极子耦合 |
| 3.1.1 纳米光纤直径对耦合效率的影响 |
| 3.1.2 偶极子位置对耦合效率的影响 |
| 3.2 打孔纳米光纤-单个偶极子耦合增强系统 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 纳米光纤-冷原子团耦合 |
| 4.1 实验装置 |
| 4.1.1 纳米光纤的制作 |
| 4.1.2 真空系统 |
| 4.1.3 磁光阱 |
| 4.1.4 纳米光纤-冷原子团耦合系统 |
| 4.2 利用纳米光纤收集冷原子团荧光 |
| 4.2.1 冷原子团荧光收集 |
| 4.2.2 利用冷原子团荧光计数优化磁光阱参数 |
| 4.3 冷原子团对纳米光纤传播模式的吸收 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 基于纳米光纤的一维单原子阵列 |
| 5.1 双色偶极阱 |
| 5.1.1 实验装置 |
| 5.1.2 纳米光纤模式的偏振测量与控制 |
| 5.1.3 一维单原子阵列 |
| 5.2 一维单原子阵列特性研究 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 纳米光纤机械振动模式研究 |
| 6.1 纳米光纤机械振动模式的研究意义 |
| 6.2 纳米光纤机械振动模式理论 |
| 6.3 光外差探测装置 |
| 6.4 纳米光纤机械振动模式测量 |
| 6.4.1 光外差探测方案 |
| 6.4.2 无激发情况纳米光纤机械振动模式测量 |
| 6.4.3 光激励情况纳米光纤机械振动模式测量 |
| 6.4.4 机械激励情况纳米光纤机械振动模式测量 |
| 6.5 小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间的研究成果 |
| 致谢 |
| 个人简况及联系方式 |
（8）硒化镓（GaSe）纳米材料的液相制备及其光学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 GaSe材料概述 |
| 1.2.1 GaSe材料的结构和性质 |
| 1.2.2 二维GaSe纳米材料的制备方法 |
| 1.2.3 二维GaSe纳米材料的应用 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 本文选题依据及研究内容 |
| 第二章 实验方案设计与样品表征方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验试剂和仪器 |
| 2.2.1 实验试剂 |
| 2.2.2 实验仪器 |
| 2.3 实验工艺流程 |
| 2.3.1 硅衬底的清洗 |
| 2.3.2 液相剥离法制备二维GaSe纳米材料 |
| 2.3.3 p-GaSe/n-SiPN结原型结构的制备 |
| 2.4 材料表征与性能测试方法 |
| 2.4.1 X射线衍射仪 |
| 2.4.2 能谱仪 |
| 2.4.3 金相显微镜 |
| 2.4.4 原子力显微镜 |
| 2.4.5 拉曼光谱仪 |
| 2.4.6 透射电子显微镜及高分辨透射电子显微镜 |
| 2.4.7 光致发光光谱仪 |
| 2.4.8 发光二极管光源 |
| 2.4.9 电源 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 二维GaSe纳米材料的制备、表征及光致发光性能 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 二维GaSe纳米材料的制备方法及前期探究实验 |
| 3.2.1 二维GaSe纳米材料的制备 |
| 3.2.2 前期探究实验 |
| 3.3 二维GaSe纳米材料的正交实验设计与表征 |
| 3.3.1 二维GaSe纳米材料的正交实验设计 |
| 3.3.2 二维GaSe纳米材料的正交实验样品的表征分析 |
| 3.3.3 极差分析&方差分析 |
| 3.4 二维GaSe纳米材料的单因素实验设计及表征 |
| 3.4.1 二维GaSe纳米材料的超声温度单因素实验设计及表征 |
| 3.4.2 二维GaSe纳米材料的离心转速单因素实验结果表征 |
| 3.5 优化参数下的二维GaSe纳米材料的制备与表征 |
| 3.5.1 优化参数下少数层/单层二维GaSe纳米材料的制备 |
| 3.5.2 优化参数下少数层/单层二维GaSe纳米材料的表征 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 p-GaSe/n-SiPN结原型结构的制备及性能探究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 p-GaSe/n-SiPN结的探究 |
| 4.2.1 p-GaSe/n-SiPN结的工作机理 |
| 4.2.2 不同波长相同光功率下的I-V特性的研究 |
| 4.2.3 相同波长不同光功率下的I-V特性的研究 |
| 4.2.4 p-GaSe/n-SiPN结的时间响应性能的研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）表面周期性电注入实现增益耦合半导体激光器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 半导体激光器的应用与发展历程 |
| 1.1.1 半导体激光器的应用 |
| 1.1.2 半导体激光器的发展历程 |
| 1.2 增益耦合分布反馈半导体激光器的研究进展 |
| 1.2.1 国外研究进展 |
| 1.2.2 国内研究进展 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第2章 半导体激光器理论与分析 |
| 2.1 半导体激光器的工作原理 |
| 2.1.1 增益介质内部的粒子数反转与光增益 |
| 2.1.2 电泵浦与光泵浦 |
| 2.1.3 光学谐振腔 |
| 2.2 半导体激光器的基本特性 |
| 2.2.1 光电特性 |
| 2.2.2 光谱特性 |
| 2.2.3 空间模式特性 |
| 2.2.4 温度特性 |
| 2.2.5 调制特性 |
| 2.2.6 退化与灾变特性 |
| 2.3 增益耦合分布反馈半导体激光器的原理 |
| 2.3.1 半导体激光器的模式特征 |
| 2.3.2 耦合模理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 表面周期性电注入增益耦合半导体激光器的制备与封装 |
| 3.1 半导体激光器制备技术 |
| 3.1.1 半导体材料外延生长技术 |
| 3.1.2 光刻技术 |
| 3.1.3 材料刻蚀技术 |
| 3.1.4 介质薄膜生长技术 |
| 3.1.5 欧姆电极制备技术 |
| 3.1.6 腔面薄膜生长技术 |
| 3.2 半导体激光器的解理与封装 |
| 3.2.1 半导体激光器的解理 |
| 3.2.2 半导体激光器的封装 |
| 3.3 表面周期性电注入增益耦合半导体激光器制备流程 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 周期性电注入1045 nm纯增益耦合半导体激光器 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 结构设计 |
| 4.3 器件制备与封装 |
| 4.4 实验结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于倾斜波导的795 nm增益耦合半导体激光器 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 器件结构与制作步骤 |
| 5.3 实验结果与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（10）基于单原子催化剂的小分子电催化转化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 电催化转化小分子物质 |
| 1.2.1 电催化水解制氢 |
| 1.2.2 电催化氮还原制氨 |
| 1.3 电催化HER性能评估 |
| 1.3.1 过电势 |
| 1.3.2 Tafel斜率 |
| 1.3.3 交换电流密度 |
| 1.3.4 转化频率 |
| 1.3.5 稳定性 |
| 1.3.6 法拉第效率 |
| 1.3.7 氢键能 |
| 1.4 电催化NRR检测与评价 |
| 1.4.1 分光光度法 |
| 1.4.2 离子色谱法 |
| 1.4.3 离子选择电极法 |
| 1.4.4 ~(15)N_2同位素标记 |
| 1.4.5 电催化NRR性能评估 |
| 1.5 单原子催化转化小分子 |
| 1.5.1 HER中单原子电催化剂的应用 |
| 1.5.2 NRR中单原子电催化剂的应用 |
| 1.6 本论文的选题背景和研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于三功能Ru单原子的高效酸性全水解和氧还原 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 催化剂合成 |
| 2.2.2 结构和形貌表征 |
| 2.2.3 电化学性能测试 |
| 2.2.4 燃料电池组装与测试 |
| 2.2.5 第一性原理计算 |
| 2.3 结果分析与讨论 |
| 2.3.1 形貌与结构分析 |
| 2.3.2 酸性HER性能分析 |
| 2.3.3 酸性OER性能分析 |
| 2.3.4 酸性OWS性能分析 |
| 2.3.5 酸性ORR性能分析 |
| 2.3.6 第一性原理计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于双功能Rh单原子的自供能双产氢系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 催化剂合成 |
| 3.2.2 形貌和结构表征 |
| 3.2.3 电化学性能测试 |
| 3.2.4 Zn-H_2 电池组装与测试 |
| 3.2.5 双产氢系统组装与测试 |
| 3.2.6 第一原理计算 |
| 3.3 结果分析与讨论 |
| 3.3.1 形貌和结构分析 |
| 3.3.2 酸性HER性能分析 |
| 3.3.3 碱性和中性HER性能分析 |
| 3.3.4 碱性HzOR性能分析 |
| 3.3.5 Zn-H_2 电池性能分析 |
| 3.3.6 自供能双产氢系统性能分析 |
| 3.3.7 第一性原理计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 吸附分子靶向调控提升Ag单原子的电合成氨性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 催化剂合成 |
| 4.2.2 形貌和结构表征 |
| 4.2.3 电化学性能测试 |
| 4.2.4 第一性原理计算 |
| 4.3 结果分析与讨论 |
| 4.3.1 第一性原理计算 |
| 4.3.2 形貌和结构分析 |
| 4.3.3 电化学NRR性能分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于Nb单原子的环境条件高效电催化脱硝制氨 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 催化剂合成 |
| 5.2.2 形貌和结构表征 |
| 5.2.3 电化学性能测试 |
| 5.2.4 第一性原理计算 |
| 5.3 结果分析与讨论 |
| 5.3.1 形貌和结构分析 |
| 5.3.2 电化学脱硝合成氨 |
| 5.3.3 第一性原理计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 在学期间取得的科研成果和科研情况说明 |
| 致谢 |
四、优化工艺 精细操作是提高电流效率的基础（论文参考文献）
- [1]二硫化钼及磷化钼基复合材料的制备及其电催化性能研究[D]. 侯雪斌. 江南大学, 2021
- [2]高炉煤气精脱硫技术实验研究[D]. 潘瑞欣. 西安理工大学, 2021(01)
- [3]由L-胱氨酸直接制备N-乙酰-L-半胱氨酸的工程研究[D]. 张成耀. 吉林大学, 2021(01)
- [4]电解二氧化锰生产过程强化与工艺放大规律研究[D]. 陈奇志. 广西大学, 2021
- [5]二氧化锡电极制备与处理有机废水的研究[D]. 余俊. 太原理工大学, 2021
- [6]基于人工微纳结构增强二维材料光吸收和红外探测的研究[D]. 郭尚坤. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2021(01)
- [7]基于纳米光纤与冷原子光接口的实验研究[D]. 王鑫. 山西大学, 2021(01)
- [8]硒化镓（GaSe）纳米材料的液相制备及其光学性能研究[D]. 高虹. 西北大学, 2021(12)
- [9]表面周期性电注入实现增益耦合半导体激光器的研究[D]. 马德正. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(01)
- [10]基于单原子催化剂的小分子电催化转化[D]. 彭显云. 天津理工大学, 2021(08)