电化学CO 2还原反应(CO 2 RR)体现了将CO 2转化为燃料和化学原料的有前途的策略。然而,这些产品在燃烧时可能会导致CO 2重新排放,这强调了CO 2阴性策略的必要性,以选择性地将CO 2转换为增值产品而无需重新排放。到此末端,熔融盐Co 2 RR(MSCO 2 RR)使CO 2转化为固态纳米结构化碳,可以轻松收集,永久存储并用低碳足迹使用。然而,先前报道的MSCO 2 RR衍生的碳,尤其是碳纳米管(CNT),已经表现出具有低选择性和石墨化度,限制应用和商业生存能力的碳形态的不均匀混合物。此外,尚未真正实现和全面研究石墨烯合成MSCO2RR。在这里,提出了几项进步,以探索和解决MSCO 2 RR领域中当前的瓶颈,例如以高纯度(〜100%)和高FARADAIC效率(〜80%)的MSCO 2 RR衍生的CNT增长的实现,以及解决方案相2-ELECT-CO 2-电子2-电子的多元素的实现。
(选修I)单元I引入纳米材料和纳米技术,纳米结构的特征,纳米材料和技术的应用。nano尺寸材料0d,1d,2d结构 - 尺寸效应 - 表面原子的一部分 - 特异性表面能量和表面应力 - 对晶格参数的影响 - 状态的声子密度 - 可用于合成纳米结构的一般方法 - 降压 - 反应性 - 反应性 - 热热/溶解度热方法 - 用于量表的方法 - 适用于这种方法 - 适用于这种方法 - 适用于量表的方法。纳米材料,分类,零维纳米材料,一维纳米材料,二维纳米材料,三维纳米材料的II单元基本面。低维纳米材料及其应用,合成,性质和低维碳相关纳米材料的应用。III单元微观和纳米光刻技术,新兴应用介绍微电动机械系统(MEMS),MEMS的优势和挑战,制造技术,表面微加工,散装微机械,成型。纳米语音简介。第四单元引入,CNTS的合成 - 弧 - 释放,激光燃料,催化生长,CNT的生长机制 - 多壁纳米管的生长机制,CNT的单壁纳米管,CNT的单层纳米管,在完美的Nano Tubes中电气传输,应用于案例研究。CNT的合成和应用。单元V铁电材料,涂料,分子电子和纳米电子,生物和环境,基于膜的应用,基于聚合物的应用。教科书:
这些一维碳纳米材料包括单壁和多壁碳纳米管(CNT)、带状和板状碳纳米纤维、竹状碳纳米管、杯状堆叠碳纳米纤维等。[7–10] 一维材料广泛应用于复合材料、涂层、传感器、电化学储能和电催化剂,利用其强度、导电性、低密度、宽带电磁吸收、高表面积和化学稳定性。[11–14] 由于其广泛的用途和科学兴趣,找到合成一维碳材料的新方法仍然至关重要。形成一维碳材料的大多数合成策略,包括电弧放电、激光烧蚀、化学气相沉积、等离子炬和高分压一氧化碳,都涉及在催化金属表面移动原料中的碳原子,然后碳原子生长成石墨一维形貌。 [15] 当前的这些方法通常会生成需要分离的一维材料和无定形碳的混合物,而一维材料的合成通常存在生产率低(< 1 gh −1 )的问题。[16–18]
其中,S 为塞贝克系数,σ 为电导率,κ 为热导率,T 为绝对温度。ZT 用于比较热导率不同材料的热电性能。而功率因数(PF = S2σ)则比较热导率相近材料的热电效率。[1–7] 目前,Bi 2 Te 3 、PbTe 和 SiGe 等无机化合物占据热电市场主导地位。[8–12] 然而,这些化合物的使用存在若干缺点,例如毒性、原材料稀缺、成本高和不可持续。因此,人们对寻找可替代的可持续、高度丰富、低成本和无毒的材料有着浓厚的兴趣。有机半导体(例如:导电聚合物、碳质材料和纳米复合材料)由于其优越的性能(例如可用性、低热导率、易于化学改性和大规模生产)而提供了一种新兴的替代方案。通过掺杂 PEDOT 来提高导电聚合物的热电性能,可使 ZT 值达到 0.2–0.4。[13] 碳纳米结构,特别是碳纳米管 (CNT) 在通过以下方法制备的多层系统中表现出优异的热电行为
摘要:碳纳米管 (CNT) 的优异性能在引入橡胶基质时也呈现出一些局限性,特别是当这些纳米颗粒应用于高性能轮胎胎面胶料时。由于范德华相互作用,它们倾向于聚集成束,CNT 对硫化过程的强烈影响以及填料-橡胶相互作用的吸附性质加剧了橡胶-CNT 化合物的能量耗散现象。因此,它们在滚动阻力方面的预期性能受到限制。为了克服这三个重要问题,CNT 已用含氧基团和硫磺进行表面改性,从而改善了这些橡胶化合物在轮胎胎面应用中的关键性能。通过结合机械、平衡膨胀和低场核磁共振实验,对这些使用功能化 CNT 作为填料的新材料进行了深入表征。该研究的结果表明,通过在CNT表面引入硫,在橡胶基质和纳米颗粒之间形成共价键,对橡胶化合物的粘弹行为和网络结构产生积极的影响,降低了60◦C时的损耗因子(滚动阻力)和非弹性缺陷,同时增加了新化合物的交联密度。
本研究探索了用多壁碳纳米管 (MWCNT) 增强的聚乳酸 (PLA) 复合材料的机械性能,重点研究了它们在三角形、倾斜和弯曲支架几何形状中的性能。拉伸试验表明,拉伸应力随 MWCNT 浓度增加而增加,最高可达 3 wt.%,但在 5 wt.% 时降低。较低浓度下机械性能的提高归因于 PLA 基质内 CNT 的均匀分散,从而促进了有效的负载传递。相反,在 5 wt.% 时,MWCNT 团聚会破坏基质的连续性,导致机械性能下降。CNT 与负载方向的对齐会显著影响性能,0° 打印角度由于优化的负载传递而产生更高的拉伸强度。支架的几何结构进一步影响挠度行为;观察到最大挠度随着 MWCNT 含量的增加而降低,特别是在 3 wt.% 时,但在 5 wt.% 时略有增加,表明由于聚集导致刚度降低。这项工作强调了 CNT 浓度和几何设计在优化 PLA/MWCNT 复合材料的机械特性中的重要性;揭示了改变几何形状如何影响应力分布对整体性能的影响。
物联网(IoT)的可穿戴电子设备促使人们兴趣优化可拉伸基板,电极和传感材料。具体来说,可穿戴气体传感器对于对危险化学物质的实时监测很有价值。对于可穿戴气体传感器,需要在机械变形下进行稳定的操作。在这里,我们介绍了用二氧化钛(TIO 2)功能化的碳纳米管(CNT)装饰的菌株不敏感的基里加米结构的气体传感器,以NO 2传感。使用Kirigami形的底物用于确保我的稳定性在拉伸时。开发的设备在80%的应变下仅显示1.3%的基本电阻变化。此外,分析了各种应变水平的电热性能的影响,以帮助对该设备的性能的明确说明。与裸露的CNT传感器相比,CNT-TIO 2复合诱导的P-N杂音变化,将测量灵敏度提高了约250%。此外,由于在紫外线暴露下TIO 2的光催化作用增强,传感器的脱附速率更快10倍。值得注意的是,Kirigami结构的气体传感器即使在80%以下的应变以下也保持稳定且重复的传感操作,这足以用于各种可穿戴应用。
金属基复合材料 (MMC) 的性能可以根据特定应用进行定制和设计,因此其在各种产品中的使用量正在随着时间的推移而显著增加。然而,MMC 产品的未来用途在很大程度上取决于其有益方面,因此,与传统的非增强单片金属产品相比,以稳健、可重复的方式确保其卓越的物理性能优势至关重要。尽管生产 MMC 产品的途径多种多样,但每种途径都有各自的优缺点。本文概述了 MMC 的先进生产路线。讨论还强调了挑战并提出了 MMC 的未来前景。粉末冶金和铸造路线仍广泛用于生产 MMC。铝合金是当今 MMC 产品中最常用的基质材料。碳化物(例如 SiC、TiC 和 B 4 C)、碳同素异形体(例如 CNT 和石墨烯)和氧化铝(Al 2 O 3)是目前最常用的增强材料。尽管如此,纳米和混合增强材料在小众应用中的使用率正在不断提高。增材制造 (AM) 被认为是 MMC 产品的一种新型生产方法。该工艺代表了一种有前途的 MMC 产品生产方法。
了解半导体,类型,载体浓度,热敏电阻,霍尔效应,以及了解PN结构的概念,I-V特征,LED,太阳能电池和照片二极管。解释了解波颗粒双重性的量子力学,量子力学的必要性探索亚原子颗粒的行为。Schroedinger的时间独立波方程,波函数的物理意义 - Schroedinger波方程的应用。了解正常光,激光及其应用的基本概念,并了解光纤,原理(TIR),数值孔径,光纤类型,STEP索引和分级索引纤维,光纤纤维中的衰减。应用:光纤通信系统,光纤传感器,医疗内窥镜检查。研究磁性和超导性的概念,Bohr Magneton,滞后性质,域结构,Meissner效应,超导体的类型,BCS理论和超导体的应用。了解介电,极化及其类型的概念,内部场,clausius- mossitti方程,频率和温度对电介质及其应用的影响 - 压电电力,pyro电力电力和铁电效率。讨论纳米技术,制备技术和表征(XRD,SEM和TEM),CNT,并了解放射性及其应用的基础。单位:1
用于太空有效载荷的微波专为各种微波频率而设计。它们还能够承受严苛的太空和发射环境。它们为航天器系统中的组件提供电气接口,确保高可靠性。该封装由许多载板组成,基板附着在其上。载板用作金属载体,以支撑蚀刻微波电路的氧化铝基板。基于 CFRP 的载板的自主开发可能取代标准的基于 Kovar 的载板,以将质量减少六倍并使其比现有拓扑更轻。然而,与 Kovar 材料相比,CFRP 的导电性明显较低。较低的导电性直接影响散热、电磁屏蔽、载流能力和表面处理工艺。为了克服这些问题并获得充分的优势,可以将先进的纳米填料碳纳米管 (CNT) 添加到聚合物中。使用 CNT 复合材料不仅可以减轻重量,还可以改善热参数和电参数。本文概述了增强 CFRP 的热性能和电性能的研究,并有助于设计微波封装组件。挑战在于确定合适的制造技术、工艺参数和 CNT 复合材料的特性。
