聚吡咯/Fe_3O_4球形纳米颗粒制备及其吸波性能

采用一锅法制备聚吡咯/Fe_3O_4(PPy/Fe_3O_4)复合材料,研究不同聚合度的PVA对球形PPy/Fe_3O_4复合材料微观形貌及其吸波性能的影响规律.用透射电镜(TEM),X射线衍射仪(XRD),傅立叶-红外光谱仪(FT-IR)和矢量网络分析仪(VNA)等分析测试手段对制备的复合材料进行微观结构表征和性能研究.结果表明:当PVA聚合度为1 750时,PPy/Fe_3O_4复合材料呈规整球状,Fe_3O_4纳米粒子均匀负载在PPy表面;复合材料在6.5GHz、3.5mm厚度处反射损耗为-36dB,频宽为1.8GHz.     

Fe_3O_4/ZnO亚微米复合材料的制备与吸波性能

利用机械搅拌物理混合、热解法成功制备了Fe_3O_4/ZnO复合材料,将Fe_3O_4粒子与一定量的Zn(CH_3COO)_2·2H_2O在无水乙醇中充分混合,并将混合物在氩气氛围下进行500℃热处理使其Zn(Ac)_2·2H_2O分解,从而得到Fe_3O_4/ZnO复合材料。采用SEM、XRD、XPS对样品形貌、结构及表面进行分析,通过矢量网络分析仪研究了不同量的Zn(CH_3COO)_2·2H_2O对样品吸波性能的影响。结果表明,当Fe_3O_4与Zn(CH_3COO)_2·2H_2O的质量比为1∶2时,Fe_3O_4/ZnO复合材料的吸波性能远优于纯相Fe_3O_4。当频率为11 GHz,涂层厚度为3 mm时,最佳反射率达-14.4 dB。     

蛋黄-蛋壳结构Fe_3O_4@NC纳米立方体的制备及其吸波性能

以Fe_2O_3纳米立方体为模板剂,通过盐酸多巴胺原位聚合及煅烧处理制备了氮掺杂碳包裹Fe_3O_4(Fe_3O_4@NC)核壳结构立方体,进一步通过控制盐酸蚀刻Fe_3O_4的时间,得到新颖的蛋黄-蛋壳结构Fe_3O_4@NC纳米吸波材料.通过对其形貌、组成、磁性能及电磁特性的表征,讨论了结构对产物吸波性能的影响及该复合体系的吸波机理.结果表明:由于强的自然共振、交换共振、涡流损耗、多重介电弛豫和优异的匹配特性,蛋黄-蛋壳结构Fe_3O_4@NC在2～18 GHz频段展示了优异的低频、高频、宽带、高吸收特性;当匹配厚度为2 mm时,对应有效吸收带宽为4.24 GHz;其最大反射损耗为-22.0 dB(14.38 GHz).此类蛋黄-蛋壳结构Fe_3O_4@NC复合材料在电磁波吸收领域具有广泛的应用研究前景.     

BiFe_(0.9)Co_(0.1)O_3/Sr_3Co_2Fe_(24)O_(41)单层及双层复合十字空隙周期结构的微波吸收特性

采用时域有限差分(FDTD)法计算了具有十字空隙周期结构的单层BiFe_(0.9)Co_(0.1)O_3、Sr_3Co_2Fe_(24)O_(41)以及BiFe_(0.9)Co_(0.1)O_3/Sr_3Co_2Fe_(24)O_(41)双层复合材料的微波反射率,研究空隙尺寸对材料吸波性能的影响.结果表明,适当尺寸的周期性十字空隙结构能有效地提高材料的吸波效果.当十字形空隙的尺寸为长l=16mm,宽h=2mm时,BiFe_(0.9)Co_(0.1)O_3在频率15.8GHz位置的吸收峰峰值-23.2d B、-10d B频宽3.2GHz,Sr_3Co_2Fe_(24)O_(41)在频率15.2GHz位置的吸收峰峰值-42.5d B、-10d B频宽6.5GHz,BiFe_(0.9)Co_(0.1)O_3/Sr_3Co_2Fe_(24)O_(41)在频率16.1GHz位置的吸收峰峰值-63d B、-10d B频宽为4.3GHz.     

泡状Fe3O4粉体的制备及其微波吸波性能

以三氯化铁和醋酸钠为原料,采用水热法制备Fe_3O_4粉体,对比实心Fe_3O_4粉体在吸波性能上具备的优势。通过X射线衍射(XRD)分析Fe_3O_4粉体的物相结构;采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)观测Fe_3O_4粉体的尺寸及形貌;使用矢量网络分析仪测试了同轴样品的电磁参数来计算泡状Fe_3O_4粉体的微波吸波性能。结果表明,制备的Fe_3O_4粉体为泡状结构,密度小于实心Fe_3O_4粉体,且介电常数实部明显升高。在0.5~18.0GHz频段,当厚度大于4mm时,其吸波性能相比实心Fe_3O_4粉体有一定优势。     

Fe_3O_4@mSiO_2核壳光催化剂设计及还原CO_2研究

以水热法制备的Fe_3O_4纳米颗粒,正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体合成了SiO_2包覆Fe_3O_4磁性复合材料.采用XRD、N_2吸脱附、VSM、SEM和TEM对所合成复合材料的物相结构、形貌和磁性等性能做测试分析.研究结果表明,所合成的材料呈球形,粒径分布均一,材料的比表面积为415.55m~2·g~(-1).同时探究了该材料对光催化还原CO_2的催化性能,甲烷转化率最高可达0.5mmol/g.     

Fe_3O_4/MWCNTs磁性复合材料制备及其吸附Pb~(2+)性能

采用蒸发酸纯化多壁碳纳米管(MWCNTs),共沉淀法制备Fe_3O_4/MWCNTs磁性复合材料.通过傅里叶红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS)和磁性能检测(VSM)对合成的Fe_3O_4/MWCNTs磁性复合材料组成、结构、形貌、性能等进行表征,并对溶液中的Pb~(2+)进行吸附研究.结果表明:Fe_3O_4纳米颗粒成功嫁接到多壁碳纳米管的表面;Fe_3O_4/MWCNTs磁性复合材料具有超顺磁性,饱和磁化强度为50.10A·m~(-2)/kg,剩磁和矫顽力为0,可通过磁铁将Fe_3O_4/MWCNTs磁性复合材料从溶液中分离出来;Fe_3O_4/MWCNTs磁性复合材料吸附溶液中的Pb~(2+),开始的15min内吸附量达到43.57mg/g,6h后吸附达到平衡,平衡吸附量为50.28mg/g.     

石墨烯/Fe_3O_4复合粉体材料的制备及吸波加热性能研究

以Hummers法制备得到的氧化石墨烯和四氧化三铁为前驱体,分别通过水热法和共沉淀法成功制备了还原石墨烯与Fe_3O_4复合粉体.使用红外吸收光谱(FT-IR),X-射线衍射光谱(XRD)和动态光散射仪(DLS)对G-Fe_3O_4复合粉体晶体结构和粒径进行表征,并对G-Fe_3O_4复合粉体吸波加热性能进行了初步研究,结果表明两种工艺成功制备了GFe_3O_4复合材料;水热法制备的G-Fe_3O_4复合材料比共沉淀法简单且得到的粉体性能更优.研究发现粉体的吸波加热性能与其制备的方法有关;与粉体用量有关;在达到一定升温效果后其升温与其加热时间基本无关.     

醋酸氟孕酮载药系统的初步研究

采用化学共沉淀法制备Fe_3O_4纳米粒子(MNPs),对Fe_3O_4MNPs进行无机材料SiO_2包被和氨基化,依次得到Fe_3O_4@SiO_2和Fe_3O_4@SiO_2-NH_2,再对Fe_3O_4@SiO_2-NH_2和醋酸氟孕酮(FGA)进行PEG化,分别得到Fe_3O_4@SiO_2-NH_2-PEG和PEG-FGA产物.分别以20 mg∶20 mg、20 mg∶10 mg的比例进行Fe_3O_4@SiO_2-NH_2-PEG和PEG-FGA的装载研究.最后利用紫外-可见分光光度法对样品装载、释放的结果进行吸光度测定,通过FGA的浓度标准曲线,计算样品的释放浓度.结果表现为在释放过程中,从4-20 d数据结果看,20 mg∶10 mg的样品要好于20 mg∶20 mg的样品,所以确定20 mg∶10 mg用作药物释放研究的浓度.     

G/TiO_2/CoFe_2O_4磁性复合光催化材料的制备及光催化降解亚甲基蓝

以天然鳞片石墨为原料,用改进的Hummers法氧化制备氧化石墨烯;以Fe Cl2,Fe Cl3为原料,用共沉淀法合成Co Fe_2O_4;再用一步水热合成法制备G/TiO_2/Co Fe_2O_4三元纳米复合材料.用FT-IR、XRD、AFM、TEM对氧化石墨烯和G/TiO_2/Co Fe_2O_4复合材料进行表征,并在紫外光照下对比G/TiO_2,TiO_2/Co Fe_2O_4,G/TiO_2/Co Fe_2O_4复合材料对亚甲基蓝的降解效果.结果表明,在紫外光照射下,G/TiO_2/Co Fe_2O_4复合材料光催化降解亚甲基蓝的催化效率明显大于单纯G/TiO_2,TiO_2/Co Fe_2O_4,光催化40 min后,脱色率达90%.G/TiO_2/Co Fe_2O_4复合材料不失为一种有潜力的光催化降解染料废水催化材料.     

聚吡咯-Nd~(3+)取代镍铁氧体-石墨微片复合材料的制备及性能

采用共沉淀法,将稀土金属Nd~(3+)取代的镍铁氧体与纳米石墨微片(NanoG)进行复合,制备NiFe_2O_4-NanoG和NiNd_(0.06)Fe_(1.94)O_4-NanoG复合材料,分别以NiFe_2O_4、NiNd_(0.06)Fe_(1.94)O_4、NiFe_2O_4-NanoG和聚吡咯(PPy)-NiNd_(0.06)Fe_(1.94)O_4-NanoG为模板,采用原位聚合法,制备PPy-Ni Fe_2O_4、PPy-NiNd_(0.06)Fe_(1.94)O_4、PPy-NiFe_2O_4-NanoG和PPy-NiNd_(0.06)Fe_(1.94)O_4-NanoG复合材料,采用红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜等技术手段表征其结构,并测试其耐热性、电、磁及微波吸收性能。结果表明,PPy-NiFe_2O_4、PPy-NiNd_(0.06)Fe_(1.94)O_4、PPy-NiFe_2O_4-NanoG、PPy-Ni Nd_(0.06)Fe_(1.94_O_4-NanoG在频率为11.92、11.92、9.29、9.33 GHz处的最小反射损耗分别为-13.50、-15.19、-20.03、-21.95 d B,PPy在频率为10.2 GHz处的最小反射损耗为-12.09 d B。     

磁性Fe3O4/In2S3可见光催化剂的制备及其性能

采用简单的油浴法制备出磁性Fe_3O_4/In_2S_3可见光催化剂,利用XRD、SEM、FTIR、BET、UV-Vis DRS以及磁滞回线等手段对其进行表征,以可见光(λ≥420 nm)为光源,以罗丹明B的光催化降解为模型反应,考察不同Fe_3O_4/In_2S_3复合比的磁性Fe_3O_4/In_2S_3可见光催化剂的催化性能及循环使用性能.结果表明,当物质的量n(Fe_3O_4)与n(In_2S_3)之比为6∶5时制备的磁性Fe_3O_4/In_2S_3可见光催化剂具有最好的光催化活性.光照90 min后,罗丹明B的降解率高达96%;磁性Fe_3O_4/In_2S_3可见光催化剂的饱和磁化强度达10.31 A·m2·kg-1,在外加磁场作用下,5 s内可以快速从水相中分离,具有良好的磁分离效果;样品经3次循环使用后其催化活性基本保持不变.     

Co_xFe_(3-x)O_4/SiO_2纳米复合材料结构和磁性

采用溶胶—凝胶法制备了不同Co~(2+)含量的Co_xFe_(3-x)O_4/SiO_2(x=0.8,1.0,1.2)纳米复合材料.利用X射线衍射仪(XRD)和振动样品磁强计(VSM)对复合材料的结构和磁性进行测试,分析了Co2+含量和热处理温度对复合材料结构和磁性能的影响.XRD测试表明,经700℃热处理后复合材料中形成尖晶石结构的Co_xFe_(3-x)O_4铁氧体.随着热处理温度的升高,复合材料中Co_xFe_(3-x)O_4的晶粒尺寸和晶格常数逐渐增大,同时晶格常数随Co~(2+)含量增加而增大.磁性测试表明,样品的饱和磁化强度和矫顽力随热处理温度的升高而增大,而且与Co~(2+)含量变化相关.经1 100℃热处理后Co_(0.8)Fe_(2.2)O_4/SiO_2的矫顽力为3 383 Oe,是性能优异的磁记录材料.     

FeO—Fe_2O_3—SiO_2渣系的作用浓度计算模型

根据共存理论的基本观点,从FeOn—SiO_2渣系的相图和粘度数据及FeOn—Fe_2O_3相图确定了本渣系的结构单元为Fe~(2+),O~(2-)简单离子和SiO_2,Fe_2O_3,Fe_3O_4及Fe_2SiO_4分子。在此基础上利用Fe_2SiO_4和Fe_3O_4的标准生成自由能数据推导了计算Feo—Fe_2O_3—SiO_2渣系各组元作用浓度的模型。 计算的NFe_tO与实测的αFe_tO符合,且NFe_tO、NSiO_2、NFe_2SiO_4和炉渣总质点数∑n随B_1=∑nFeO/∑nSiO_2而改变,而NFe_2O_3和NFe_3O_4随B_2=∑nFeO/∑nFe_2O_3而改变,表明Fe_2SiO_4和Fe_3O_4的混合是理想的,两者间的相互影响是不大的。     

添加剂对Fe_3O_4/NiFe-LDHs生长的影响

以Fe_3O_4为前驱体,采用溶剂热法制备了Fe_3O_4/NiFe-LDHs复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、红外吸收光谱仪和交变梯度磁强计研究了添加剂的种类和用量对复合材料结构、形貌、结晶性等的影响。实验结果表明:添加剂离子与铁离子的络合能力影响Fe_3O_4/NiFeLDHs的生长;添加适量络合能力强的柠檬酸三钠可促进单一Fe_3O_4/NiFe-LDHs复合材料的生成;添加络合能力弱的酒石酸钾钠,易生成杂质相Ni(OH)_2。制备得到的Fe_3O_4/NiFe-LDHs复合材料均为顺磁性。     

多功能磁性复合微球的制备及超声特性研究

设计并制备了一种新的亚微米级磁性复合微球,检测了该微球对超声的吸收作用。采用水热法制备亚微米级Fe_3O_4模板微球,通过改进的St9ber方法对磁性Fe_3O_4粒子进行SiO_2包覆,并用MPS化学试剂修饰所得复合微球,通过聚合反应得到PNIPAM@SiO_2@Fe_3O_4磁性复合材料。对所获亚微米级磁性复合材料的结构和性能进行了表征,检测了该复合材料的超声波性能。结果表明:该亚微米级复合材料呈现球状核壳结构,具有良好的超顺磁性,且对超声波具有较好的吸收作用,因此该复合材料可以应用于吸波、降噪、减震等领域。     

磁性吸附剂Fe_3O_4/CS/ATP的合成及对亚甲基蓝的吸附特性

以壳聚糖(CS)和三聚磷酸钠为载体,以活化凹凸棒土(ATP)和四氧化三铁磁性纳米粒子(Fe_3O_4)为目标包裹物,采用离子凝聚法制备了一系列的Fe_3O_4/CS/ATP磁性复合材料.利用透射电子显微镜(TEM)对其材料结构和形貌进行了表征,并考察了复合材料对亚甲基蓝(MB)的吸附性能.结果表明:壳聚糖薄膜和四氧化三铁纳米颗粒成功包裹在凹凸棒土表面;在pH=2,吸附剂为0.02g,时间为45min,亚甲基蓝浓度为50mg/L,吸附容量可达66.32mg/g.Fe_3O_4/CS/ATP磁性复合材料亚甲基蓝(MB)的吸附符合Langmuir等温模型,吸附动力学符合准二级动力学模型,计算热力学参数的值可确定此吸附过程是可以自发进行的吸热过程.     

粉煤灰/NiFe2O4核壳填料/硅橡胶吸波复合材料的制备与性能

首先以粉煤灰(FA),Fe(NO₃)₃?9H₂O和Ni(NO₃)₂?6H₂O为原料,采用改性的溶胶-凝胶方法,制备了以FA为核,以NiFe₂O₄为壳的核壳填料。然后,以硅橡胶为基体,采用FA/NiFe₂O₄核壳填料对其填充改性,制备了硅橡胶吸波复合材料。X射线衍射、红外光谱、X射线光电子能谱和扫描电子显微镜结果表明,NiFe₂O₄成功包覆在FA表面,且包覆均匀致密。核壳填料显著改善了硅橡胶的吸波性能, 17.5 GHz 下,材料的最小反射损耗值为?23.8 dB,有效吸收带宽高达12 GHz,原因为多重损耗机理,即界面极化损耗、磁损耗和多重反射损耗。与未填充的硅橡胶相比,硅橡胶吸波复合材料的热稳定性、柔韧性、耐环境性和疏水性均有所提高。本工作对粉煤灰的回收再利用和硅橡胶吸波复合材料的制备提供了新的思路。     

吸收型锰锌铁氧体/二氧化硅电磁屏蔽复合材料的性能研究

通过静电吸附的方法制备了Mn_(0.6)Zn_(0.4)Fe_2O_4/SiO_2(MZFO/SiO_2)复合粉体,并使用放电等离子烧结(SPS)方式将其烧结成MZFO/SiO_2复合材料,表征了复合材料的形貌、结构、导电性和磁性,通过电磁参数分析了复合材料的电磁屏蔽性能.900℃和1 000℃烧结的MZFO/SiO_2复合材料(厚度2.0 mm)在Ku波段的平均电磁波总屏蔽效能分别达到22.30 d B和22.40 d B.高的介电损耗使1 000℃烧结的MZFO/SiO_2复合材料表现出了最好的屏蔽性能;而高的饱和磁化强度、矫顽力和电导率也使900℃烧结的MZFO/SiO_2复合材料表现出了良好的屏蔽性能.复合材料的吸收屏蔽效能SEA大于反射屏蔽效能SER,且反射系数R只有0.6左右,因此MZFO/SiO_2复合材料是以吸收屏蔽为主的具有相当潜力的电磁屏蔽材料.     

煤沥青基类石墨烯碳/Fe_3O_4复合物的制备及其锂电性能研究

采用具有低软化点的煤沥青作为碳源,原位包覆Fe_3O_4纳米粒子制备Fe_3O_4/煤沥青基碳复合材料(简称Fe_3O_4/C),并研究复合物作为锂离子电池电极材料的性能.结果表明,所得煤沥青碳呈类石墨烯状包裹在Fe_3O_4纳米粒子周围,包覆前后所得产物的尺寸变化不大,约为200~400nm.XPS和热重分析证明复合物中存在C、O和Fe元素且Fe_3O_4含量为92.4%.采用交流阻抗、倍率性能和循环稳定性等对复合物进行电化学性能测试,所得的产品Fe_3O_4/C-700的电阻值为26.80Ω,比纯品Fe_3O_4的电阻值(126.04Ω)明显降低,说明煤沥青基碳具有提升Fe_3O_4导电性的功能.在0.1A·g~(-1)的电流密度下,Fe_3O_4/C-700复合物的放电比容量达993mA·h·g~(-1),比单纯Fe_3O_4的放电比容量(821mA·h·g~(-1))增加约21%;在0.4A·g~(-1)的电流密度下循环100次效率保留值为80.48%,表现较好的循环稳定性.所得煤沥青基类石墨烯碳原位包覆Fe_3O_4纳米粒子,有效抑制了后者在锂离子充放电过程中体积膨胀引起的聚集,同时增强了Fe_3O_4纳米粒子的导电性,使其表现出令人满意的电化学性能.