Transition-metal-doped Fe2O3 nanoparticles for oxygen evolution reaction

Hematite(α-Fe_2O_3)has been extensively studied as a promising photocatalyst,with the capacity to split water under visible light.To tune its electronic structure and improve the performance for oxygen evolution reaction(OER),high-quality single crystals ofα-Fe_2O_3nanoparticles were synthesized and doped by various transition metals(M=V,Cr,Mn,Zn,Co,Ni,Cu,Nb,Mo,Ti)by a molten-salt flux method.Optical,electronic and catalytic properties of transition-metal-dopedα-Fe_2O_3(TM-dopedα-Fe_2O_3)have been systematically investigated.Cobalt has been identified as the best dopant forα-Fe_2O_3,reducing the OER overpotential by 0.16 V with respect to the undoped.     

α-Fe_2O_3中空微球的制备及其气敏特性

以Fe(NO_3)_3·9H_2O为铁源,不同氨基酸作为表面活性剂,通过水热法制备α-Fe_2O_3样品,并用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)及X射线衍射(XRD)表征样品的形貌,测试其气敏性能.结果表明:不同表面活性剂所得α-Fe_2O_3样品的形貌不同,分别为实心粒子和中空微球,且中空微球由粒子堆积而成;基于中空微球的气体传感器对乙醇具有良好的敏感特性.     

磁性Fe_3O_4/α-Fe_2O_3核壳材料降解水中亚甲基蓝

以Fe_3O_4为核,以α-Fe_2O_3为壳层,合成出一种核壳结构的Fe_3O_4/α-Fe_2O_3纳米复合材料.采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和X-射线衍射仪(XRD)等表征手段对核壳材料的形貌、组成及结构等进行了表征,并将其应用于亚甲基蓝溶液的降解.结果表明:核壳结构的Fe_3O_4/α-Fe_2O_3纳米粒子粒径约为50~80nm.当H_2O_2用量为0.23mol/L,Fe_3O_4/α-Fe_2O_3投加量为5g/L,pH值为2,亚甲基蓝溶液初始质量浓度为5.0mg/L,60min内亚甲基蓝的降解可达98.7%.Fe_3O_4/α-Fe_2O_3纳米粒子经过3次循环使用后,对亚甲基蓝仍具有较好的降解能力.     

基于黄铁矿合成α-Fe2O3纳米颗粒及其对NO2的气敏特性

本研究以黄铁矿纯矿物为铁源,采用直接焙烧法合成出α-Fe_2O_3纳米颗粒,并利用XRD和SEM对制备出的α-Fe_2O_3纳米颗粒的晶体结构和微观形貌进行表征。结构表征结果表明,所制备出的α-Fe_2O_3纳米颗粒结晶良好、纯度较高,晶粒尺寸在100～200 nm之间,分散性良好。气敏测试结果表明,α-Fe_2O_3纳米颗粒对NO_2气体具有优良的气敏性能,并在最佳工作温度150℃时获得对10×10~(-6)的NO_2气体的最大灵敏度16.7,同时展现出了良好的稳定性、重现性以及选择性。通过电子耗尽层理论对α-Fe_2O_3纳米颗粒的气敏机理进行了分析和探讨。     

α-Fe_2O_3/ZnFe_2O_4复合薄膜光生电荷分离与光电性质研究

采用溶胶-凝胶法分别制备出α-Fe_2O_3和Zn Fe2O_4两种胶体,在ITO透明导电玻璃上制备成不同厚度配比的α-Fe_2O_3/ZnFe_2O_4异质结.XRD检测结果表明,复合薄膜两种组分都达到了良好的结晶状态;而且,各复合薄膜体系都呈现出了异质结复合结构的光吸收特性,但光吸收性质差异不明显.稳态表面光电压谱测试结果表明,两组分的厚度分别在1.3μm(α-Fe_2O_3)和1.8μm(ZnFe_2O_4)时达到最佳光伏响应强度.在正的外电场诱导下,组分厚度分别为1.3μm(α-Fe_2O_3)和1.8μm(Zn Fe_2O_4)的复合薄膜具有更为优越的光伏响应特性.     

添加离子对α—Fe2O3气敏性能影响的研究

本文通过对各种添加微量金属离子的α-FeOOH脱水转变为α-Fe_2O_3的热力学数据及其粒子形貌和其相应材料制备成气敏元件的性能研究,对添加离子于α-FeOOH粒子生成的影响以及脱水后相应α-Fe_2O_3气敏性能影响的原因进行了讨论。并且,根据对添加不同量Sn~(4+)的α-Fe_2O_3样品进行穆斯堡尔谱的测定,讨论了添加离子对α-Fe_2O_3气敏性能影响的机理。     

磁场辅助水热法合成α-Fe2O3粒子研究

以氯化铁(FeCl3.6H2O)为反应前驱物,采用磁场辅助水热法合成α-Fe2O3粒子,并运用XRD、TEM、VSM对所得α-Fe2O3粒子的结构、形貌以及室温磁性能进行研究。结果表明,在水热反应过程中引入外磁场,对合成的α-Fe2O3粒子晶粒尺寸、粒径分散性有明显的影响,同时还发现磁场的引入能使产物饱和磁化强度增强。     

硫铁矿烧渣水热法合成形貌可控的氧化铁

以硫铁矿烧渣硫酸浸出液与氨水反应制备的Fe(OH)3胶体为前驱体,采用水热法合成不同形貌的氧化铁粒子。在中性介质中考察反应温度、物质的量比(n(Fe2+)/n(Fe3+))、水热体系总Fe浓度及晶种量对水热法氧化铁物相、形貌和粒径的影响。采用X线衍射仪、扫描电镜、透射电镜及选择区域电子衍射对水热产物物相和形貌进行研究。研究结果表明:反应温度为230℃,n(Fe2+)/n(Fe3+)为0.1以及水热体系总Fe浓度为1.25 mol/L和晶种量为2 g时,水热产物为片状α-Fe2O3粒子;控制上述其他条件不变,当温度在140～260℃时,随着温度的升高,水热法产物由α-FeOOH相向α-Fe2O3相转变,α-Fe2O3粒子形貌由球形向小圆饼状和片状依次转变;当n(Fe2+)/n(Fe3+)在0～0.12时,随着n(Fe2+)/n(Fe3+)的增加,水热产物由α-Fe2O3相向α-Fe2O3和Fe3O4相转变,α-Fe2O3粒子形貌由球形逐渐向片状转变,其粒径由小变大;当水热体系中总Fe浓度为0.625 mol/L和1.875 mol/L时,水热法氧化铁分别为不均一形貌和球形;当没有加入晶种及晶种量为6 g时,水热...     

金属氧化物半导体对庚烷的气固复相光催化反应

制备 Ti O2 ,Fe2 O3 ,Zn O超细粉 ,采用 XRD对制得的超细粉进行结构、粒径表征 .考察不同粒径的超细粉和普通商品 (体相 ) Fe2 O3 ,Ti O2 ,Zn O对庚烷的光催化反应 .结果表明 ,光催化活性大小的顺序为 Ti O2 (锐态矿型 ) >Zn O>Fe2 O3 ,锐钛矿型 Ti O2 光催化活性较金红石型 Ti O2 好 ,对于同一结构的粒子来说 ,粒径越小 ,光催化活性越高     

空气-乙炔焰原子吸收法测定铝合金中锰、镁、铜和锌

<正> 本文提出用空气-乙炔火焰原子吸收光谱法测定铝合金中的Mn、Mg、Cu和Zn,可使用不含基体铝的标准样品。测定时把样品溶于盐酸中並使盐酸浓度等于或低于1%。在含有2mg/ml La的情况下测定Mg和Mn。用La消除Al、Si、Ti和Cr对Mn和Mg的干扰。分析结果与标准值相一致。Cu、Zn、Mg和Mn的相对标准偏差为0.49—2%。本方法简单、快速、准确。     

两类异质结构中光生电荷分离效率与光电性质

首先制备Cu4Bi4S9纳米带与石墨烯不同比例复合体系(CBS-graphene),其中石墨烯质量分数分别为:0.4%,0.8%,1.2%,1.6%,2.0%和2.4%.以α-Fe_2O_3为电子受主,CBS和CBS-graphene为电子施主,制备成α-Fe_2O_3/CBS、α-Fe_2O_3/CBS-graphene两类异质结构及体相异质结太阳能电池.XRD检测结果表明,异质结两组分都达到了良好的结晶状态;而且,两类复合体系都呈现出了复合结构的光吸收特性,但光吸收性质无明显差异.对于CBS-graphene,随着石墨烯含量逐步增加其光伏性质逐渐增强,当石墨烯质量分数为1.6%时达到最佳光伏响应强度,此后其光伏性质逐渐减弱.稳态和电场诱导表面光电压谱表明两类异质结都具有优越的光伏性质,但α-Fe_2O_3/CBS-graphene呈现出明显优于α-Fe_2O_3/CBS的光伏响应.基于石墨烯质量分数为1.6%,α-Fe_2O_3/CBS和α-Fe_2O_3/CBS-graphene两类体相异质结太阳能电池最高光电转换效率分别为3.1%和6.8%.从异质结厚度、能级匹配、石墨烯导电网络以及优越的电子传输特性几个方面,详细讨论了光生电荷分离的影响因素及光生电荷传输动力学.     

用热分析法研究γ-Fe_2O_3的热稳定性

以硫酸亚铁为原料,用沉淀法合成γ-Fe_2O_3超微粉末,用DTA差热分析研究了在不同气氛下,羟基氧化铁分解过程及γ-Fe_2O_3的热稳定性.对不同热处理氧化铁的组成、结构、粒径进行了分析.根据样品随温度的变化情况,提出了可能的相变机理.     

基于γ-Fe_2O_3磁性纳米微球的MSPE研究

采用共价修饰方法得到海藻酸钠修饰的γ-Fe_2O_3@SiO_2-NH2-AA纳米粒子,用X-射线衍射法确定γ-Fe_2O_3的结构,用IR对纳米粒子γ-Fe_2O_3,γ-Fe_2O_3@SiO_2-NH2和γ-Fe_2O_3@SiO_2-NH2-AA进行结构确证.结果表明,氨基化和多糖化修饰成功.在静电相互作用下,利用γ-Fe_2O_3@SiO_2-NH2-AA纳米粒子对罗丹明B进行磁固相萃取,并对其进行优化.     

Ag/α-Fe_2O_3/g-C_3N_4光催化降解罗丹明B

为了使g-C_3N_4光生电子和空穴容易复合,改善可见光响应低等缺点,该实验中采用溶胶-凝胶法将g-C_3N_4和α-Fe_2O_3进行复合形成g-C_3N_4异质结光催化剂,再采用光沉积法将Ag沉积在α-Fe_2O_3/g-C_3N_4上,构建Z型机制Ag/α-Fe_2O_3/g-C_3N_4催化剂材料,改善光生电荷的分离和传输能力及可见光响应,进一步增强其光催化降解污染物活性.最后通过XRD、FT-IR、XPS、SEM、TEM、紫外-可见漫反射光谱表征光催化剂结构和性能,并以染料罗丹明B溶液模拟废水,研究催化剂的降解动力学特性,通过活性基团捕获实验探究光催化机制.实验结果表明:(1)α-Fe_2O_3和g-C_3N_4复合形成异质结,当α-Fe_2O_3负载量为3%时,α-Fe_2O_3/g-C_3N_4光催化性能比纯的g-C_3N_4有了明显的提高,光催化性能降解罗丹明B达到79%.(2)Ag负载在α-Fe_2O_3/g-C_3N_4,当Ag的负载量为3%时,在可见光下3.5 h能够对罗丹明B达到95%以上的降解.(3)Ag/α-Fe_2O_3/g-C_3N_4增强的光催化剂性归因于α-Fe_2O_3和g-C_3N_4形成异质结以及Ag加入后形成Z型异质结结构.     

α-Fe_2O_3微晶结晶动力学的红外光谱研究

本研究采用了红外光谱固体粉末分析法,利用其在指纹光波区的结构敏感特性研究了α-Fe_2O_3的结晶动力学问题.本研究表明.由热分解获得的α-Fe_2O_3晶体成长过程,具有一般固态结晶动力学的特点.红外分析提供了对这类问题研究的一种快速简便的新方法.     

超细α-FeOOH热转变过程规律及热处理工艺 Ⅱ.还原、氧化条件对γ-Fe_2O_3结构及磁性能的影响

研究了热处理过程中α-Fe_2O_3还原、Fe_3O_4氧化机理,考察了还原、氧化条件对γ-Fe_2O_3微观结构及磁性的影响。结果表明,还原温度和还原气空速是影响还原程度的重要参数。当还原温度为380℃、空速为1200h~(-1)时,所获磁粉矫顽力最高。Fe_3O_4烧结为表面扩散控制。Fe_3O_4向γ-Fe_2O_3的相变过程能加速粒子烧结。同时发现,当Fe_3O_4氧化不充分时,立方γ-Fe_2O_3中存在四方γ-Fe_2O_3杂相。     

β-Fe_2O_3基可见光催化材料的制备及其降解四环素研究

Fe_2O_3作为一种光催化材料,在光催化降解抗生素类污染物方面有着广泛的应用.为了进一步提高β-Fe_2O_3在可见光下降解水中抗生素的催化效率,通过水热法和浸渍法合成了β-Fe_2O_3、g-C3N4/β-Fe_2O_3和Ag/β-Fe_2O_3材料,并通过XRD、SEM、DRS、FTIR、XPS等现代表征技术手段对制备出的光催化剂进行了结构及光催化性能分析.并比较了可见光下β-Fe_2O_3、g-C3N4/β-Fe_2O_3和Ag/β-Fe_2O_3材料光催化降解效果.结果表明:在pH为10时制备的负载1.5 wt%Ag的Ag/β-Fe_2O_3催化材料在可见光下降解四环素的效率最高,降解率达到了95%(120min),表现出很好的催化活性,为利用光催化法处理抗生素废水提供了一种新型的可见光催化材料.     

Mn对Al-Mg-Si-Cu铝合金车身板组织和性能的影响

通过拉伸和埃里克森实验以及扫描电镜/能谱、透射电镜和金相分析,研究Mn的质量分数对Al Mg Si Cu铝合金汽车板显微组织、力学性能和成形性的影响·研究表明,随Mn质量分数增加,Al Mg Si Cu汽车板铝合金不可溶结晶相及弥散相粒子数量均增加,不可溶结晶相使合金组织纤维化对板材冲压成形性不利,弥散相粒子阻碍再结晶晶粒长大;提高Mn的质量分数,Al Mg Si Cu汽车板铝合金的强度增加,但延伸率和冲压成形性降低·     

纳米Al2O3颗粒的制备及其悬浮液的分散稳定

以异丙醇铝为原料,甲苯为溶剂,氨水为pH值调节剂,采用溶胶 凝胶法制备了含有α和θ2种晶型的高纯纳米Al2O3颗粒.产物经XRD,TEM以及BET测定和杂质含量分析,研究了不同pH值、分散剂种类及其用量对Al2O3悬浮液分散稳定性的影响.研究结果表明:产物的主晶相是θ,次晶相是α;Al2O3颗粒粒径为10～20nm,粒子呈球形或类球形,粒子尺寸分布较均匀,比表面积为82.31m2/g;纯度≥99.95%;配制稳定的Al2O3CMP浆料的合适工艺条件为:在Al2O3固含量为6%的浆料中,加入质量分数为10%的H2O2作为氧化剂,体积分数为0.99%的异丙醇胺作为分散剂,同时将浆料的pH值控制在3～4,能得到长时间不沉降的稳定浆料.     

γ-Fe_2O_3磁粉表面性能的研究

本文采用气相色谱对不同来源的γ-Fe_2O_3磁粉的表面性能进行了研究.测定了其不可逆吸咐和可逆吸咐的总量.发现γ-Fe_2O_3对有机碱乙二胺的吸咐是一种弱化学吸咐.由γ-FeOOH粒子制备而得到的γ-Fe_2O_3表面的酸性位置的活性优于由α-FeOOH粒子制备而得到的γ-Fe_2O_3.同时从两种不同形态的一水氧化铁的脱水过程其晶格变化不同的角度讨论了引起表面活性差别的原因在于脱水过程中晶格变化的不同历程而影响其酸性位置的几何学和未被占据轨道的取向.