碳包裹Ni／SiO2核／壳复合纳米颗粒的制备及磁性研究

报道了一种简单的通过溶胶-凝胶结合氢气还原制备Ni／SiO2核壳纳米复合颗粒,然后以乙炔为碳源通过在适当温度下裂解乙炔制备碳包裹Ni／SiO2核壳纳米复合颗粒的方法．结果表明,频率直到1GHz所得样品的复合磁导率的实部μ′几乎保持不变,而虚部μ″一直保持在很小的值．本方法提供了一种有效的获得具有好的软磁性能的软磁复合物的方法,尤其是在高频范围．它的物理机制为：由于Ni核之间的非晶氧化硅壳层的绝缘作用,导致了样品的电阻增加,减少了高频阶段的涡流损耗作用,使得复合物的复合磁导率的实部μ′几乎保持不变,而虚部μ″一直保持在很小的值．抗酸性研究表明,通过表面包裹碳,Ni／SiO2核壳纳米复合颗粒的抗酸性大为提高．     

碳包裹Ni/SiO_2核/壳复合纳米颗粒的制备及磁性研究

报道了一种简单的通过溶胶-凝胶结合氢气还原制备Ni/SiO2核壳纳米复合颗粒,然后以乙炔为碳源通过在适当温度下裂解乙炔制备碳包裹Ni/SiO2核壳纳米复合颗粒的方法.结果表明,频率直到1GHz所得样品的复合磁导率的实部μ′几乎保持不变,而虚部μ″一直保持在很小的值.本方法提供了一种有效的获得具有好的软磁性能的软磁复合物的方法,尤其是在高频范围.它的物理机制为:由于Ni核之间的非晶氧化硅壳层的绝缘作用,导致了样品的电阻增加,减少了高频阶段的涡流损耗作用,使得复合物的复合磁导率的实部μ′几乎保持不变,而虚部μ″一直保持在很小的值.抗酸性研究表明,通过表面包裹碳,Ni/SiO2核壳纳米复合颗粒的抗酸性大为提高.     

纳米级磁性复合微球的制备

采用改进了乳液聚合法,在磁流体存在下进行苯乙烯、二乙烯基苯和丙烯酸的三元共聚,可得到含Ｆｅ３Ｏ４的磁性聚苯乙烯微球。该微球外观呈球形,内部为多相构造,可在磁场下被分离出来,微球粒径分布窄且具有良好的耐酸性和机械稳定性。引发剂和乳化剂用量及分散介质中乙醇含量对磁性聚苯乙烯微球有很大的影响。     

碳包铁钴合金纳米颗粒的制备及磁性能表征

采用回流法制得前驱体粉体,用此前驱体粉体在流动氮气保护下、750℃下热处理10h制得碳包铁钴合金纳米颗粒.利用SEM、TEM、XRD、Raman和VSM对碳包铁钴合金纳米粒子进行了表征.结果表明:所得碳包铁钴合金纳米粒子分散性较好,包覆结构比较完整,具有典型的核-壳结构,粒径为30～70nm,内核为铁钴合金颗粒,外壳为无定形碳.碳包铁钴合金纳米颗粒在室温下为铁磁性,有望应用于磁诱导的药物传递系统.     

FePt@Au纳米颗粒的可控制备

磁性纳米颗粒在生物医药方面的许多应用都要求在小尺度下仍具有高的磁性能。FePt纳米颗粒具有高的饱和磁化强度和高的磁晶各向异性,用有良好生物相容性的Au作表面包覆,形成核壳结构的FePt@Au纳米颗粒成为生物医药领域的首选研究对象。介绍用化学热分解法,制备尺寸均匀的、立方形貌的FePt纳米颗粒作籽晶,之后分散到溶液中再热分解乙酸金制备FePt@Au核壳结构颗粒。通过透射电镜(TEM)观测到包覆Au后颗粒尺寸长大,并且对单个颗粒进行了能谱分析(EDS),结果表明,制备出来颗粒同时包含Fe、Pt、Au元素,证明所制备的颗粒具有FePt@Au的结构。对所制备的FePt@Au纳米颗粒的结构研究表明,Au原子在方形颗粒表面的不均匀形核是形成复合结构的主要生长机制。     

利用脂肪烃不完全燃烧简便制备碳纳米微球

利用多种长链脂肪烃混合物在大气环境中的不完全燃烧,通过沉积并收集其燃烧产物,制备了性能稳定、尺度均一的碳纳米微球.该方法适用性广、操作简便、成本低廉,无需复杂仪器和特定试剂.采用场发射扫描电镜和透射电镜研究了所制备的碳纳米微球的微观结构,结果表明该类纳米微球均具有50 nm左右的直径.     

功能化多孔碳纳米球的制备及电化学性能

以聚吡咯(PPy)纳米球为前驱体,经1 000℃高温炭化后,采用KOH在750℃进行活化制备多孔碳纳米球(PCS),并利用对巯基苯胺(PATP)与PCS进行溶剂热反应对PCS进行功能化处理,制备了高密度的功能化多孔碳纳米球(PATP-PCS).结果表明,经过PATP功能化之后,低密度的多孔炭材料转变为高密度的功能化炭材料.PATP-PCS的体积电容在0.5 A/g时可达183.63F/cm~3;当电流密度增大到20 A/g时,体积电容仍有123.14F/cm~3,显示出优异的倍率性能;在电流密度为10A/g的条件下,经过3 000次恒流充放电循环后,其循环寿命高达94.7%,表明了突出的循环稳定性.     

磁性纳米颗粒系统的铁磁共振和共振线宽分析

 对非相互作用磁性纳米颗粒系统的FMR线型模型进行了研究,以铁磁体从应用场中获得自由能F为例,导出磁性颗粒在较小各向异性时,共振场H_r与有效各向异性场H_A^eff的关系,这个结果与Raikher和Stepanou的结果一致.继而还对共振场线宽进行了分析,并与Smit和Beljers模型进行了比较,其结论说明:在超顺磁区域有效各向异性场H_A^eff对塞曼(Zeeman)相互作用和附加应用场H是不确定的.尤其是这种情况在H_A^eff较小、高温(高温区域),且H_A^eff≈H时,变得更显著.为此提出了随机颗粒阵列及参数特征对这个结果的影响机制.     

水热法制备碳纳米球修饰天然石墨材料CNS@NG

为改善石墨作为电极材料的性能,以葡萄糖和球形天然石墨为原料,采用水热法合成了碳纳米球修饰天然石墨材料CNS@NG。应用X射线衍射、扫描电子显微镜和拉曼光谱对样品的微观结构、形貌和组成进行表征。结果表明,由葡萄糖水热及碳化处理后形成的碳纳米球均匀地分布在球形天然石墨表面,所制备的合成材料样品较好地保持了天然石墨的晶体结构,表现出碳与石墨复合材料的拉曼特征,具有较好的稳定性。     

镍/铁复合纳米微粒制备及颗粒尺寸的研究

用微乳液法制备镍/铁复合纳米微粒;进行了不同镍/铁比例和不同水/有机物比例(R)的系列测试;对样品用透射电子显微镜(TEM)、X射线能量色散谱仪(EDS)和振动样品磁强计(VSM)进行了检测;得出了颗粒尺寸与R的关系;给出了控制尺寸大小的R值;讨论了镍/铁比例与材料磁性能的关系和微粒成核的机制.     

ZnxFe3-xO4磁性液体的制备及性能研究

利用改进的化学共沉淀法制备ZnxFe3-xO4(x＝0.1～0.3)纳米颗粒,研究了Z2+n的摩尔比对ZnxFe3-xO4纳米颗粒比饱和磁化强度的影响;选择饱和磁化强度最大的Zn0.2Fe2.8O4纳米粉体,制备了煤油基磁性液体,对其饱和磁化强度、黏度等性质进行研究;结果表明当x为0.2时,饱和磁化强度达到最大,为63.07Am2/kg;合成的磁性液体在外磁场作用下显出超顺磁性,其比饱和磁化强度随密度的增大而增大,最大可达29.93 Am2/kg;随着温度的升高,磁性液体的黏度下降,质量浓度越大,其下降速度越快,在30℃时,当质量浓度小于0.28g/mL时,磁性液体呈现牛顿流体特性,当质量浓度大于0.28g/mL时,牛顿流体特性消失.     

多孔氧化镍纳米片的制备及其磁性能研究

采用水热合成法制备了大孔径和小孔径两种多孔氧化镍纳米片.采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、全自动比表面及孔隙度分析仪以及超导量子相干磁强计等对它们的形貌、晶体结构、比表面积以及磁性能进行了表征,并且探讨了这两种不同孔径氧化镍纳米片的形成机制.研究结果显示:这两种多孔NiO纳米片在55 K和300 K温度下都呈现类铁磁性,而小孔径NiO纳米片显示具有更高的饱和磁化强度,这可能是由于小孔径氧化镍纳米片拥有较大的开孔密度和比表面积,表面缺陷增多导致其表面自旋无序度增加,超反铁磁性效应更加显著.     

煤基磁性活性炭的制备

以大同烟煤为原料、Fe3O4作为添加剂,催化制备了煤基磁性活性炭(MCAC).利用氮气吸附等温线表征了MCAC的孔隙结构,并考察了其吸附性能(碘值、亚甲兰值)和磁学性能.结果表明,Fe3O4对MCAC孔隙的产生具有催化作用,有利于活性炭中孔的形成和发育.其中添加10%Fe3O4的MCAC中孔率高达76.0%.MCAC与普通活性炭(AC-0)相比,碘吸附值明显降低,而亚甲兰吸附值显著提高.添加7%Fe3O4的MCAC,其碘值降低了25.5%,亚甲兰值提高了79.9%.添加适量的Fe3O4制备的MCAC具有较高的比饱和磁化强度和磁导率.Fe3O4质量分数为4%和10%时,所得MCAC的比饱和磁化强度分别是AC-0的24.4倍和44.5倍.     

Nd-Fe-B-Sn合金的显微组织及其对磁性能的影响

 用粉末冶金烧结法制备了Nd-Fe-B,Nd-Fe-B-Sn和Nd-Dy-Fe-B-Sn永磁合金,用SEM和TEM分析了合金的显微形貌及相结构,并用永磁参量测量仪和振动样品磁强计(VSM)测量了合金的磁性能.研究表明,添加在合金中的Sn元素主要分布在富钕相中,且改善了富钕相与基体相(Nd2Fe14B)的润湿性.合金的相组成仍然是Nd2Fe14B相(Φ相)、富钕相、富硼相(η相),添加锡没有导致合金中析出新相.但是,添加锡使Nd-Fe-B系合金的室温磁性受到损害,然而却使合金在较高温时的矫顽力温度系数和开路磁通不可逆损失明显减小.锡元素对合金显微组织的改善,可能是合金高温磁性能改善的根本原因.     

氮化铁的制备及其在磁记录和磁流体中的应用进展

综合介绍了近年来纳米氮化铁材料在制备方法、结构和性能以及应用方面的研究进展，提出了今后的研究及改进方向。     

磁性壳聚糖纳米粒子的制备及表征

以市售Fe3O4粉末为原料,经化学处理制得纳米Fe3O4糊状物;向Fe3O4糊状物中加入壳聚糖,制得磁性壳聚糖纳米粒子.用透射电子显微镜观察到Fe3O4粒子呈较规则的球形,粒径为8～12 nm,分布均匀;包覆壳聚糖以后,粒子粒径增大到10～15 nm.经红外光谱检测,壳聚糖已包覆Fe3O4粒子.用紫外-可见光谱仪检测溶液吸光度的变化来研究包覆粒子的磁响应性,研究结果表明:当无外加磁场时,粒子的沉降速率很慢;当施以磁感应强度为8 mT的磁场时,粒子沉降速率快速增大;磁性壳聚糖纳米粒子具有磁性稳定和靶向性强的优点.     

磁性氧化铁纳米线的制备与表征

通过溶胶-凝胶法在氧化铝模板（AAO）中制备出了磁性Fe_2O_3纳米线阵列,然后去除AAO模板得到磁性Fe_2O_3纳米线。用SEM,TEM,FTIR,EDX,VSM对磁性纳米线的形貌、微结构和磁性能进行表征。SEM和TEM结果显示磁性纳米线的直径约为50～80nm,长度在8～10μm,长径比为120～180;FTIR和EDX结果表明制备的产物是磁性Fe_2O_3纳米线;VSM结果表明磁性氧化铁纳米线阵列存在明显的磁各向异性。此外,采用Zeta电位仪对磁性Fe_2O_3纳米线表面的电性进行了研究,结果表明纳米线表面带正电荷,有利于和动物细胞相结合。     

蒸汽相水解法制备磁性光催化剂Fe_3O_4/SiO_2/TiO_2及其光催化性能

采用蒸汽相水解法,以Fe3O4纳米磁性颗粒为磁核,在其表面包覆一层SiO2来阻止光腐蚀,然后将锐钛矿相纳米氧化钛沉积在Fe3O4/SiO2颗粒表面,从而制得核壳结构的Fe3O4/SiO2/TiO2磁性复合光催化材料。用X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HR-TEM)、探针式震动磁强计等手段对所制备的产物的结构、形貌、磁强度性能进行表征。以300W汞灯为光源,用亚甲基蓝和酸性红模拟污水中的有机染料来评价复合光催化剂的性能。结果表明,磁性纳米微球中TiO2的含量越大,其光催化性能越好,含TiO2质量分数50%的F3O4/SiO2/TiO2磁性纳米微球可在180min内降解亚甲基蓝模拟染料废水,降解率达99%,在80min内降解酸性模拟染料废水,降解率达98%。     

壳聚糖包覆磁性介孔SiO2纳米粒子的制备及表征

采用溶胶-凝胶法以正硅酸乙酯为硅源、以Fe_3O_4纳米粒子为核的磁响应性介孔二氧化硅纳米粒子(MMSNs),通过修饰羧基、利用羧基和壳聚糖的作用,制备壳聚糖(CS)包覆的磁性介孔二氧化硅纳米粒子(MMSNs/CS).通过红外光谱(FT-IR)、热重分析(TGA)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)表征微球的结构和性质.结果显示壳聚糖包覆在了磁性介孔二氧化硅的表面,介孔二氧化硅的厚度为30nm,壳聚糖的厚度为10nm,且得到的产物具有良好的磁响应性.     

导向药物用纳米Fe3O4磁性粒子的制备及表征

采用化学共沉淀法先生成Fe3O4微粒,再将其分散于含有表面活性剂的水中的方法制备了纳米级Fe3O4磁性粒子.通过双层表面活性剂包覆可使Fe3O4磁性粒子稳定分散于水中而不聚集.在反应溶液pH值为11～12,温度为60℃及油酸钠为第1层表面活性剂,十二烷基苯磺酸钠为第2层表面活性剂的条件下制备了粒径为36nm的Fe3O4磁性粒子.实验结果表明:反应溶液pH值和表面活性剂是影响Fe3O4磁性粒子稳定性、粒径和饱和磁化强度的主要因素;利用XRD和IR证实了Fe3O4磁性粒子中存在Fe3O4和表面活性剂结构.所制备的纳米级Fe3O4磁性粒子可用作导向药物的磁载体.