Fe3O4氧化制备γ—Fe2O3磁粉过程动力学

通过对文题的研究，发现反应初期为动力学控制。在整个反应过程中反应速率对〔Ｏ２〕为０．２级反应。还得到了氧化过程的优化串级温度序列。     

影响水热合成纳米Fe3O4晶粒纯度和平均粒径的因素

系统研究了溶液起始pH值、处理时间和温度等因素对水热合成纳米Fe3O4晶粒纯度和平均粒径的影响。结果表明,在实验所采用的溶液浓度下,溶液起始pHll、处理时间为4h、处理温度为150℃是得到纯度高且平均粒径较小的纳米Fe3O4的适宜条件。延长处理时间或升高处理温度,也都能得到纯度高的纳米Fe3O4,但平均粒径较大。     

Fe3O4纳米粉体的制备与表征

化学共沉淀法制备了纳米Fe3O4粉体,采用无水乙醇和水按体积比6:1作为溶剂,研究了溶剂中乙醇同时作为溶剂和分散剂对纳米Fe3O4粉体制备的作用.考查了氢氧化钠、氢氧化钾等强碱和氨水作为沉淀剂对纳米Fe3O4粉体制备的影响;pH值对产物的影响;Fe3+与Fe2+的摩尔比对产物的影响.采用X射线衍射仪、高分辨透射电镜、差热分析仪及傅立叶红外仪等对产品的成分、形貌及热效应等进行了表征.结果表明制得的立方晶体纳米Fe3O4粉体平均粒径在20nm之内,而且粒径分布比较均匀.     

平炉尘合成Fe3O4的磁性研究

包头钢铁厂的平炉尘含铁量高，粒径微细，并以γ-Fe2O3为主。经过提纯分级可以生产超细磁性材料的原料。在有Fe^2 离子存在避免氧化的条件下，将平炉尘转化为超细尖晶石型铁酸盐Fe3O4，对其磁性进行了研究，测定了磁滞回线和热磁曲线。     

平炉尘合成超细Fe3O4碱性条件研究

包头钢铁厂的平炉尘含铁量高，较径微细，以γ—Fe2O3为主．经过提纯分级可作为生产超细磁性材料的原料．在有Fe^2 存在及避免氧化的条件下，将平炉尘转化为超细晶石型铁酸盐Fe3O4，对不同碱性条件下的反应进行了比较研究．     

Dy3+掺杂对Fe3O4纳米粒子磁性能的影响

为提高Fe3O4纳米粒子的磁性能,研究了Dy3 掺杂对Fe3O4纳米粒子宏观磁性及粒径的影响。适量的掺杂可使Fe3O4粒子的粒径增大,饱和磁化强度提高。过量的掺杂不会引起粒径的进一步增大,但会引起饱和磁化强度的下降。在反应温度为55℃,搅拌转速900 r/min,反应时间1.5 h,掺镝量为12.17%的条件下,用化学共沉淀法制备出平均粒径为18.6 nm、饱和磁化强度可达168.73 mT的镝铁氧体粒子。     

Fe3O4的高压电学性质

基于金刚石对顶砧（DAC）上的原位电阻率测量技术, 测量Fe₃O₄粉末在高压下的电阻率及磁阻率, 得到了样品电阻率随压力的变化关系. 当压力大于或小于6 GPa时, 电阻率随压力的增加均呈下降趋势, 但减小的速率不同; 当压力小于6 GPa时, 样品呈正的磁阻效应; [JP2]当压力大于6 GPa时, 样品呈负的磁阻效应.  结果表明Fe₃O₄的微观结构在6 GPa发生变化.     

Co掺杂对RGO/Fe3O4复合材料组织结构和吸波性能的影响

研究了Co掺杂对还原氧化石墨烯(RGO)/Fe3O4复合材料结构、形貌和吸波性能的影响规律.采用一步水热法分别制备RGO/Fe3O4和Co掺杂的RGO/Fe3O4复合材料,通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪和X射线光电子能谱分析Co掺杂对复合材料的微观形貌、相组成及表面元素价态的影响;利用矢量网络分析仪测定两种复合材料在2～18GHz频率范围内的相对复介电常数和复磁导率,模拟计算了Co掺杂对RGO/Fe3O4复合吸波性能的影响规律.结果表明:部分Co参与了水热反应生成了CoCO3、Co3O4和Co2O3,还有部分Co以单质形式存在,其通过正负电荷吸引机制,影响Fe3+在氧化石墨烯(GO)表面的配位,使得负载在还原氧化石墨烯(RGO)表面的Fe3O4纳米颗粒部分迁移至RGO片层间;Co掺杂改善了复合材料的导电能力和磁损耗能力,使复合材料的吸波能力显著增强.反射率模拟结果表明:掺杂后与掺杂前相比,当匹配厚度d=2.00mm时,最大反射损耗提高3.44dB,有效吸收频带拓宽2.88GHz;当匹配厚度d=2.50 mm时,最大反射损耗提高8.45 dB,有效吸收频带拓宽2.73GHz.Co掺杂对RGO/Fe3O4复合材料的结构和形貌有显著影响,并有效改善复合材料的吸波性能.     

Fe3O4水基磁流体的制备与研究

采用水热法制备了水基Fe3O4磁流体，利用X衍射仪和透射电镜对磁粒子的组成、结构及粒径进行了分析，利用古埃磁天平研究了磁流体的饱和磁化强度和超顺磁性，研究了反应时间、温度、表面活性剂等主要工艺参数对磁流体性能的影响。实验结果表明：采用水热法，Fe^2＋：Fe^3＋的比值为1．0，水热反应温度为160℃，反应时间为6h，采用油酸钠和十二烷基苯磺酸钠混合表面活性剂，在适宜的时间加入，配合机械搅拌和超声分散可以制备出性能较好的水基Fe3O4磁流体。     

纳米Fe3O4包覆结构及其磁流体稳定性

采用化学共沉淀法制备纳米Fe3O4粉体,通过机械球磨的方法研究阴离子表面活性剂十二烷基苯磺酸纳(SDBS)的用量对纳米Fe3O4的包覆结构及其磁流体分散效果的影响。对制得的样品经过XRD,HRTEM,FT-IR和XPS等进行表征。在50 mL水溶液中,当纳米Fe3O4质量为10 g,pH为4.5和球磨时间为5 h时,SDBS最佳用量为0.8 g;SDBS以化学和物理吸附在尖晶石结构的Fe3O4纳米颗粒表面,形成了Fe-O-S化学键使得纳米颗粒表面的包覆结构很难被打破,制得的磁流体具有较强的稳定性。     

包裹SiO2薄层的Fe3O4纳米颗粒体系中增强的隧穿磁电阻效应

Fe₃O₄是一种半金属材料,在金属磁性氧化物当中有着较高的居里温度(858K), 因此在自旋电子应用当中有广阔的前景。通过在直径大约200 nm的单分散Fe₃O₄微球外包裹一层绝缘的SiO₂壳层而人工引入晶界,再冷压烧结成块状制成样品。与包膜前相比,样品的磁电阻效应大为增强,而且两者磁电阻的行为明显不同,后者在高场下出现一个线性关系,这是由SiO₂ 晶界引起的,相关的探索给出了一条新的提高磁电阻效应的途径。     

生物体内纳米磁性矿物质（Fe3O4）的磁畴结构研究

分析了磁铁矿粒子的单畴临界尺寸,表明生物体内的纳米磁铁矿粒子具有单畴特性.分别讨论了石鳖、趋磁细菌及蜜蜂体内纳米磁铁矿粒子的磁畴结构及磁矩分布,探讨了与地磁场相互作用下它们的生物导航功能机制.     

水热法制备Fe_3O_4粒子及其形貌控制

以(C5H5)2Fe和FeCl2.4H2O为反应前驱物,沿着不同的化学反应路线,采用水热处理工艺制备出了球形、方形以及棒形的Fe3O4粒子.并使用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)以及振动样品磁强计为手段对粒子的结构、形貌以及室温磁性质进行了研究;同时对粒子的生长机理也进行了初步探讨.     

Ca和Ba掺杂对La4/3Sr5/3Mn2O7的磁电阻效应的影响

用溶胶-凝胶法制备了双层钙钛矿锰氧化物La4/3(Sr1-xAx)5/3Mn2O7 (A是Ca或者Ba,x=0,0.1,0.2)系列多晶样品,并对其结构及电、磁输运性质进行了研究.研究结果表明:Ca和Ba的掺入虽然导致绝缘体-金属(I-M)转变温度(TI-M)降低,但可以明显提高低温区的磁电阻效应.对于x=0.2的Ca或Ba掺杂的样品,在60 K以下,磁电阻值接近100 %,且为一恒定值.对于这一实验结果可以作如下解释:Ca或Ba掺杂引起了MnO6八面体的畸变,导致eg电子占据dx2-y2轨道和d3z2-r2轨道的状态偏离了x=0时的优化组合状态,铁磁性被削弱.     

磁场对过共晶Al-Fe合金中Al3Fe相形态和分布的影响

研究了交流磁场(0.3 T)和直流强磁场(12 T)作用下Al-2.89%Fe合金中初生Al3Fe相的形态与分布的变化.结果表明,Al-2.89%Fe合金在无磁场和交流磁场下凝固时,大部分初生Al3Fe相沉积在试样下部.在交流磁场下凝固时,Al3Fe相变得细碎且向试样中心聚集,呈近金字塔状分布.在强磁场下凝固时,Al3Fe相所受磁力作用和重力作用相平衡,因而在整个试样中均匀分布,且沿着易磁化方向[121]发生定向排列.对磁场的作用机理进行了初步分析.     

贻贝多糖的结构修饰及其体外抗肿瘤活性测定

采用三氧化硫吡啶法对厚壳贻贝多糖(MT1)结构进行硫酸化修饰,并对修饰后多糖进行了体外抗肿瘤活性测定。在样品:三氧化硫吡啶=1:6,温度为90℃条件下反应6 h,实验结果表明:硫酸化多糖(MTS)得率为34%,且修饰后硫酸根含量从6.51%提升到32.95%。体外抗肿瘤活性测定结果显示:浓度为8 mg/m L的MT1、MTS对前列腺癌DU-145细胞作用72 h后的抑制率分别为79.35%、85.04%,且IC50为2.04 mg/m L,1.72 mg/m L;而对人肺癌H1299细胞作用72 h后的抑制率分别为:81.28%、85.32%,以及IC50分别为2.46 mg/m L,1.71 mg/m L。结论:在该条件下修饰后的硫酸化贻贝多糖能提高抗肿瘤活性。     

Fe_3Al金属间化合物及其网络结构的制备

采用机械合金化及退火工艺制备纳米级Fe3Al金属间化合物粉体;利用有机前驱体烧蚀技术,氩气保护下在真空热处理炉中经过1250℃～1280℃热处理,制备具有高气孔率、大比表面积、小热膨胀系数、高化学稳定性和尺寸稳定性、耐高温、耐化学腐蚀及良好强度的Fe3Al金属间化合物网络结构,气孔率可达90%.     

添加剂对共生结构Bi4Ti3O12-SrBi4Ti4O15薄膜的性能及微结构的影响

采用调制金属有机物热分解法(MOD)，Bi4Ti3O12-SrBi4Ti4O15(BIT-SBTi)薄膜及添加La元素的薄膜被沉积在Pt／Si村底上．沉积的薄膜在氧气中退火晶化，退火温度为550-700℃．X射线衍射(XRD)和拉曼谱散射被用于分析晶化薄膜的微结构,铁电及介电性能测量采用RT66A测试系统．与未添加镧元素的薄膜比较，在同样的晶化温度下，加添镧的薄膜，其XRD衍射峰少且宽．增加La的含量会导致衍射峰的进一步宽化．然而，XRD和拉曼谱的研究显示，这种添加行为并不会引起明显的晶格畸变．这表明La的加入仅仅是取代恶劣晶体中的Bi或Sr原子，铁电回线测量表明添加与未添加镧元素的薄膜有着相似的矫顽场Ec和剩余极化值sPx．然而，与BIT-SBTi薄膜相比，La75BIT-SBTi薄膜的开关时间更短且与厚度无关，BIT-SBT薄膜的翻转极化值在厚度超过210mm后逐渐减小，而La75BlT-SBTi薄膜的翻转极化值在280nm厚度时达到最大，同样厚度的薄膜，增加外场能会同时增加开关时间和翻转极化值，     

Sm2O3掺杂BaZr0．25Ti0．75O3铁电陶瓷的制备及其结构、介电性能研究

采用传统的固相反应法制备了（1-x）BaZr0．25Ti0．75O3（BZT）＋xSm2O2（X=0,0．002,0．004,0．006,0．008,0．01）的铁电陶瓷,用X射线衍射和介电谱方法研究了Sm2O3的掺杂对BZT陶瓷结构和介电性能的影响．结果表明,Sm2O3的掺入没有改变BZT晶体钙钛矿结构,并且随着Sm^3＋取代浓度增大,衍射峰向高角度略有偏移,说明晶面间距减小;随着Sm2O3,掺杂量的增加,BZT介电峰向低温区移动,并且被压低展宽,BZT陶瓷介电常数和介电损耗随Sm2O3掺杂量的增加而减小,频率对各组分的介电常数影响较小,在T=300K,f=10^4Hz时,发现Sm2O3掺入量为0．01时具有较大的介电常数和较小的介电损耗．     

Size-controlled synthesis of Fe3O4 and Fe3O4@SiO2 nanoparticles and their superparamagnetic properties tailoring

Superparamagnetic properties and fine-tuning of colloidal Fe₃O₄nanoparticles are important for their widespread biomedical applications. Herein, colloidal Fe₃O₄nanoparticles(NPs) of different sizes(8–20 nm) were prepared,and their hydrophilization with SiO₂shell coating to be Fe₃O₄@SiO₂core-shell had been realized successively.The size of Fe₃O₄NPs was controlled by different heating rate...