碳基材料的结构和性质的高压研究

1绪论1 1.1碳氮材料的成键方式1 1.2石墨相碳氮材料与碳纳米管3 1.2.1石墨相碳氮材料的结构与性质3 1.2.2碳纳米管的结构与性质5 1.3石墨相碳氮材料的合成与应用6 1.3.1石墨相碳氮材料的合成概述6 1.3.2少层石墨相碳氮材料的制备6 1.3.3石墨相碳氮材料的应用10 1.4高温高压下石墨相碳氮材料的研究现状15 1.4.1高温、高压下石墨相碳氮稳定性的研究16 1.4.2高温、高压下石墨相碳氮合成超硬相的研究现状17 1.4.3高温、高压下石墨相碳氮的改性研究现状21 1.5高压下碳纳米管的研究现状23 1.6本书的研究意义25 1.7本书的主要内容26 2高压实验技术及理论方法27 2.1金刚石对顶砧装置28 2.2压强标定29 2.3传压介质29 2.4高压实验技术30 2.4.1红外光谱30 2.4.2荧光光谱30 2.4.3场发射扫描电子显微镜及透射电子显微镜33 2.5理论基础与计算方法33 2.5.1交换关联函数34 2.5.2硬度的理论计算方法34 3少层石墨相碳氮材料的合成及其催化性质37 3.1研究背景37 3.2实验方法38 3.2.1试剂介绍38 3.2.2光催化剂合成39 3.2.3样品表征39 3.2.4光催化实验39 3.3研究结果与讨论39 3.4本章小结44 4二维层状g-C3N4的构筑及其高压结构与光学性质45 4.1研究背景45 4.2实验与理论方法46 4.2.1样品制备46 4.2.2高压实验方法46 4.2.3理论计算方法46 4.3研究结果与讨论46 4.3.1FL-CN样品在低压下的结构变化与压致荧光增强现象46 4.3.2FL-CN样品在高压下的结构变化与荧光调控49 4.4本章小结53 5体材料g-C3N4在高压下异常的荧光增强及其间接带隙到直接带隙转变55 5.1研究背景55 5.2实验与理论方法56 5.2.1高压实验方法56 5.2.2理论计算方法56 5.3研究结果与讨论56 5.4本章小结63 6单壁碳纳米管的高压聚合及其新结构64 6.1研究背景64 6.2理论计算方法65 6.3研究结果与讨论65 6.4本章小结78 参考文献79