《螺旋碳膠囊複合結構的可控制備》是依託電子科技大學,由簡賢擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：螺旋碳膠囊複合結構的可控制備
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：簡賢
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
利用螺旋碳纖維和碳膠囊的獨特結構和優異性能，研製螺旋碳膠囊複合結構，對製備新型微波吸收材料具有重要的學術價值和良好的套用前景。本項目主要圍繞金屬氧化物(如ZnO，TiO2等)表面螺旋纖維生長機理和納米碳膠囊的可控制備開展研究：通過對金屬氧化物表面螺旋纖維的生長及其動力學過程進行深入和系統研究，闡明在各向異性納米晶催化劑表面引發的配位聚合反應和螺旋纖維生長機理；通過對催化反應、碳膠囊生長條件和膠囊結構等系統研究，揭示碳膠囊生長過程中結構演變規律和調控機制；通過對螺旋纖維生長過程中纖維直徑、螺旋結構變化以及碳膠囊結構、組份、層數等對複合結構微波吸收性能的影響研究，揭示其高性能化調控機制，建立螺旋碳膠囊複合結構的成型工藝和控制方法。本項目通過實驗和理論計算相結合，最終獲得微波吸收性能優良的螺旋碳膠囊複合結構。
結題摘要
針對螺旋碳膠囊這種新型微納尺度功能材料，本項目主要從以下幾方面展開研究：催化劑合成、催化機理研究、以及螺旋碳和碳膠囊可控制備研究。首先系統研究了Cu、Ni、Fe、Co等單金屬催化劑的可控制備，並系統研究了單金屬催化劑催化合成螺旋碳材料的生長機理，並成功套用於螺旋碳材料的可控制備。其次，針對多種氧化物（ZnO,TiO2, SnO2, BaFe12O19等）的不同晶面（100）、（110）、（111）等，進行了相關表面吸附、活化的模擬計算，同時，在實驗上成功實現了碳源氣體在金屬氧化物表面的活化、碳均勻，並實現了碳膠囊納米結構可控制備。最後，結合螺旋碳和碳膠囊的生長機理、可控制備技術，實現了高純度的螺旋碳膠囊複合結構的可控制備，並對在螺旋纖維的長度、螺旋直徑、纖維直徑等參數進行有效調控，膠囊的結晶度、空心大小、壁厚進行最佳化。此外，在功能探索領域，如微波吸收、超級電容器等功能領域展現出優異特性。
