一、Synthesis of amorphous carbon nitride by ion implantation（论文文献综述）
马少芳[1]（2020）在《基于石墨相氮化碳纳米材料制备及其光/电催化性能研究》文中研究表明随着当今世界工业和经济的飞速发展,能源危机和环境污染问题愈发严重。因此寻求有效的解决方法用来缓解能源与环境之间的矛盾迫在眉睫。近年来,光/电催化技术是因其可有效利用太阳能、绿色无污染等优势成为全球研究热点之一。高效催化剂的开发是光/电催化技术发展面临的关键问题。g-C3N4具有合适的带隙（2.7 e V）,一定的可见光响应能力、良好的化学和热稳定性、特殊易调控的电子结构和廉价易得等优点成为催化领域的重点研究对象。然而传统的g-C3N4具有较小的比表面积、缓慢的光生载流子的迁移和分离、较差的氧化能力等缺陷。本文采用质子化处理超分子前驱体和半导体耦合的方式合成一系列石墨氮化碳（g-C3N4）基的功能化材料和复合材料,并研究了其在光催化污染物降解和光电析氧（OER）领域的应用,完成的工作如下:（1）通过引入硝酸处理超分子前驱体得到SH-g-C3N4纳米材料,具有超薄的多孔2D结构。研究发现质子化处理不会改变g-C3N4材料的晶体结构。在可见光的照射下,SH-g-C3N4对罗丹明B和双酚A的光催化降解能力显着提升。此外,在黑暗中,SH-g-C3N4表现出了更低的起始电位、过电位和塔菲尔斜率。在可见光的照射下表现出比商业Ru O2和Ir O2更小的塔菲尔斜率。基于固体能带理论研究了g-C3N4多孔纳米片光/电催化性能提升的反应机理。该工作为大量合成高效g-C3N4催化剂提供了一条思路。（2）通过简单的溶剂热法结合热缩聚法合成非晶态的g-C3N4/黑TiO2复合纳米材料。复合材料与纯g-C3N4和TiO2相比具有更负的导带位置、更快速的光生电荷迁移率和更低的重组率。在可见光的照射下,复合材料g-C3N4/黑TiO2微球表现出了更强的光催化降解罗丹明B的能力,分别为g-C3N4和黑TiO2的17.4倍和15.7倍。同时其也表现出优越的电化学OER活性,在黑暗和有光照的情况下均展现出更低的起始电位、过电位及更小的塔菲尔斜率。该工作为实现g-C3N4有效改性提供了一个简便的方法。
李波[2]（2020）在《g-C3N4/导热粒子/MVQ复合材料的制备与性能研究》文中研究说明随着科学技术的发展,功能材料的市场及科研投入发展极其迅速,而作为金属及陶瓷导热材料的补充,聚合物基导热复合材料拥有极为巨大的发展潜力,然而,单纯添加导热材料到聚合物中得到的复合材料物理化学性能较差,因此其应用范围和应用市场受到很大的限制。为解决这个问题,本文通过模板法用准石墨相氮化碳（g-C3N4）负载常见的导热填料,以准石墨相氮化碳作为中间媒介分别接触聚合物和导热填料,期望解决两者相容性差的问题。聚合物基复合材料的制备方法如下所示。首先采用三聚氰胺（C3H6N6）为原料,通过高压合成法在半封闭环境下制备纯度较高的g-C3N4,然后以g-C3N4为模板,分别负载三种常见的导热填料即铜粒子（Cu）、铝粒子（Al）以及氧化锌粒子（ZnO）,得到g-C3N4/Cu、g-C3N4/Al以及g-C3N4/ZnO三种复合填料。最后由基本导热填料及制备的复合填料分别填充甲基乙烯基硅橡胶（MVQ）,得到聚合物基复合材料。通过测试复合填料的微观形貌、物理结构、化学结构以及元素比例,对其结构和成分进行测试分析。然后对聚合物基复合材料的力学性能、微观形貌、化学结构、热稳定性以及导热性能进行了测试和表征。实验结果表明:g-C3N4与导热粒子之间的负载形式有三种。g-C3N4负载Cu是通过形成网状结构,包裹Cu从而形成复合粒子;g-C3N4负载Al是通过与Al进行粘连来达到效果,g-C3N4粘附在Al上形成复合粒子;g-C3N4负载ZnO是通过以g-C3N4为核心,ZnO粒子粘附在g-C3N4粒子之上,进而形成复合粒子。通过对比三种复合方式发现,g-C3N4未与导热填料产生新键,而是减少了O-H键的产生,从而使导热填料的分散性增加,并且加热处理使g-C3N4转变为无定形态,同时由于g-C3N4表现出比其他导热填料更好的相容性,因此能够较为明显地提升复合材料的力学强度。其中对铜粒子的提升最为明显,但同时由于其阻隔效果,导致复合材料的导热性略微下降。g-C3N4负载导热粒子虽然不会提高复合材料的初始分解温度,但能够明显延缓导热复合材料的分解速度,并且由于导热复合填料的粒径过大,阻碍了复合填料在聚合物基体中的分散与结合,最终不利于复合材料撕裂后的力学强度。
何成义[3]（2019）在《碳掺杂及分子印迹改性g-C3N4的制备及光催化性能研究》文中提出类石墨相氮化碳（g-C3N4）作为一种新型的可见光半导体光催化材料因具有高效、环保、热稳定性好和太阳能转化能力等优点被广泛关注。但是氮化碳本身也存在比表面积小、量子效率低、光生载流子复合率高、选择性差等缺陷,严重制约了氮化碳在催化领域的广泛应用。本文针对这些不足从增大g-C3N4的比表面积、促进电子空穴对的产生并抑制其复合、提高其选择性等角度对g-C3N4进行改性,成功制备了六棱柱型的C掺杂氮化碳和分子印迹型TiO2/g-C3N4复合催化剂。内容如下:（1）利用超分子自组装工艺,借助水热法和热聚合法制备了g-C3N4/C复合光催化剂。通过SEM、XRD、XPS、UV-vis和BET等分析手段对材料的微观形貌、晶体结构、光学特性等进行表征;以可见光条件下对罗丹明B的降解效率考察g-C3N4/C复合光催化剂的催化活性。结果表明,制备的g-C3N4/C复合光催化剂呈结构松散的、由10nm左右的片层结构堆积而成的六棱柱状;比表面积为64.49 m2g-1,比纯相g-C3N4提高了18.4%。与未改性的纯相g-C3N4相比,g-C3N4/C层间距减小、带隙能降低、UV-Vis吸收边带波长红移动、光生电子-空穴对的复合概率降低。光催化实验结果表明,蔗糖浓度为0.6 mg/mL,500℃下热解2 h制备的g-C3N4/C复合材料具有最佳光催化活性。在可见光照射下,经过60分钟降解对RhB的去除率高达97.7%,动力学常数为0.1552 min-1,是纯g-C3N4的6.4倍;g-C3N4/C复合光催化剂具有很高的稳定性,重复利用4次后对RhB的降解效率没有明显降低。（2）采用分子印迹技术,以4-硝基苯酚为模板分子,钛酸正四丁酯为钛源,三聚氰胺为氮源,以热聚合法与溶胶-水热法相结合制备了分子印迹型复合光催化剂M-TiO2/g-C3N4。通过SEM、FT-IR、XRD、BET和紫外-可见光吸收光谱等多种手段对所得复合材料的微观结构和形貌进行表征。结果表明,钛酸正四丁酯与底物4NP的摩尔比为10:1时,M-TiO2/g-C3N4对4NP表现出较高的吸附能力,吸附容量为2.0 mg/g,是TiO2/g-C3N4吸附容量（0.76 mg/g）的2.6倍。选择性吸附实验表明,M-TiO2/g-C3N4光催化剂对4NP具有优先吸附的特性,选择性因子为2.54。光催化降解表明,当三聚氰胺和二氧化钛前驱体的质量比为5:1时,光催化效率最高,经过240分钟的可见光降解,对4NP的去除率可达97.67%,比TiO2/g-C3N4和纯g-C3N4的降解速率分别提高了17%和55.3%。M-TiO2/g-C3N4复合光催化剂经过5次循环实验使用后,对4NP仍可以保持高去除率,因此具有良好的可重复利用性能。
邹婧叶[4]（2019）在《高能微波法制备非金属元素掺杂氮化碳及其光催化和场发射性能研究》文中研究说明可见光响应型半导体石墨相氮化碳（g-C3N4）因具有密度小、物化性质稳定、生物相容性好、禁带宽度适中、不含金属组分等特性,被广泛应用于光催化、传感器、催化剂载体等众多领域。目前,制备g-C3N4纳米材料的方法很多,但这些方法大多存在合成效率低、工艺复杂、产率低和不环保等问题。高能微波法具有加热速度快、选择性高、热惯性小以及节能环保等优点,是一种可以高效制备g-C3N4纳米材料的方法。本文利用高能微波法合成了不同结构的g-C3N4纳米片,并借助多种分析测试手段对其形貌、结构、光学和电化学性质进行了表征和分析。通过考察样品降解罗丹明B（RhB）水溶液的能力评价材料的光催化活性,探索增强材料光催化活性的途径。另外,对微波合成的硼掺杂氮化碳（B-g-C3N4）纳米片的场发射性能和场发射机制分别进行了初步的探索研究和解析;对微波合成的磷掺杂氮化碳（P-g-C3N4）纳米片的电化学发光性能和电化学发光原理分别进行了研究和剖析。主要研究内容及结论包括:（1）微波法制备石墨相氮化碳纳米片（g-C3N4-NS）的结构特征研究。以碳纤维作为微波吸收剂,直接对三聚氰胺前驱体进行4kW的微波处理,在560°C辐照10min即可超快合成得到类石墨烯结构的g-C3N4-NS超薄纳米片,与传统的热缩聚方法合成g-C3N4相比,制备效率明显提高。与传统的基于超声剥离或氧化刻蚀等合成方法相比,高能微波辐照环境下得到的g-C3N4-NS纳米片表面光滑平整,没有明显的褶皱结构,且存在脆性断裂的现象,呈现出一定的刚性。纳米片中存在较多的C=N、C≡N键,以及剧烈的能量传递和交换导致合成过程中产生的内应力,致使微波合成的g-C3N4-NS并未呈现出传统类石墨烯氮化碳超薄纳米片所具有的柔性表面。（2）微波法制备B掺杂石墨相氮化碳（B-g-C3N4）的结构特征及其光催化/场发射性能研究。以碳纤维为微波吸收剂,以硼酸（H3BO3）改性的三聚氰胺作为前驱体,通过高能微波法快速高效地合成了B-g-C3N4。研究结果表明,B掺杂能够有效调控g-C3N4的形貌和电子结构,合成的B-g-C3N4在可见光条件下能够高效降解RhB水溶液,且具有优异的场致电子发射性能。以10wt.%H3BO3改性的三聚氰胺为前驱体,最终合成得到的产物（1.0B-g-C3N4）呈现出枝化多齿状的超薄二维（2D）纳米片形貌,并显示出最高的光催化活性和最优的场发射性能。在可见光照射30min时,1.0B-g-C3N4降解了92.9%的RhB;在高真空条件下,1.0B-g-C3N4的开启电场约为0.35V/μm,且在低电场下有较大的电流密度,场增强因子约为4820。（3）微波法制备P掺杂石墨相氮化碳（P-g-C3N4）的结构特征及其光催化/电化学发光性能研究。以碳纤维为微波吸收剂,以磷酸氢二铵（（NH4）2HPO4）改性的三聚氰胺作为前驱体,通过高能微波法快速高效地得到了P-g-C3N4。研究结果表明,P掺杂能够有效地调控g-C3N4的形貌和电子结构,合成的P-g-C3N4在可见光条件下能够高效降解RhB水溶液,且具有优异的电化学发光性能。以5wt.%（NH4）2HPO4改性的三聚氰胺为前驱体,最终合成得到的产物（0.5P-g-C3N4）也呈现出超薄2D纳米片形貌,显示出最高的光催化性能和最优的电化学发光性能。在可见光照射35min时,0.5P-g-C3N4降解了92.7%的RhB;在阴极电位下,0.5P-g-C3N4的电化学发光强度约是g-C3N4的27.6倍。
柴杰[5]（2018）在《氮化碳粉体的制备及其场发射性能分析》文中指出场致发射显示器（FED）是一种新兴的平板显示器,它综合了阴极射线管（CRT）的高画质和液晶显示器（LCD）的薄型低功耗等平板显示器的许多优点,人们一直关注着其发展的前景。氮化碳是一种由理论预言提出的类似于氮化硅的共价化合物,具有较大的聚合能和力学稳定性。氮化碳除了具有良好的机械特性和化学稳定性,还可能具有比金刚石更小的电子亲和势,所以在场发射方面的潜力引起人们的关注。本文采用溶剂热法制备氮化碳粉体材料,将氮化碳粉体材料沉积到不同衬底表面制成场发射阴极,测试不同衬底的阴极样品的场发射性能。考察工艺条件的改变对其场发射性能的影响。首先,采用溶剂热法,以三聚氯氰和叠氮化钠为原料,二氯甲烷为溶剂,合成了石墨相氮化碳粉体材料。通过XRD、SEM、EDS、FTIR、TGA对产物的晶相结构、组成成分和形貌进行表征,考察了反应温度、反应时间、反应物质量和有机溶剂的量等工艺参数对合成产物的影响。获得了最佳工艺:反应温度200℃、反应时间15h、溶剂的量20ml。合成的氮化碳以球状或类球状为主。其次,根据电泳的原理,设计了电泳液的配方,分别选用钛片、石墨片、碳纤维布三种衬底,在衬底上电泳沉积氮化碳粉体制备场发射阴极,研究了电泳工艺参数的改变对样品场发射阴极的性能影响。结果表明:（1）以钛片为衬底时,研究了电泳时间、电泳电压、电泳液浓度、氮化碳含量、热处理温度等参数对场发射阴极的影响,得到最佳实验条件:电泳时间3min、电泳电压30V、电泳液中钛粉、碘和氮化碳分别为10mg、20mg、15mg、热处理温度为400℃,该条件下制备的样品其开启电场为5.20 V/mm,在电场为14 V/mm时场发射电流密度为105mA/cm2。（2）以碳纤维布为衬底时,研究了电泳时间、电泳电压、电泳液浓度、氮化碳含量等参数对场发射阴极的性能影响。得到最佳实验条件:电泳时间3min、电泳电压45V、电泳液中钛粉、碘和氮化碳为10mg、20mg、20mg,该条件下样品的开启电场为0.23 V/mm,在电场为1.2 V/mm时场发射电流密度为300mA/cm2。（3）以石墨为衬底时,研究了电泳时间、电泳电压、电泳液浓度、氮化碳含量等参数对场发射阴极的性能影响。得到最佳实验条件:电泳时间6min、电泳电压60V、电泳液中钛粉、碘和氮化碳为10mg、20mg、20mg,该条件下样品的开启电场为3.15 V/mm,在电场为8V/mm时场发射电流密度为200mA/cm2。再次,采用溶剂热法直接在碳纤维布和石墨两种衬底上生长氮化碳粉体,制备场发射阴极,改变反应温度、反应时间、溶剂的量等工艺参数,通过对样品的结构、形貌和性能的表征,探究工艺参数条件对样品场发射性能的综合影响。结果表明:（1）碳纤维布衬底上生长氮化碳粉体制备场发射阴极,反应温度为200℃、反应时间为15h、溶剂的量为20ml时样品的场发射性能最好。该条件下样品的开启电场为0.35V/mm,在电场为1.4V/mm时场发射电流密度为160mA/cm2。（2）石墨衬底上生长氮化碳粉体制备场发射阴极,反应温度为220℃、反应时间为15h、溶剂的量为25ml时的样品的场发射性能最好。该条件下样品的开启电场为4.08V/mm,在电场为18V/mm时场发射电流密度为290mA/cm2。
张士超[6]（2017）在《荧光氮化碳纳米粒子的合成、表征及应用》文中研究说明荧光氮化碳纳米材料因其独特的物理和化学性质,如环境毒性低、荧光量子产率较高、稳定性良好和生物相容性优异等特点,使其在新型生物传感器开发、生物细胞成像、离子或有机物分析测定和光学器件等领域得到了广泛的应用,因此一直是人们广泛关注和研究的领域。本文从不同的氮源出发,以柠檬酸为前驱体,在油酸介质中通过微波辅助加热法一步合成了具有较高量子产率、水溶性良好的氮化碳荧光纳米粒子,探究其荧光性质和结构特征及在离子或有机物检测中的应用。主要研究内容如下:（1）以三聚氰胺（氮源）及柠檬酸作为前驱体,油酸为溶剂,作为反应介质,在微波反应器的辅助加热条件下,合成出了具有良好水溶性的荧光氮化碳纳米粒子（Carbon nitrogen nanoparticles,CNNPs）,其荧光量子产率可达15.2%。通过荧光、紫外、红外、XPS、TEM等表征并分析其结构特征。基于荧光猝灭原理,利用2,4,6-三硝基苯酚（TNP）可对其快速、高选择性地猝灭,由此开发出了一种测定有机污染物TNP含量的新方法。通过一系列实验,结果表明:TNP的浓度在0-50μM范围内与氮化碳荧光纳米粒子的荧光猝灭率呈现良好的线性关系,回归系数为0.9974,准确度较高,且检出限低至0.11μM,相对标准偏差为1.64%2.41%,证明该方法灵敏度高。通过加标回收,进一步证明了此方法在实际的水样中TNP含量测定方面的应用价值。（2）以乙二胺（氮源）和柠檬酸为前驱体,在油酸介质中通过微波辅助法一步合成了水溶性良好的量子产率达41.5%的荧光氮掺杂碳纳米粒子（Nitrogen doped carbon nanoparticles,N-CNPs）。通过此碳纳米粒子的荧光光谱性质,证明其与核黄素可发生有效的荧光共振能量转移,基于此建立了一种快速高效测定核黄素含量的新方法。该方法测定核黄素含量的线性范围为0-20μg·ml-1,检出限为68.5 ng·ml-1。测定方法简单、快速,灵敏性高,可应用于市售维生素B2片或拓展到食物中核黄素含量的测定。（3）采用邻苯二胺（氮源）和柠檬酸为前驱体,以油酸为介质,通过微波辅助加热法一步合成量子产率高达75.8%的荧光氮化碳纳米量子点（Carbon nitr-ogen nanoparticles quantum dots,CNQDs）,水溶性良好,荧光性能优异。基于荧光猝灭原理,表明可用于检测天然水体中可能存在的Hg2+,且该方法具有高选择性、猝灭快速响应、无需附加离子等优点,Hg2+浓度在0-20μM范围内与材料的荧光猝灭率呈良好的线性关系,回归系数R2=0.9989,检出限为55 nM,此方法较相关文献报道的检测限低,通过加标回收实验,证明该方法可应用在实际水样中Hg2+的含量测定。
罗建东[7]（2016）在《石墨相氮化碳复合材料的制备及光催化、超级电容性能的研究》文中研究指明环境污染和能源危机是现代人类社会可持续发展的两大艰巨挑战,主要原因就是化石燃料的大量使用,既造成了严重的环境污染,也使得能源日渐枯竭。在应对这种挑战的各种技术当中,半导体光催化和能量存储已成为最有前途的技术之一。一方面它可以有效利用能源丰富的太阳光来降解污染物,另一方面可以实现能量存储而减少化石燃料的大量使用。最近,石墨相氮化碳（g-C3N4）,作为不含金属的光催化剂,吸引了广泛的关注,由于其狭窄带隙宽度（2.7 eV）可以直接吸收可见光,这种独特的性质使得g-C3N4在有机合成、污染物处理、光解水制氢等物质能量转换领域具有潜在的应用。然而,g-C3N4电子-空穴复合率高,使得光催化活性较低,对其进行改性是我们的主要研究方向之一。此外,广泛应用于超级电容器电极的碳材料由于比容量低导致其实际应用受到限制,石墨相氮化碳作为一种简单的氮掺杂的碳材料,其在超级电容器方面的性能是值得期待的。本文针对以上问题,通过铈掺杂和石墨烯复合的方式来改善了石墨相氮化碳的光催化性能并且研究了氮化碳作为超级电容器电极材料的性能。（1）以硝酸铈和三聚氰胺为原料,采用简单机械混合的方式制备了铈掺杂的石墨相氮化碳并通过XRD、透射电镜、红外光谱对其进行结构表征,结果表明采用这种简单的机械混合的方法能够成功的制备出铈掺杂的石墨相氮化碳,并且分散均匀,所掺杂进去的铈以氧化铈的方式存在,氧化铈的粒径在8 nm左右。（2）以亚甲基蓝和甲基橙为降解的染料,研究了不同的铈掺杂比例对石墨相氮化碳光催化性能的影响,结果表明铈的掺杂有效改善了氮化碳的光催化性能,其中Ce（1.5%）-C3N4样品的光催化性能最好,在光照25 min和100 min后,对亚甲基蓝和甲基橙的降解率分别为98.1%和93.1%。（3）采用Hummers法制备氧化石墨烯,然后以柠檬酸为还原剂通过一步水热法还原并复合在氮化碳上,制备石墨烯-氮化碳复合材料,并通过XRD、透射电镜、红外光谱等表征手段对其进行了表征,结果表明氧化石墨烯被很好的还原并且和氮化碳完美的复合在了一起,其复合材料呈层片状结构。（4）以甲基橙为被降解的染料,研究石墨烯的复合对石墨相氮化碳的光催化性能影响,结果表明石墨烯的加入能够显着提高纳米复合材料的光催化性能,其中GCN-2样品的光催化性能最佳,在光照100 min时,对甲基橙的降解率达到了90.9%。（5）采用三电极体系,通过循环伏安法、交流阻抗法研究石墨烯-氮化碳纳米复合材料的电化学电容性能,结果表明纳米复合材料具有良好的内部电荷传输,并且石墨烯的加入有效提高了材料的电化学电容性能。
宋建强[8]（2013）在《直流辉光放电辅助PLD沉积CNx薄膜的组织与摩擦学特性》文中研究表明氮化碳材料（CNx）因其可能成为新一代超硬材料而得到研究学者的广泛关注。目前,单一的脉冲激光沉积技术（PLD）依然难以制备出符合化学计量比、呈晶态的超硬CNx材料。由于氮气辉光放电能够提供大量氮离子,并起到负偏压的作用,因而采用直流辉光放电辅助PLD技术有助于提高CNx薄膜的含氮量并改变薄膜的组织结构。本文采用直流辉光放电辅助PLD沉积技术在单晶Si基底上制备CNx薄膜,探究了沉积气压、激光通量、放电功率密度、靶基距等工艺参数对CNx薄膜表面形貌、价键结构、化学成分、纳米压入硬度、膜-基结合力以及摩擦学特性的影响,考察了直流辉光放电辅助PLD法制备CNx薄膜的最优工艺参数。利用扫描电镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）、X射线光电子谱仪（XPS）和拉曼光谱仪（Raman）、纳米压入仪以及球-盘式微型摩擦磨损试验仪等测试技术对CNx薄膜的表面形貌,微观结构以及机械性能等进行了较为系统地表征。研究结果表明:将直流辉光放电引入PLD沉积系统中参与气相反应,可显着提高CNx薄膜的含氮量和sp3C键的含量。通过正交试验法得出沉积CNx薄膜的最优参数为:激光通量6.7J/cm2,沉积气压12Pa,靶基距37 mm,放电功率密度30mW/cm2。随着激光通量从5.1 J/cm2提升至7.5 J/cm2,薄膜的含氮原子百分数由27.7 at.%上升至34.1 at.%;膜层中sp3C—N键和sp2C—N键的面积百分数上升,sp3C—C键的面积百分数降低,C原子sp3杂化程度增加,薄膜的石墨化程度下降;薄膜的硬度由3.7 GPa增加至5.3 GPa,磨损率和摩擦系数分别从3.8×10-13 m3/（N·m）下降至7.9×10-14m3/（N·m）和从0.13上升至0.18。随着沉积气压从8 Pa增加至14 Pa,薄膜的含氮原子百分数由32.85 at.%下降至29.32 at.%,膜层中 sp3C—N 键由 35.5 at.%下降至 32.0 at.%,sp2C—C 键由 43.35 at.%上升至46.15 at.%,薄膜表面粗糙度下降,膜厚减小,ID/IG值由2.54下降到2.32,过高的沉积气压将导致薄膜含氮量下降和石墨化程度的增加,出现较低摩擦系数（约0.126）,但其耐磨性较差。沉积气压在8 Pa下,薄膜含氮量达到最大值,此时最利于sp3杂化键的形成,薄膜的耐磨性较好,但摩擦系数也相对较高。此外还可以发现,含氮量的提升会导致薄膜的摩擦系数变大。
李文帅[9]（2013）在《直流电弧等离子体喷射法制备氮化碳材料的基础研究》文中研究表明氮化碳是首个从理论上推导其可能存在，但在自然界中尚未被发现的化合物。众多研究表明氮化碳具有多种相结构，即α、β、立方、准立方和类石墨相等。除类石墨相外，其它相氮化碳的体弹性模量理论值均可与金刚石相比拟，被认为是一种新型的超硬材料，具有高硬度、高化学惰性、高耐磨等优异性能，在涂层刀具等领域具有广阔的应用前景。本文开展了直流电弧等离子体喷射法制备氮化碳材料的基础研究，所完成的主要工作和取得的研究成果如下：1．为使用LP-30直流电弧等离子体喷射设备进行氮化碳制备，对其进行维修及改进。维修了电路、循环水路及真空系统等，增加三条气路（CF4、N2及小流量的H2）并将之与其他反应气体混合接入等离子体炬，添加了基底直流偏压系统。2．参考制备金刚石膜时的电弧稳定性工艺，研究在改变气体氛围制备氮化碳情况下，影响电弧稳定性的关键因素，通过正交试验优化工艺，最终得到稳定旋转的高速电弧。3．采用直流电弧等离子体喷射法，以Mo为基底，通过改变CH4/H2流量及其配比，在1%3%左右的CH4浓度下制备出微米金刚石过渡层，在10%15%左右的CH4浓度下制备出纳米金刚石过渡层。采用热丝化学气相沉积法，以YG6硬质合金刀具为基底，沉积了微米金刚石过渡层。4．在Si片、CVD金刚石厚膜片、Mo/微米及纳米金刚石薄膜、YG6硬质合金刀具/微米金刚石薄膜基底上，采用Ar+N2+CF4+H2混合气体，进行了氮化碳材料的制备探索。SEM、Raman等测试表明：除Si片外，在其它基底上均成功制备出氮化碳材料；所制备的样品中主要成分为α-C3N4与β-C3N4，且α-C3N4的成分多于β-C3N4；随着基底温度升高，氮化碳晶粒尺寸增大，N原子百分比升高。
沈涛[10]（2012）在《递进式脉冲激光沉积CNx薄膜的组织结构与摩擦学性能》文中认为本文报道了利用递进式脉冲激光沉积技术在不同沉积温度下沉积CNx薄膜结构与性能的研究。采用PLD技术在N2气氛下分别烧蚀高纯石墨靶、第一代和第二代氮化碳靶材制备了第一代、第二代和第三代CNx薄膜,并对其表面形貌、成分、化学键状态、膜-基结合力以及摩擦磨损进行了系统地分析。采用扫描电镜（SEM）、X射线光电子谱（XPS）、拉曼光谱（Raman）以及球-盘式微型摩擦磨损试验仪分别对第二代CNx薄膜的表面形貌、成分、化学键状态和摩擦磨损性能进行了系统地分析。结果表明：递进式PLD技术可实现薄膜含氮量的显着提升。CNx薄膜的表面形貌与沉积温度无关。随着沉积温度的升高,薄膜含氮量从25.3at.%上升至26.5 at.%,而后下降至21.2 at.%；薄膜中N—p3C和N—p2C键的含量随之减少,薄膜的石墨化程度增加。在室温-300℃范围内,沉积温度越高,越有利于形成sp3C—C键；而形成N—sp3C键的最佳温度为150℃。Raman光谱中ID/IG比值总体呈上升趋势,G峰的蓝移（向高波数（高频）方向移动）且半高宽（FWHMg）下降,无序化状态的CNx薄膜结构逐渐向有序化状态转移,薄膜的石墨化程度增加。随着沉积温度的升高,薄膜的摩擦系数从0.23下降至0.13,磨损率从3.0×10-6mm3/Nm上升至9.3×10-6mm3/Nm。同理,结合第二代CNx薄膜的分析结果,第三代CNx薄膜的表面形貌、成分、化学键状态和微观结构进行了对比分析。结果表明：第三代CNx薄膜的表面形貌受沉积温度的影响显着,沉积温度高于150℃时薄膜表面较为光滑。随着基片温度的增加,薄膜中C--N键的面积分数从31.2%逐渐减少至14.1%,N—sp3C和N—sp2C键的面积分数随之减少,300℃时最利于形成sp3键。Raman光谱中ID/IG比值总体呈上升趋势,G峰的位置向高波数（高频）方向移动且半高宽（FWHM）下降,薄膜由CNx薄膜的无序结构逐渐向高有序化程度类石墨结构转变,石墨化程度增加。对比分析三代CNx薄膜的研究结果,得出不同递进等级对沉积薄膜在组织结构和性能上的影响规律：1)递进式PLD技术能够逐代地提高CNx薄膜中的氮含量（室温）2)相比于常规PLD技术（本实验测得sp2C—N键的面积分数为15%）,递进等级能够大幅度地提升膜层中sp2C—N杂化键的面积百分比（23.49%）,所制薄膜的内在结构更加趋于混乱,产生更多的C sp2团簇,结构的无序化程度显着提升,但不利于sp3C—N键含量的提升。3)递进等级下所制CHx薄膜的膜-基结合力而呈下降趋势,但是在薄膜表面粗糙度及摩擦学特性方面得到了显着的改善。
二、Synthesis of amorphous carbon nitride by ion implantation（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、Synthesis of amorphous carbon nitride by ion implantation（论文提纲范文）
（1）基于石墨相氮化碳纳米材料制备及其光/电催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 半导体光/电催化技术简介 |
| 1.2.1 半导体光催化技术发展 |
| 1.2.2 半导体光催化技术原理 |
| 1.2.3 半导体光电催化技术 |
| 1.3 g-C_3N_4的概述 |
| 1.3.1 g-C_3N_4的研究进展 |
| 1.3.2 g-C_3N_4的结构与性质 |
| 1.3.3 g-C_3N_4的制备方法 |
| 1.3.4 g-C_3N_4在光催化及光电催化领域的应用 |
| 1.4 g-C_3N_4的改性 |
| 1.4.1 元素掺杂 |
| 1.4.2 构建异质结 |
| 1.4.3 形貌调控 |
| 1.5 本课题研究的意义及内容 |
| 第2章 质子化超分子多孔氮化碳纳米片的制备及其光/电催化性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 化学试剂 |
| 2.2.2 设备与仪器 |
| 2.2.3 样品制备 |
| 2.2.4 样品表征 |
| 2.2.5 催化性能测试 |
| 2.2.6 光催化活性物质的检测 |
| 2.2.7 理论计算 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 结构形貌表征与分析 |
| 2.3.2 光学性能表征与分析 |
| 2.3.3 电化学性能表征与分析 |
| 2.3.4 催化性能研究 |
| 2.3.5 样品循环与稳定性测试 |
| 2.3.6 催化机理研究 |
| 2.3.7 理论计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 g-C_3N_4/黑TiO_2的制备及其光/电催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 原料与试剂 |
| 3.2.2 设备与仪器 |
| 3.2.3 样品制备 |
| 3.2.4 样品表征 |
| 3.2.5 光催化降解性能测试 |
| 3.2.6 电化学性能测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 结构与形貌表征与分析 |
| 3.3.2 电化学性能表征与分析 |
| 3.3.3 催化性能研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间已发表的论文 |
| 致谢 |
（2）g-C3N4/导热粒子/MVQ复合材料的制备与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 材料导热机理 |
| 1.3 导热聚合物的研究进展 |
| 1.3.1 本征型导热聚合物研究现状 |
| 1.3.2 填充型导热聚合物研究现状 |
| 1.4 氮化碳研究进展 |
| 1.4.1 准石墨相氮化碳的制备 |
| 1.4.2 准石墨相氮化碳的应用与改良 |
| 1.5 本文主要研究内容及创新点 |
| 第2章 实验设备和测试表征 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验设备 |
| 2.2.1 橡胶开炼机 |
| 2.2.2 平板硫化机 |
| 2.2.3 鼓风干燥箱 |
| 2.3 实验的测试表征 |
| 2.3.1 扫描电子显微镜 |
| 2.3.2 万能拉伸试验机 |
| 2.3.3 迅速热传导率仪 |
| 2.3.4 X射线衍射仪 |
| 2.3.5 傅里叶变换红外光谱仪 |
| 2.3.6 差式扫描量热仪 |
| 2.3.7 硬度计 |
| 第3章 氮化碳负载导热粒子的制备和性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 氮化碳负载导热粒子的制备 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 微观结构 |
| 3.3.2 微观形貌 |
| 3.3.3 化学结构 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 氮化碳负载导热粒子对甲基乙烯基硅橡胶性能影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验配方 |
| 4.3 样品制备 |
| 4.4 结果与分析 |
| 4.4.1 力学性能 |
| 4.4.2 导热性能 |
| 4.4.3 微观形貌 |
| 4.4.4 热稳定性 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）碳掺杂及分子印迹改性g-C3N4的制备及光催化性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 光催化材料及催化原理 |
| 1.1.1 光催化材料 |
| 1.1.2 光催化原理 |
| 1.2 类石墨相氮化碳(g-C_3N_4)的研究进展 |
| 1.2.1 g-C_3N_4 及其结构 |
| 1.2.2 g-C_3N_4 的制备方法 |
| 1.3 g-C_3N_4 的改性方法 |
| 1.3.1 形貌调控 |
| 1.3.2 元素掺杂 |
| 1.3.3 贵金属沉积 |
| 1.3.4 半导体复合 |
| 1.4 分子印迹技术及其在光催化中的应用 |
| 1.4.1 分子印迹技术 |
| 1.4.2 分子印迹聚合物的制备方法 |
| 1.4.3 分子印迹技术在光催化领域的应用 |
| 1.5 本课题研究目的意义及研究内容 |
| 第2章 g-C_3N_4/C复合光催化剂的制备及光催化活性研究 |
| 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 |
| 2.2.4 催化剂的表征 |
| 2.2.5 光催化性能研究 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 表面形貌分析 |
| 2.3.2 X射线衍射分析 |
| 2.3.3 X射线光电子能谱分析 |
| 2.3.4 光致发光光谱分析 |
| 2.3.5 紫外-可见漫反射光谱分析(UV-vis) |
| 2.3.6 BET比表面积和孔径分布 |
| 2.3.7 光催化性能 |
| 2.3.8 催化剂的稳定性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 分子印迹TiO_2/g-C_3N_4 的制备及其光催化性能研究 |
| 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 样品的制备 |
| 3.2.4 催化剂的表征 |
| 3.2.5 吸附实验 |
| 3.2.6 光催化性能研究 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 SEM分析 |
| 3.3.2 X射线衍射分析 |
| 3.3.3 UV-Vis光谱 |
| 3.3.4 红外光谱分析 |
| 3.3.5 BET比表面积和孔径分布 |
| 3.3.6 吸附实验 |
| 3.3.7 光催化活性 |
| 3.3.8 催化剂的重复利用 |
| 3.4 本章总结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）高能微波法制备非金属元素掺杂氮化碳及其光催化和场发射性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 氮化碳功能材料概述 |
| 1.1.1 氮化碳的研究背景 |
| 1.1.2 g-C_3N_4 的结构与理化性质 |
| 1.1.3 g-C_3N_4 的形态分类和制备方法 |
| 1.2 微波加热技术在制备功能材料中的应用 |
| 1.2.1 微波加热技术 |
| 1.2.2 微波加热技术在制备功能材料中的特点和应用 |
| 1.2.3 微波加热技术在制备g-C_3N_4 中的应用 |
| 1.3 g-C_3N_4 在光催化领域的应用 |
| 1.3.1 光催化应用 |
| 1.3.2 影响光催化活性的因素 |
| 1.3.3 提高g-C_3N_4 光催化活性的策略 |
| 1.4 g-C_3N_4 在场发射领域的应用 |
| 1.4.1 场发射原理 |
| 1.4.2 影响场发射性能的因素 |
| 1.4.3 场发射阴极材料 |
| 1.5 本课题的研究意义、内容及创新点 |
| 1.5.1 研究意义 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 1.5.3 本论文创新点 |
| 第二章 材料与实验方法 |
| 2.1 试剂 |
| 2.2 仪器和设备 |
| 2.3 结构表征和理化性质测试 |
| 2.3.1 结构表征 |
| 2.3.2 理化性质测试 |
| 2.4 光催化性能测试 |
| 2.5 场发射性能测试 |
| 2.6 电化学发光性能测试 |
| 第三章 微波法制备石墨相氮化碳纳米片的结构特征研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验过程 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 形貌分析 |
| 3.3.2 结构分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 微波法制备B掺杂石墨相氮化碳的结构特征及其光催化/场发射性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验过程 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 形貌分析 |
| 4.3.2 比表面积和孔结构分析 |
| 4.3.3 结构分析 |
| 4.3.4 光学性质分析 |
| 4.3.5 光催化活性和动力学研究 |
| 4.3.6 场发射性能研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 微波法制备P掺杂石墨相氮化碳的结构特征及其光催化/电化学发光性能研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验过程 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 形貌分析 |
| 5.3.2 结构分析 |
| 5.3.3 光学性质分析 |
| 5.3.4 电化学性质研究 |
| 5.3.5 光催化活性和动力学研究 |
| 5.3.6 电化学发光性能研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表(待发表)的文章与专利 |
| 攻读硕士期间的获奖情况 |
| 致谢 |
（5）氮化碳粉体的制备及其场发射性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 场致发射的原理 |
| 1.2.1 金属场致发射机理 |
| 1.2.2 半导体材料场发射机理 |
| 1.3 氮化碳材料概述 |
| 1.3.1 氮化碳的发现 |
| 1.3.2 氮化碳材料的理论结构 |
| 1.3.3 氮化碳材料的制备方法 |
| 1.4 场致电子发射材料的研究现状与进展 |
| 1.5 本课题的主要研究内容 |
| 第二章 实验制备方案及样品表征手段 |
| 2.1 实验原料和实验设备 |
| 2.2 材料的制备 |
| 2.2.1 粉体的制备 |
| 2.2.2 场发射阴极的制备 |
| 2.3 样品的表征 |
| 2.3.1 氮化碳粉体的基本表征 |
| 2.3.2 氮化碳阴极的场发射性能表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 溶剂热法制备氮化碳粉体材料 |
| 3.1 有机溶剂的选择 |
| 3.2 实验方案 |
| 3.3 C_3N_4粉体的表征及分析 |
| 3.3.1 X射线衍射(XRD)表征 |
| 3.3.2 扫描电镜(SEM) |
| 3.3.3 EDS表征 |
| 3.3.4 红外光谱分析(FTIR) |
| 3.3.5 样品热稳定性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 电泳法制备氮化碳场发射阴极及其场发射性能测试 |
| 4.1 衬底的预处理 |
| 4.2 场发射阴极的制备 |
| 4.2.1 电泳液的配制 |
| 4.2.2 电泳 |
| 4.3 钛衬底场发射阴极样品性能测试 |
| 4.3.1 热处理温度对钛衬底的影响 |
| 4.3.2 电泳时间的改变对场发射性能的影响 |
| 4.3.3 电泳电压对场发射性能的影响 |
| 4.3.4 电泳液浓度对场发射性能的影响 |
| 4.3.5 氮化碳浓度对场发射性能的影响 |
| 4.3.6 热处理温度对场发射性能的影响 |
| 4.3.7 小结 |
| 4.4 碳布衬底场发射阴极样品性能测试 |
| 4.4.1 电泳时间对场发射性能的影响 |
| 4.4.2 电泳电压对场发射性能的影响 |
| 4.4.3 电泳液浓度对场发射性能的影响 |
| 4.4.4 氮化碳浓度的改变对场发射性能的影响 |
| 4.4.5 小结 |
| 4.5 石墨衬底场发射阴极样品的性能测试 |
| 4.5.1 电泳时间对场发射性能的影响 |
| 4.5.2 电泳电压对场发射性能的影响 |
| 4.5.3 电泳液浓度的改变对场发射性能的影响 |
| 4.5.4 氮化碳浓度对场发射性能的影响 |
| 4.5.5 小结 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 直接生长法制备场发射阴极及其场发射性能研究 |
| 5.1 衬底的预处理 |
| 5.2 制备场发射阴极 |
| 5.3 碳布衬底场发射阴极样品的制备方案及性能分析 |
| 5.3.1 样品的表征与分析 |
| 5.3.2 工艺参数对场发射性能的影响 |
| 5.3.3 小结 |
| 5.4 石墨衬底场发射阴极样品的制备方案及性能分析 |
| 5.4.1 样品的表征与分析 |
| 5.4.2 工艺参数对场发射性能的影响 |
| 5.4.3 小结 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（6）荧光氮化碳纳米粒子的合成、表征及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 荧光纳米材料概述 |
| 1.2 氮化碳材料的研究进展 |
| 1.3 石墨相氮化碳的结构特征 |
| 1.4 氮化碳的常见制备方法 |
| 1.4.1 高温缩聚法 |
| 1.4.2 化学气相沉积法 |
| 1.4.3 溶剂热法 |
| 1.4.4 电化学沉积镀膜法 |
| 1.4.5 微波合成法 |
| 1.5 荧光氮化碳材料的应用 |
| 1.5.1 光催化剂 |
| 1.5.2 生物细胞成像 |
| 1.5.3 离子/有机物质含量检测 |
| 1.6 论文选题及主要研究内容 |
| 1.6.1 选题意义 |
| 1.6.2 研究内容 |
| 1.6.3 创新点 |
| 参考文献 |
| 第2章 氮掺杂碳纳米粒子的合成及在2,4,6-三硝基苯酚检测中的应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 仪器和试剂 |
| 2.2.2 CNNPs的合成 |
| 2.2.3 TNP测定体系 |
| 2.2.4 CNNPs的荧光量子产率测定 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 CNNPs的结构特征 |
| 2.3.2 CNNPs对 TNP的特异性测定 |
| 2.3.2.1 pH及反应时间对测定体系的影响 |
| 2.3.2.2 无机离子及有机物干扰 |
| 2.3.2.3 TNP对 CNNPs的荧光猝灭 |
| 2.3.3 实际待测水样中TNP含量的检测 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 氮掺杂碳纳米粒子荧光共振能量转移测定核黄素 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 仪器和试剂 |
| 3.2.2 N-CNPs的合成 |
| 3.2.3 N-CNPs的荧光量子产率测定 |
| 3.2.4 核黄素的测定 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 N-CNPs的结构表征 |
| 3.3.2 N-CNPs光谱性质 |
| 3.3.3 N-CNPs对核黄素含量的测定 |
| 3.3.3.1 反应时间、pH值及常见离子对荧光强度的影响 |
| 3.3.3.2 核黄素含量的测定 |
| 3.3.4 准确度实验 |
| 3.3.4.1 加标回收率 |
| 3.3.4.2 市售维生素 B_2片的含量测定 |
| 3.4 机理初探 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 荧光氮化碳量子点的合成、表征及在汞离子检测中的应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 仪器和试剂 |
| 4.2.2 CNQDs的合成 |
| 4.2.3 测定汞离子体系 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 CNQDs的结构特征 |
| 4.3.2 CNQDs的光学性质 |
| 4.3.3 CNQDs的量子产率 |
| 4.3.4 Hg~(2+)的测定 |
| 4.3.4.1 pH和时间对测定体系的影响 |
| 4.3.4.2 离子选择性及干扰 |
| 4.3.4.3 测定Hg~(2+)的线性曲线 |
| 4.3.4.4 实际水样中Hg~(2+)的含量测定 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
（7）石墨相氮化碳复合材料的制备及光催化、超级电容性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光催化技术概述 |
| 1.2 超级电容器简介 |
| 1.2.1 超级电容器概述 |
| 1.2.2 超级电容器的工作原理 |
| 1.2.3 超级电容器的电极材料 |
| 1.3 石墨烯 |
| 1.3.1 石墨烯的结构与性能 |
| 1.3.2 石墨烯的制备 |
| 1.4 氮化碳 |
| 1.4.1 石墨相氮化碳的研究背景 |
| 1.4.2 石墨相氮化碳的制备 |
| 1.4.3 石墨相氮化碳的性质 |
| 1.4.4 石墨相氮化碳的应用 |
| 1.4.5 石墨相氮化碳的研究进展 |
| 1.5 本论文的研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 实验药品及仪器 |
| 2.1.1 实验药品 |
| 2.1.2 实验仪器 |
| 2.2 实验样品的表征 |
| 2.2.1 X射线粉末衍射（XRD） |
| 2.2.2 扫描电子显微镜（SEM） |
| 2.2.3 透射电子显微镜（TEM） |
| 2.2.4 傅立叶红外光谱（FT-IR） |
| 2.2.5 拉曼光谱（Raman） |
| 2.3 光催化性能测试 |
| 2.4 电化学性能测试 |
| 2.4.1 工作电极的制备 |
| 2.4.2 电容性能测试 |
| 第三章 铈掺杂氮化碳的制备及其光催化性能研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 铈掺杂氮化碳的制备 |
| 3.3 铈掺杂氮化碳的表征 |
| 3.3.1 X射线衍射分析 |
| 3.3.2 透射电镜分析 |
| 3.3.3 红外光谱分析 |
| 3.4 光催化性能分析 |
| 3.4.1 光催化降解亚甲基蓝 |
| 3.4.2 光催化降解甲基橙 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 石墨烯-氮化碳纳米复合材料的制备及其性能研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 样品的制备 |
| 4.2.1 氧化石墨烯的制备 |
| 4.2.2 石墨烯-氮化碳纳米复合材料的制备 |
| 4.3 样品的表征 |
| 4.3.1 X射线衍射分析 |
| 4.3.2 扫描电镜分析 |
| 4.3.3 透射电镜分析 |
| 4.3.4 红外光谱分析 |
| 4.3.5 拉曼光谱分析 |
| 4.4 样品的光催化性能分析 |
| 4.5 样品电化学性能分析 |
| 4.5.1 循环伏安测试 |
| 4.5.2 交流阻抗测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（8）直流辉光放电辅助PLD沉积CNx薄膜的组织与摩擦学特性（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氮化碳材料的起源和发展 |
| 1.3 氮化碳的价键结构 |
| 1.4 氮化碳的制备方法 |
| 1.4.1 高温高压法 |
| 1.4.2 离子注入法 |
| 1.4.3 化学气相沉积法 |
| 1.4.4 电化学沉积法 |
| 1.4.5 反应溅射法 |
| 1.4.6 脉冲激光沉积法 |
| 1.5 氮化碳的研究意义 |
| 1.6 当前研究存在的问题 |
| 1.7 本文的立题依据及主要研究内容 |
| 1.7.1 立题依据 |
| 1.7.2 主要研究内容 |
| 第2章 氮化碳薄膜的PLD制备与表征技术 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 PLD系统组成及其原理 |
| 2.2.1 沉积系统 |
| 2.2.2 基本原理 |
| 2.3 脉冲激光沉积的工艺参数 |
| 2.4 脉冲激光沉积的特点 |
| 2.4.1 PLD技术的优点 |
| 2.4.2 PLD技术的不足 |
| 2.5 直流辉光放电辅助沉积技术 |
| 2.5.1 直流辉光放电基本原理 |
| 2.6 试验装置及方法 |
| 2.6.1 准分子激光器 |
| 2.6.2 试验装置 |
| 2.6.3 薄膜的制备工艺 |
| 2.7 薄膜的表征方法 |
| 2.7.1 化学成分表征 |
| 2.7.2 组织结构表征 |
| 2.7.3 机械性能表征 |
| 第3章 CN_x薄膜制备工艺的优化 |
| 3.1 正交试验 |
| 3.1.1 正交试验设计 |
| 3.1.2 结果分析 |
| 3.2 薄膜的表面形貌及微观结构分析 |
| 3.3 最优薄膜的XPS分析 |
| 3.4 薄膜的摩擦学特性分析 |
| 3.4.1 摩擦系数 |
| 3.4.2 最优薄膜的摩擦磨损性能 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 激光通量对薄膜微观结构和摩擦学特性的影响 |
| 4.1 薄膜的表面形貌 |
| 4.2 薄膜的XPS分析 |
| 4.3 薄膜的拉曼散射分析 |
| 4.4 薄膜的摩擦学性能 |
| 4.4.1 膜-基结合力测试 |
| 4.4.2 摩擦磨损性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 沉积气压对薄膜微观结构和摩擦学特性的影响 |
| 5.1 薄膜的表面形貌 |
| 5.2 薄膜的XPS分析 |
| 5.3 薄膜的拉曼散射分析 |
| 5.4 薄膜的摩擦学特性分析 |
| 5.4.1 膜-基底结合力测试 |
| 5.4.2 摩擦磨损性能分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士学位在读期间参与的科研项目和论文成果 |
（9）直流电弧等离子体喷射法制备氮化碳材料的基础研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 图表清单 |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 氮化碳的结构与性质 |
| 1.2.1 氮化碳的结构 |
| 1.2.2 氮化碳的性质 |
| 1.3 氮化碳的制备及表征方法 |
| 1.3.1 氮化碳的制备方法 |
| 1.3.2 氮化碳的表征方法 |
| 1.4 氮化碳薄膜的国内外研究进展及存在的问题 |
| 1.4.1 氮化碳薄膜制备的研究进展 |
| 1.4.2 直流电弧等离子体喷射法制备超硬膜进展 |
| 1.4.3 存在的问题 |
| 1.5 本文的研究内容及技术路线 |
| 第二章 直流电弧等离子体喷射设备简介及改进 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 直流电弧等离子体喷射设备介绍 |
| 2.2.1 直流电弧等离子体喷射法原理 |
| 2.2.2 设备组成及主要技术参数 |
| 2.2.3 设备操作 |
| 2.3 直流电弧等离子体喷射设备改进 |
| 2.3.1 设备维修 |
| 2.3.2 气路改造 |
| 2.3.3 基底偏压系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 直流电弧等离子体喷射法的电弧稳定性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电弧稳定性介绍 |
| 3.3 金刚石膜制备中的电弧稳定性研究 |
| 3.3.1 金刚石膜制备中的电弧稳定性工艺 |
| 3.3.2 金刚石膜制备中电弧稳定性的讨论 |
| 3.4 氮化碳制备中的电弧稳定性研究 |
| 3.4.1 氮化碳制备中的电弧稳定性工艺研究 |
| 3.4.2 氮化碳制备中电弧稳定性的讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 金刚石过渡层的制备 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 Mo 基底上金刚石过渡层的制备 |
| 4.2.1 影响金刚石晶粒尺寸大小的因素 |
| 4.2.2 实验方案设计 |
| 4.2.3 金刚石过渡层的理化表征 |
| 4.3 YG6 硬质合金刀具基底上金刚石过渡层的制备 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 氮化碳材料的制备研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 氮化碳制备实验方案 |
| 5.3 Si 基底上制备氮化碳的研究 |
| 5.3.1 Si 基底上制备氮化碳实验 |
| 5.3.2 Si 基底上制备样品的理化表征及分析 |
| 5.4 CVD 金刚石厚膜片基底上制备氮化碳的研究 |
| 5.4.1 CVD 金刚石厚膜片基底上制备氮化碳实验 |
| 5.4.2 CVD 金刚石厚膜片基底上制备样品的理化表征及分析 |
| 5.5 Mo 基底金刚石过渡层上制备氮化碳的研究 |
| 5.5.1 微米金刚石过渡层上制备氮化碳实验 |
| 5.5.2 纳米金刚石过渡层上氮化碳的制备研究 |
| 5.6 硬质合金刀具基底上制备氮化碳的研究 |
| 5.6.1 硬质合金刀具基底上制备氮化碳实验 |
| 5.6.2 硬质合金刀具基底上制备样品的理化表征及分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（10）递进式脉冲激光沉积CNx薄膜的组织结构与摩擦学性能（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及其价值 |
| 1.2 氮化碳材料的原子价键结构 |
| 1.2.1 CN_x薄膜的成键结构 |
| 1.2.2 CN_x薄膜的价键结构理论 |
| 1.2.3 CN_x材料的理论计算 |
| 1.3 氮化碳材料的合成意义 |
| 1.4 氮化碳材料的研究现状 |
| 1.4.1 高温高压法(HTHP) |
| 1.4.2 化学气相沉积法(CVD) |
| 1.4.3 离子注入法(Ion beam implantation) |
| 1.4.4 反应溅射法(Reactive Sputtering) |
| 1.4.5 电化学沉积技术(Electrodeposition Technique) |
| 1.4.6 脉冲激光沉积技术(PLD) |
| 1.4.7 CN_x薄膜的表征技术 |
| 1.5 氮化碳材料研究存在的问题和不足 |
| 1.6 本论文的研究基础和创新点 |
| 1.6.1 PLD过程中各因素的相关性研究 |
| 1.6.2 递进式脉冲激光沉积技术的提出 |
| 1.7 本论文的主要研究内容 |
| 第2章 薄膜沉积系统与表征方法 |
| 2.1 CN_x薄膜制膜设备及其原理 |
| 2.1.1 制膜设备 |
| 2.1.2 制膜原理 |
| 2.1.3 等离子体理论 |
| 2.2 靶材和薄膜的制备工艺 |
| 2.2.1 靶材的制备工艺 |
| 2.2.2 薄膜的制备工艺 |
| 2.3 CN_x薄膜成分结构及其性能的表征方法 |
| 2.3.1 薄膜表面形貌分析(SEM) |
| 2.3.3 薄膜成分、价键结构分析(XPS) |
| 2.3.4 薄膜拉曼结构分析(Raman) |
| 2.3.5 膜层-基体结合力测试(Adhesion L_c) |
| 2.3.6 薄膜摩擦磨损分析(Friction) |
| 第3章 第二代氮化碳薄膜的组织结构与摩擦学性能 |
| 3.1 第二代薄膜的制备 |
| 3.2 薄膜的组织结构分析 |
| 3.2.1 表面形貌 |
| 3.2.2 薄膜的XPS分析 |
| 3.2.4 薄膜的Raman光谱分析 |
| 3.3 薄膜的性能测试 |
| 3.3.1 膜-基结合力测试 |
| 3.3.2 薄膜的摩擦学特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 第三代氮化碳薄膜的组织结构与摩擦学特性 |
| 4.1 靶材和薄膜的制备 |
| 4.2 薄膜的组织结构分析 |
| 4.2.1 薄膜的表面形貌 |
| 4.2.2 薄膜的XPS分析 |
| 4.2.3 薄膜的拉曼光谱分析 |
| 4.3 薄膜的摩擦学性能分析 |
| 4.3.1 膜-基结合力测试 |
| 4.3.2 薄膜的摩擦学特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 递进等级对氮化碳薄膜结构和性能的影响 |
| 5.1 氮含量变化规律 |
| 5.2 价键结构特性 |
| 5.2.1 sp~3C—N bond |
| 5.2.2 sp~3C—C bond |
| 5.2.3 sp~2C—C bond |
| 5.2.4 sp~2C—N bond |
| 5.2.5 sp~2/sp~3 and I_D/I_G |
| 5.3 表面粗糙度特性 |
| 5.4 膜-基结合力分析 |
| 5.5 摩擦学特性分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士学位在读期间参与的科研项目和论文成果 |
四、Synthesis of amorphous carbon nitride by ion implantation（论文参考文献）
- [1]基于石墨相氮化碳纳米材料制备及其光/电催化性能研究[D]. 马少芳. 湖南大学, 2020(08)
- [2]g-C3N4/导热粒子/MVQ复合材料的制备与性能研究[D]. 李波. 陕西理工大学, 2020(10)
- [3]碳掺杂及分子印迹改性g-C3N4的制备及光催化性能研究[D]. 何成义. 江苏科技大学, 2019(03)
- [4]高能微波法制备非金属元素掺杂氮化碳及其光催化和场发射性能研究[D]. 邹婧叶. 东南大学, 2019(06)
- [5]氮化碳粉体的制备及其场发射性能分析[D]. 柴杰. 西北大学, 2018(01)
- [6]荧光氮化碳纳米粒子的合成、表征及应用[D]. 张士超. 闽南师范大学, 2017(01)
- [7]石墨相氮化碳复合材料的制备及光催化、超级电容性能的研究[D]. 罗建东. 吉林大学, 2016(11)
- [8]直流辉光放电辅助PLD沉积CNx薄膜的组织与摩擦学特性[D]. 宋建强. 浙江工业大学, 2013(04)
- [9]直流电弧等离子体喷射法制备氮化碳材料的基础研究[D]. 李文帅. 南京航空航天大学, 2013(02)
- [10]递进式脉冲激光沉积CNx薄膜的组织结构与摩擦学性能[D]. 沈涛. 浙江工业大学, 2012(05)