文档摘要：气相爆轰合成是一种新型的碳纳米材料制备方法,相对于其他碳纳米材料制备方法而言具有反应速度快、产物种类多、产量大、纯度高、操作简单和经济性高等优点,有利于促进碳纳米材料的工业化生产.为深入阐明气相爆轰法合成碳纳米材料的研究与发展状况,介绍了气相爆轰法合成所需仪器设备、实验流程、理论计算以及产物的表征方法等,整理归纳了气相爆轰法合成碳包覆纳米金属粒子、碳纳米球、碳纳米管、碳点和碳纳米胶囊等技术与方法,分析了合成产物的形貌、结构及性能特征,展望了气相爆轰下各种新型碳纳米材料的应用潜力与技术发展趋势,以期为合理设计、针对性优化、规模化合成纳米材料奠定理论基础.研究表明:爆轰合成应结合宏观的爆轰理论和微细观的粒子生长.当前借助爆轰波发动机与爆轰胞格结构研究热点,使宏观爆轰胞格与纳米材料微观合成过程构成联系是重点研究方向.然而,在研究爆轰合成粒子的生长机理时,聚集在微细尺度上的纳米粒子生长仍然也是一种跨尺度问题,有必要引入分子动力学和格子波尔兹曼计算方法加以解决.
Abstract：Gaseousdetonationsynthesisisanovelapproachfortheproductionofcarbonnanomaterials.Thismethodoffersseveraladvantagesoverothertechniques,includingrapidreactionkinetics,diverseproducttypes,highyield,exceptionalpurity,straightforwardoperation,andcost-effectiveness.Thesebenefitsmakeithighlysuitableforpromotingtheindustrial-scalemanufacturingofcarbonnanomaterials.Toelucidatethecurrentresearchanddevelop-mentstatusofgaseousdetonation-synthesizedcarbonnanomaterials,thispaperprovidesanoverviewofthenecessaryinstrumentsandequipment,experimentalprocedures,theoreticalcalculations,andproductcharacterizationmethodsemployedinthissynthesistechnique.Additionally,itsummarizesthetechnologiesandmethodologiesusedtosynthe-sizevariouscarbon-basedmaterialssuchascarbon-coatednanometallicparticles,carbonnanospheres,carbonnano-tubes(CNTs),carbondots(CDs),andcarbonnanocapsulesviagaseousdetonationsynthesis.Themorphologyofthesesynthesizedproductsisanalyzedalongwiththeirstructuralfeaturesandperformancecharacteristics.Further-more,thisstudyexploresthepotentialapplicationsandtechnologicaladvancementsassociatedwiththesenewlyde-velopedgaseousdetonation-synthesizedcarbonnanomaterialstolayasolidtheoreticalfoundationforrationaldesignoptimizationandlarge-scaleproductionofnanostructuredmaterialsinlinewithindustrystandardsinexplosiveengi-neering.Currentresearchindicatesthatthesynthesisofdetonationshouldbeintegratedwithbothmacroscopicdeto-nationtheoryandmicroscopicparticlegrowth.Theinvestigationofdetonationwaveengineandtheanalysisofdetona-tioncellstructurehavebecomeprominentareasofstudy,particularlyinunderstandingtherelationshipbetweenmac-roscopicdetonationcellsandthemicroscopicsynthesisprocessofnanomaterials.However,asignificantchallengere-mainsincomprehendingthegrowthmechanismofparticlessynthesizedthroughdetonationonamicro-scale,necessi-tatingtheutilizationofmoleculardynamicsandlatticeBoltzmanncalculationmethodsforresolution.
作者：陈端花 李晓杰 闫鸿浩 王小红 王宇新 Author：CHENDuan-hua LIXiao-jie YANHong-hao WANGXiao-hong WANGYu-xin
作者单位：大连理工大学工程力学系,大连116024大连理工大学工程力学系,大连116024;大连理工大学工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室,大连116024
刊名：爆破 ISTICPKU
Journal：Blasting
年，卷(期)：2024, 41(2)
分类号：O389
关键词：气相爆轰合成 碳纳米材料 冲击波 碳包覆纳米金属 碳纳米胶囊
Keywords：gaseousdetonationsynthesis carbonnanomaterials shockwave carboncoatednanometals car-bonnanocapsules
机标分类号：TB383O381TG115.21
在线出版日期：2024年7月1日
基金项目：气相爆轰合成碳纳米材料的研究进展[
期刊论文] 爆破--2024, 41(2)陈端花 李晓杰 闫鸿浩 王小红 王宇新气相爆轰合成是一种新型的碳纳米材料制备方法,相对于其他碳纳米材料制备方法而言具有反应速度快、产物种类多、产量大、纯度高、操作简单和经济性高等优点,有利于促进碳纳米材料的工业化生产.为深入阐明气相爆轰法合成碳纳...参考文献和引证文献
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