纳米材料电化学((德)G. 霍兹(Gary Hodes)等著;赵辉等译)思维导图
纳米技术与材料科学出版考核试卷
B. 透射电子显微镜
C. X射线衍射
D. 红外光谱
11. 纳米材料在电子领域的主要应用是什么？（ ）
A. 储能材料
B. 导电油墨
C. 超级电容器
D. 以上都对
12. 以下哪个材料在纳米技术中被称为“万能材料”？（ ）
A. 钛
B. 铝
C. 碳
D. 铁
13. 纳米技术在环境治理领域的应用主要包括以下哪个方面？（ ）
A. 污水处理
B. 大气净化
C. 固废处理
D. 以上都对
14. 以下哪个纳米材料在催化领域具有重要作用？（ ）
A. 纳米金
B. 纳米银
C. 纳米铜
D. 纳米铁
15. 纳米材料科学中，以下哪个概念指的是纳米材料在宏观尺度上的宏观性能？（ ）
A. 纳米性能
B. 纳米效应
C. 纳米尺寸效应
D. 宏观性能
16. 以下哪个技术常用于纳米材料的表面修饰？（ ）
A. 生物传感器
B. 免疫检测
C. 基因检测
D. 以上都对
14. 以下哪些方法可用于纳米材料的表面修饰？（ ）
A. 化学镀
B. 离子注入
C. 自组装
D. 气相沉积
15. 以下哪些材料可以作为纳米粒子的载体？（ ）
A. 聚合物
B. 磷脂
C. 金属氧化物
D. 以上都对
16. 纳米材料在光电领域的应用包括哪些？（ ）
2. 化学气相沉积（CVD）通过化学反应在基底表面沉积薄膜，特点是成膜质量好、附着力强。物理气相沉积（PVD）通过物理过程如蒸发或溅射在基底上形成薄膜，特点是成膜速率快、温度低。
3. 纳米材料在能源存储与转换领域的应用能显著提升设备的性能，如纳米电极材料能增加电极与电解质的接触面积，提高锂离子电池的充放电速率；纳米光吸收材料能增强太阳能电池的光吸收效率，提高光电转换效率。
钠离子电池用膨胀石墨的电化学法制备及性能探究
钠离子电池用膨胀石墨的电化学法制备及性能探究李欢;曹晓燕;韩晓琪;王玮【摘要】In order to investigate the properties for sodium-ion storage of expanded graphite,an expanded graph-ite was prepared by electrochemical method.The structure of the samples were characterized by X-ray diffrac-tion (XRD)and the electrochemical behaviors were studied using galvanostatic charge/discharge test,cyclic voltammogram,and electrochemical impedance spectra.The results indicated that the modified flake graphite still kept the layer structure after electrochemical oxidation and expansion,while the average interlayer distance expandeding diethylene glycol dimethyl ether (DEGDME)as the solvent,the capacity of sodium-ion insertion and extraction of the expanded graphite as well as the the rate performance and cycling behavior were improved significantly.A high reversible capacity of 110.9 mAh/g could be obtained at 700 mA/g,which was 66.8% of the capacity at 10 mA/g.After cycling over 100 charge/discharge cycles at 100 mA/g,the ex-panded graphite still maintained the high capacity of 154.8 mAh/g,with a capacity retention ration ratio of 114.8%.A study of potentiostatic intermittent titration technique(PITT)yield that the mean Na-ion diffusion coefficient,was7.7×10-8 cm2/s.%为了探究膨胀石墨的储钠性能,利用电化学法制备了膨胀石墨,采用 XRD对其结构进行了表征,并利用恒电流充放电、循环伏安(CV)、电化学阻抗谱(EIS)对其储钠性能进行了分析.结果表明,鳞片石墨经过电化学氧化再经过高温瞬时膨胀之后,层间距略微增大,但依然保持着石墨的层状结构.以二乙二醇二甲醚(DEG-DME)为电解液,膨胀石墨对钠离子表现出较好的嵌/脱钠容量、倍率性能和循环性能：当电流密度为700 mA/g时,其可逆比容量为110．9 mAh/g,是10 mA/g时容量的66．8％.在100 mA/g电流密度下循环100次时,其第100次循环时的放电比容量为154．8 mAh/g,第一次循环时的放电比容量为134．8 mAh/g,容量保持率为114．8％.通过PITT测试,得出钠离子在膨胀石墨中的化学扩散系数为DNa＋＝7．7×10－8 cm2/s.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2016(047)012【总页数】7页(P12162-12168)【关键词】膨胀石墨;负极;二乙二醇二甲醚;PITT;钠离子电池【作者】李欢;曹晓燕;韩晓琪;王玮【作者单位】中国海洋大学化学化工学院，山东青岛 266000;中国海洋大学化学化工学院，山东青岛 266000;中国海洋大学化学化工学院，山东青岛 266000;中国海洋大学材料科学与工程研究院，山东青岛 266000【正文语种】中文【中图分类】TM912在现有电池储能体系中，锂离子电池具有高电压、高能量密度以及更长久的循环寿命等特点[1-3]，是近年来移动储能体系的首选。
纳米Fe_3O_4磁性颗粒的制备及应用现状
化 工 进 展 CH EMICAL INDUSTR Y AND EN GIN EERIN G PRO GRESS 纳米Fe3O4磁性颗粒的制备及应用现状赵朝辉 姚素薇 张卫国(天津大学化工学院应用化学系,天津300072)摘 要 介绍了纳米Fe3O4磁性颗粒的制备工艺,如机械球磨法、水热法、微乳液法、超声沉淀法、水解法等,归纳了各种制备方法的特点。
对Fe3O4颗粒当前的应用热点进行了概述,并对纳米Fe3O4的研究前景进行了展望。
关键词 磁性纳米颗粒;Fe3O4;制备;应用现状中图分类号 TB383 文献标识码 A 文章编号 10006613(2005)08086504 Preparation and Current Status of Fe3O4Magnetic N anoparticlesZhao Zhaohui,Yao S uw ei,Zhang W ei g uo(School of Chemical Engineering and Technology,Tianjin University,Tianjin300072)Abstract The preparation met hods of Fe3O4nanoparticles are int roduced,such as mechanical milling,hydrot hermal met hod,micro emulsion met hod,sono chemical synthesis and hydrolytic met hod.The characteristics of t hese met hods are summarized.A brief int roduction is also given to t he current research hot point s of Fe3O4nanoparticles.Furt hermore,research p rospect of Fe3O4nanoparticles is presented.K eyw ords magnetic nanoparticle;Fe3O4;p reparation;current stat us 有关纳米粒子的制备方法及其性能研究受到众多学者的重视,这不仅因为纳米粒子在基础理论研究方面意义重大,而且在实际应用中前景广阔。
新型二维纳米材料在电化学领域的应用
工 业 技 术97科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATIONDOI：10.16661/ki.1672-3791.2018.12.097新型二维纳米材料在电化学领域的应用①刘锐(山西大同大学 山西大同 037009)摘 要：很多人对新型二维纳米材料还很陌生，它是指在同一维度上尺寸在0.1~100nm，而在其他两个维度可以无限延伸的新型材料。
新型二维纳米材料最具代表性的是石墨烯，石墨烯拥有独特的机构以及良好的电子特性，并且其在电化学领域的潜能是十分巨大的。
本文主要阐述了新型二维纳米材料在电化学领域的应用及研究现状。
关键词：新型二维纳米材料 电化学 应用中图分类号：O646 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2018)04(c)-0097-02随着科技的发展，到目前为止新型纳米材料以及发展到将近30种。
按照材料组成和结构分类，可将现阶段二维纳米材料分为五类：金属化合物类、单质类、无机化合物类、有机框架类、盐类。
新型二维纳米材料具有独特的性能其在电化学领域的极高应用，本文主要分析了新型二维纳米材料在电化学各领域的研究情况及相关应用。
1 新型二维纳米材料在电化学能源存储领域应用1.1 锂离子电池领域应用锂离子电池与传统电池相比具有高工作电压、高能量密度、高功率密度、低放电速率等优点，它现在已在众多领域被应用。
随着科技的发展，各行业对锂离子电池的需求也在增长，为了推动社会更快地发展，要求我们要研发出更先进的锂离子电池。
新型二维纳米材料具有更为丰富的充足的吸附位点和更短Li +扩散路径，它在锂离子电池的研究创新中具有广阔前景。
目前研究的应用锂离子电池中的二维纳米材料主要有以下几种：第一类是石墨烯，其研究较为广泛，其优点是具有较好的导电性及大的比表面积，它作为锂离子电池负极材料能够提供较高的比容量、倍率特性及循环性能；第二类是 TMDs，TMDs具有类石墨烯的层状结构，剥离简单，有助于Li +在电极中的扩散，但由于 TMDs材料存在导电性差问题，在应用中往往是结合导电材料来提高其电化学性能；第三类是二维过渡金属碳化物，其具有低的工作电压、金属导电性、窄的扩散层，在锂离子电池中拥有良好的倍率性能，但MXenes材料容易堆成，其作为锂离子电池电极时容易引发结构崩塌，所以在应用中其常与其他材料复合来提高其电化学性能；第四类是四甲氧基硅烷简称TMOs，TMOs拥有多种电化学反应活性位点及较短的Li +扩散路径，其缺点就是单独二维纳米片不能堆叠降低了活性比表面积，但可通过导电碳材料与其复合解决此问题。
人工智能开发和优化燃料电池催化剂的初步探索
人工智能开发和优化燃料电池催化剂的初步探索目录一、内容概要 (2)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状及发展动态 (4)二、人工智能在燃料电池催化剂优化中的应用 (5)2.1 人工智能概述 (7)2.2 人工智能在燃料电池催化剂优化中的潜力 (8)2.2.1 数据挖掘与机器学习在催化剂设计中的应用 (9)2.2.2 深度学习在催化反应优化中的应用 (9)2.3 人工智能辅助催化剂设计的挑战与机遇 (11)三、燃料电池催化剂优化的人工智能方法 (12)3.1 机器学习算法在催化剂设计中的应用 (13)3.1.1 监督学习在催化剂性能预测中的应用 (15)3.1.2 无监督学习在催化剂结构优化中的应用 (16)3.2 深度学习在催化剂反应优化中的应用 (17)3.2.1 循环神经网络在催化反应路径预测中的应用 (18)3.2.2 卷积神经网络在催化剂活性位点预测中的应用 (19)3.3 强化学习在催化剂优化策略制定中的应用 (21)四、实验设计与验证 (22)4.1 实验材料与方法 (23)4.2 实验结果与分析 (23)4.2.1 机器学习模型在催化剂性能预测中的准确性 (25)4.2.2 深度学习模型在催化反应优化中的有效性 (26)4.3 实验的局限性与未来改进方向 (27)五、结论与展望 (28)5.1 研究成果总结 (29)5.2 研究不足与局限性分析 (30)5.3 对未来研究的展望 (31)一、内容概要本篇论文旨在探讨人工智能在氢燃料电池催化剂开发和优化方面的应用前景。
随着全球对清洁能源和可持续发展的关注，氢燃料电池技术作为一种清洁、高效的能源转换方式受到了广泛关注。
目前燃料电池催化剂的性能仍有待提高，限制了其大规模商业化应用。
本研究采用人工智能方法，对燃料电池催化剂的开发过程进行智能化优化，以提高催化剂的性能并降低生产成本。
论文介绍了氢燃料电池的工作原理和催化剂的重要性，指出了当前催化剂存在的性能瓶颈和成本问题。
【课程思政案例示范】《材料研究与测试方法》
Ｘ射线的发现及其基本性质课程简介《材料研究与测试方法》是材料化学专业的主干专业基础课，是材料化学专业本科三年级开设的一门核心课程，在材料类人才培养中，占有重要地位。
课程遵循OBE理念，针对专业的培养目标和毕业要求，制定课程培养目标，培养学生自主学习意识、团队合作能力、解决问题水平，帮助学生凝练正确的世界观、人生观、价值观，使学生符合国家发展、行业的发展需求，有社会责任感，能为人民服务，通过学习，学生能了解各种测试方法及其原理，掌握样品的制备、参数的选择、数据和曲线的处理、各种影响因素与结果分析，学生直接利用课程知识完成研读科技资料、开展科学研究、撰写科技论文等任务，为学生毕业后从事材料专业的生产与研究奠定基础。
一、教学目标（一）本讲的课程思政教学目标1.通过对课程内容，把严谨治学、深入探索深刻思考的作风以间接、内隐的方式，有意识、有计划、有目的地融入《材料研究与测试方法》课堂教学过程（思政），同时，帮助学生掌握正确的研究方法（教学）；2.通过使学生感受严谨治学，不断深入探索深刻思考（思政），帮助学生凝练正确的世界观、人生观、价值观，进而促进学生专业素养、专业理论、专业知识和专业能力的培养（教学）。
（二）案例如何体现课程思政教学目标1.结合热点问题，对《“X射线”的发现》进行展开讲解，突出严谨治学，深入探索深刻思考的重要性，使学生通过成果体验其价值，从而强化学生掌握正确的研究方法。
2.通过严谨治学、深入探索深刻思考的分析，帮助学生树立正确思想，做一个有思想的“智者”。
二、课程思政案例内容（一）案例的引出（1分钟）课堂活动：1.利用CT影像判断病情，成为新冠肺炎诊断的重要依据之一。
请各位同学将CT影像所应用的“射线”写下来。
2.有多少同学知道利用“X射线”作为CT影像“黄金瞳”？引出“X射线”的发现——科学史上的著名事件。
（二）案例内容（15分钟）1.案例形式：《X射线的发现》小视频+讲授2.视频名称：《X射线的发现》，要求课前线上观看。
纳米晶Ni-Mo合金电沉积工艺
纳米晶Ni-Mo合金电沉积工艺魏海兴;周振芳;吕东方;马强【摘要】In this paper,we prepare the Ni-Mo alloy electrode by electrodepositing. The effect of the prepare conditions, such as the concentration of main salt, deposition current density, pH and temperature were investigated. Before researching the prepare condition of Ni-Mo alloy, the HER activity was discovered by steady state polarization curve, the structure and appearance of the coatings was observed by SEM and XRD. It was found that the roughness of Ni-Mo alloy become more obvious and the structure is nanocrystalline. It indicates that the over potential of Ni-Mo alloy is only 68 mV,which is 348 mV lower than that of Ni electrode.%采用电沉积法制备Ni-Mo合金电极,通过测定电极在30％ KOH溶液中的阴极极化曲线,研究不同沉积条件(钼盐浓度、pH值、沉积电流密度、沉积温度)对镀层析氢性能的影响,并用XRD、SEM对镀层进行了表征.结果表明:所获得的镀层为纳米晶结构,镀层表面颗粒分布均匀且具有很大的比表面积.通过正交实验确定了最佳电沉积工艺条件:钼盐浓度32 g/L,pH值8.0,沉积电流密度22 A·dm-2,温度50℃.最佳工艺条件制备出的Ni-Mo合金电极的析氢过电位仅为68 mV,比纯Ni电极降低348 mV.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2011(033)012【总页数】4页(P125-128)【关键词】Ni-Mo合金;电沉积;析氢反应;过电位【作者】魏海兴;周振芳;吕东方;马强【作者单位】中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸056027;中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸056027;中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸056027;中国船舶重工集团公司第七一八研究所,河北邯郸056027【正文语种】中文【中图分类】O646.54能源是社会发展和进步的推动力，人类文明的进步与发展离不开能源工业的发展。
《纳米结构的非傅里叶导热》札记
《纳米结构的非傅里叶导热》读书随笔目录一、内容概要 (2)1.1 纳米技术的快速发展 (3)1.2 傅里叶导热理论在纳米领域的挑战 (5)1.3 本书研究的目的和意义 (6)二、纳米结构的基础知识 (7)2.1 纳米材料的定义与特性 (8)2.2 纳米结构的制备与表征 (9)2.3 纳米材料的应用领域 (11)三、非傅里叶导热概述 (12)3.1 传统傅里叶导热理论的局限性 (13)3.2 非傅里叶导热理论的兴起与发展 (14)3.3 非傅里叶导热现象在纳米结构中的表现 (15)四、纳米结构的非傅里叶导热现象研究 (16)4.1 实验研究方法 (18)4.2 数值模拟与理论分析 (19)4.3 结果与讨论 (20)五、非傅里叶导热在纳米结构中的应用 (21)5.1 高效热管理材料的设计 (23)5.2 微纳电子器件的散热优化 (24)5.3 先进复合材料的热性能改进 (25)六、展望与总结 (27)6.1 未来研究方向和挑战 (28)6.2 本书的主要研究成果与结论 (29)6.3 对未来纳米结构非傅里叶导热研究的建议 (30)一、内容概要引言：简要介绍了纳米材料的发展历程，以及纳米结构导热性质研究的重要性。
指出了传统傅里叶导热理论在纳米尺度下可能面临的问题和挑战。
纳米结构的基本性质：详细阐述了纳米材料的结构特点，包括尺寸效应、界面效应等，这些特点对材料的导热性能产生了重要影响。
非傅里叶导热理论概述：介绍了非傅里叶导热理论的基本概念、发展历程和基本原理，为后续分析纳米结构的非傅里叶导热现象提供了理论基础。
纳米结构的导热行为：重点分析了纳米结构材料的导热行为，包括热传导、热扩散、热波动等现象。
通过实例和实验数据，展示了纳米结构材料与传统材料在导热行为上的差异。
非傅里叶导热现象的研究方法：介绍了研究非傅里叶导热现象的实验方法、数值模拟方法等，包括热学测量技术、微观结构表征技术等。
纳米结构材料的应用前景：探讨了纳米结构材料在电子器件、热管理、能源等领域的应用前景，以及非傅里叶导热理论在这些应用中的作用。