论文摘要
随着纳米技术的发展，包含2种或2种以上纳米尺度功能材料的纳米复合粒子已经成为当前材料学中一个越来越活跃的研究方向，磁性核壳纳米复合粒子正是其中之一。由于氢能源具有效率高、污染小等优点，将逐步取代化石燃料而成为将来主要的能源形式。氢能源使用过程中一个关键的环节是找到一个很好的储存氢的方式。本文采用直流电弧等离子体法以磁性金属和氧化物的微米粉为原料，成功制备了Ni／MnO，Ni／TiO2，Fe-MnO2，Fe-TiO2纳米复合粉体，通过XRD，TEM，和红外分析检测方法，确定了这四种纳米复合粒子都是核壳结构纳米粒子。热分析说明Ni／MnO和Fe-MnO2的氧化物外壳极大的提高了内核金属的氧化温度。根据定量氧辅助V-L-S机制，金属核在复合粒子生长的过程中起到的催化作用，是核壳结构形成的重要因素。并通过对电磁参数的分析发现不同的氧化物外壳，对纳米复合粒子的电磁性能有特殊的影响，外壳氧化物含量的增加，降低了粉体的电磁参数。本文中对直流电弧法制备的Mg-Cu合金纳米粒子进行了分析。XRD的结果说明改变原料的配比，对产物的影响不大。结合热力学原理说明了Mg-Cu合金纳米粒子的形成规律。在对Mg-Cu合金纳米粒子进行储氢性能测试过程中，发现直流电弧法制备的Mg-Cu合金纳米粒子在经过一次活化后就有良好的储氢性能。Mg-Cu合金纳米粒子在623K、598K、573K下最大吸氢量分别为2.05 wt％、1.97wt％、1.90wt％。
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摘要Abstract1 绪论1.1 引言1.2 核壳结构纳米粒子1.2.1 核壳结构纳米粒子的应用1.2.2 金属/陶瓷核壳结构纳米粒子1.2.3 核壳结构纳米粒子领域国内外研究现状1.3 吸波材料吸波原理简介1.3.1 传统吸波材料的吸波机理1.3.2 纳米材料对电磁波的吸收原理1.4 合金纳米粒子在储氢方面的应用1.4.1 储氢合金材料的物理与化学基础1.4.2 Mg-Cu合金1.4.3 纳米结构对储氢性能的影响1.5 本论文的研究目的及研究内容1.5.1 研究目的1.5.2 研究内容2 实验原理与设备2.1 纳米粉制备方法简介2.1.1 物理制备方法2.1.2 化学制备方法2.2 氢等离子体直流电弧法原理2.2.1 等离子体电弧的产生2.2.2 阳极金属蒸发2.2.3 纳米粉末制备中温度梯度的作用2.2.4 纳米粉末制备中氢气气氛的作用2.3 氢等离子体直流电弧制备得到的纳米粒子的特性2.4 实验设备及制备过程2.4.1 实验装置2.4.2 实验步骤2.4.3 制备的原料及工艺条件2.5 成分分析与结构表征2.5.1 X射线衍射（XRD）2.5.2 透射电子显微镜（TEM）2.5.3 热分析2.5.4 红外光谱（FT-IR）2.5.5 微波电磁参数测试2.5.6 储氢性能测试2纳米复合粒子的表征与性能分析'>3 Ni/MnO、Ni/TiO2纳米复合粒子的表征与性能分析3.1 Ni/MnO纳米复合粒子的表征与性能分析3.1.1 XRD分析3.1.2 红外分析3.1.3 透射电镜（TEM）分析3.1.4 热分析3.1.5 粒子形成机理分析3.1.6 微波电磁参数分析2纳米复合粒子的表征与性能分析'>3.2 Ni/TiO2纳米复合粒子的表征与性能分析3.2.1 XRD分析3.2.2 红外分析3.2.3 透射电镜（TEM）分析3.2.4 热分析3.3 本章小结2、Fe-TiO2纳米复合粒子的表征与性能分析'>4 Fe-MnO2、Fe-TiO2纳米复合粒子的表征与性能分析2纳米复合粒子的表征与性能分析'>4.I Fe-MnO2纳米复合粒子的表征与性能分析4.1.1 XRD分析4.1.2 红外分析4.1.3 透射电镜（TEM）分析4.1.4 粒子形成机理分析4.1.5 热分析2纳米复合粒子的表征与性能分析'>4.2 Fe-TiO2纳米复合粒子的表征与性能分析4.2.1 XRD分析4.2.2 红外分析4.2.3 透射电镜（TEM）分析4.2.4 热分析4.2.5 微波电磁参数分析4.3 本章小结5 Mg-Cu纳米粒子的表征与性能分析5.1 引言5.2 不同原料配比Mg-Cu合金纳米粒子的制备表征5.3 Mg-Cu 纳米粒子形成机理分析及形成过程模拟5.4 储氢性能测试与分析5.4.1 吸放氢气后Mg-Cu纳米粒子的表征分析5.4.2 储氢性能P-C-T曲线测试5.5 本章小结结论参考文献攻读硕士学位期间发表学术论文情况致谢
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