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。     

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.     

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。     

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.     

石墨烯/ZnO复合材料光催化降解亚甲基蓝性能研究

利用水热法将通过hummer法制备得到氧化石墨烯包覆Zn O纳米颗粒,得到石墨烯/Zn O复合材料(简称Zn O@GR).对复合材料的结构、形貌和光催化性能进行研究.在光催化降解亚甲基蓝(MB)的过程中,Zn O@GR展现出了好于纯Zn O粉末的光催化效果.这主要是由于Zn O与石墨烯复合之后,在紫外光的照射下,Zn O材料中产生的光生电子—空穴对中的电子迅速迁移到石墨烯材料中,大大降低了光生电子—空穴的复合几率,因而使复合材料的光催化降解性能提高.     

氧化石墨-氧化铜复合材料的制备及其光催化性能研究

采用Hummers方法制备出氧化石墨(GO),并以GO与二水合氯化铜为初始反应物,利用水热法制备GO-CuO复合材料,并对其进行结构和形貌表征,研究了复合材料对罗丹明B的催化降解作用.结果表明与氧化石墨烯复合后,氧化铜颗粒的分散性和比表面积均得到提高,而且复合材料具有较好的吸附效果.     

石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料去除水溶液中甲基红的研究

采用水热合成法制备Fe_3O_4并与SiO_2同时负载于石墨烯表面,得到石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料.运用SEM,TEM,XPS,FTIR,XRD等技术对石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料进行表征.以甲基红作为有机污染物代表,研究了甲基红溶液pH、吸附时间、温度及甲基红初始浓度对石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米吸附性能的影响.结果表明:石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料对甲基红吸附符合Langmuir等温吸附模型和拟二级动力学模型;热力学研究表明,吸附是吸热和自发过程.因此,石墨烯-Fe_3O_4@SiO_2纳米复合材料可作为从水溶液中去除有机污染物的高效吸附剂.     

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.     

可见光响应型石墨烯/氧化铈复合材料的制备及性能

采用水热法在不同的温度条件下制备了石墨烯/氧化铈复合粉体.通过XRD,SEM,TEM,TG,UV-vis光谱仪等分析手段对产物的结构和形貌进行了表征,并以甲基橙溶液为模拟废水,测试了所得到的催化剂在可见光照射下的光催化性能.研究结果表明:制备温度影响了复合材料的组成和结构;140℃制备所得样品,其石墨烯表面修饰的氧化铈含量最高,颗粒尺寸在20 nm左右,并且分布均匀.同时所制备出的石墨烯/氧化铈复合粉体对降解甲基橙表现出了良好的光催化活性.UV-vis和光电流分析表明,复合粉体表现出良好的可见光吸收能力和光生电子-空穴分离能力.     

石墨烯增强WC-Co硬质合金的制备和力学性能研究

采用机械搅拌和静电吸附工艺制备了氧化石墨烯/WC-Co复合粉体,并对复合粉体的微观形貌进行了表征。利用放电等离子烧结（spark plasma sintering ,SPS）技术制备了石墨烯/WC-Co硬质合金,对复合材料的力学性能进行了测试分析。机械搅拌制备的氧化石墨烯/WC-Co复合粉体经过SPS烧结后得到的硬质合金横向断裂强度和维氏硬度为1 850 MPa,1 830,与不添加石墨烯的WC-Co硬质合金相比分别提高了3.9%,5.8%。静电吸附制备的氧化石墨烯/WC-Co复合粉体经过SPS烧结后得到的硬质合金横向断裂强度和维氏硬度为1 980 MPa,1 850,与不添加石墨烯的WC-Co硬质合金相比分别提高了11.2%,6.9%。     

ZIF-8衍生的ZnO与RGO复合材料的制备及其电磁波吸收性能

以ZIF-8与氧化石墨烯(GO)为前驱体,采用溶剂热法和碳化法得到ZnO/RGO复合材料.用X射线衍射、扫描电镜和透射电镜测试手段,对制备的ZnO/RGO复合材料的结构与物相进行表征,用矢量网络分析仪测量复合材料的电磁参数(复介电常数和复磁导率),通过反射损耗(RL)公式得到不同厚度样品的RL值.结果表明:煅烧温度为700℃的样品在2~18GHz具有良好的吸波性能;吸波层厚度为4mm、频率为17.2GHz时,RL小于等于-10dB的频率宽为1.0GHz(16.8~17.8GHz),此时的RL达到最小值-22.9dB.     

一锅法制备SiO2/PANI/Fe3O4三元复合材料及对甲苯磺酸掺杂对吸波性能的影响

采用一锅法制备SiO_2/PANI/Fe_3O_4三元复合材料,研究不同物质的量浓度对甲苯磺酸掺杂对复合材料吸波性能的影响规律.用透射电镜(TEM),扫描电镜(SEM),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以及电磁参数、吸波性能分析.结果表明:当对甲苯磺酸物质的量浓度为0.05 mol/L时SiO_2/PANI/Fe_3O_4三元复合材料达到最优阻抗匹配条件,复合材料在厚度为5.0 mm、频率为5.62 GHz处反射损耗(RL)为-21.4 dB,有效频宽为2.2 GHz.     

Fe_3O_4含量对聚乳酸复合线材成形工艺性及吸波性能影响

针对目前聚乳酸线材存在性能单一,电磁学及吸波特性不佳的问题.以聚乳酸为基体材料,四氧化三铁为填充材料,利用机械球磨法制备了聚乳酸/四氧化三铁复合粉体.再通过熔融挤出成型工艺制得聚乳酸/四氧化三铁复合线材,研究了四氧化三铁含量对聚乳酸/四氧化三铁复合线材成形工艺性(包括线材表面质量、尺寸、拉伸强度及断裂伸长率)的影响.最后通过双喷头打印机打印出标准的吸波测试试样,研究四氧化三铁含量对吸波性能的影响.结果表明:当四氧化三铁含量在30%以内时,复合线材的表面质量较好;当四氧化三铁含量超过30%时,复合线材的表面出现了沟壑与孔洞的现象.随着四氧化三铁含量的增加,复合线材的直径及不均匀性变大,拉伸强度及断裂伸长率下降.当频段范围为8.2～12 GHz时,四氧化三铁含量为30%的试样吸波性能最佳;当频段范围为12～17 GHz时,四氧化三铁含量为20%的试样吸波性能最佳,其中反射率小于-4 dB的频带宽为3 GHz;当频段范围为17～18 GHz时,四氧化三铁含量为10%的试样吸波性能最佳.     

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。     

PVP辅助水热法制备Fe_2O_3/石墨烯纳米复合材料

纳米结构过渡金属氧化物与石墨烯的复合材料,已被证明是高可逆比容量和优异循环稳定性的新型锂离子电池负极材料之一,其制备工艺尤为重要。以九水硝酸铁、氧化石墨为原料,采用PVP辅助水热法制备Fe_2O_3/石墨烯纳米复合材料,探讨水热反应温度、反应时间条件对Fe_2O_3结构的影响,利用XRD和TEM对样品结构及形貌进行表征。结果表明:水热反应的最佳条件是温度为160℃、时间为12 h,制备得到Fe_2O_3粒径大小约为34砌,结晶度高,且均匀地分散在石墨烯表面。     

MnO_2@NiCo_2O_4核-壳异质结构的构筑及电化学性能和催化性能

采用2步水热法制备出1种以NiCo_2O_4纳米线为核,MnO_2纳米颗粒为壳的三维结构MnO_2@NiCo_2O_4@Ni-foam复合材料。通过X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM)对复合催化剂的结构和形貌进行表征;通过循环伏安法(CV),恒流充放电性能(GCD)和电化学阻抗谱(EIS)来进行表征复合材料的电化学性能;通过O_3催化降解装置对复合材料的催化性能进行研究。结果表明:MnO_2@NiCo_2O_4@Ni-foam复合材料在频率范围为0.1～10 000 Hz时阻抗较低;通过降解实验发现,MnO_2@NiCo_2O_4@Ni-foam对O_3的降解率高于50%,表现出良好的催化效果。这表明MnO_2@NiCo_2O_4@Ni-foam复合材料在降解O_3,净化空气方面有广阔的应用前景。     

Fe_3O_4/凹凸棒/PVA复合材料对甲基橙处理条件的实验研究

采用共沉淀法成功制备了Fe_3O_4/凹凸棒/聚乙烯醇复合物,通过SEM及EDX能谱可以证明制备的产物是Fe_3O_4/凹凸棒/聚乙烯醇复合物,该物质具有处理甲基橙溶液的作用,在处理甲基橙溶液的过程中,随着过氧化氢用量增多,加热时间延长,加热温度及酸度升高,甲基橙的吸光度降低,处理效果提高。     

一步合成具有SERS性能的Au NPs/rGO复合粉体

采用简单、快速的微波辐射法,以绿色无毒的抗坏血酸为还原剂,一步还原氧化石墨烯(GO)和氯金酸(HAuCl_4)混合分散液制备纳米金/石墨烯(Au NPs/rGO)复合粉体。采用UV-Vis,XRD,SEM,TEM,AFM和拉曼光谱仪对复合粉体结构和表面拉曼增强散射(Surface-enhanced Raman Scattering,SERS)性能进行表征。微波辐射法可以快速合成Au NPs/rGO复合粉体,GO和HAuCl_4质量比对rGO片层上Au NPs负载量具有调控作用,质量比为1∶3时,AuNPs的负载量最多;Au NPs/rGO复合粉体具有良好的SERS性能和荧光猝灭性,r GO的化学增强和Au NPs的电磁场增强起到了良好的协同作用;复合粉体在612 cm~(-1)处吸收峰的增强因子达到了1.37×10~6。     

氧化石墨烯/Fe3O4纳米材料对柠檬酸废水处理效果的研究

为了研究氧化石墨烯/四氧化三铁(Fe_3O_4)纳米材料对低浓度柠檬酸废水的处理效果.本研究将实验分为4组,包括空白组、氧化石墨烯组、Fe_3O_4组和氧化石墨烯/Fe_3O_4组,利用不同材料分别处理实验模拟柠檬酸废水,分析重铬酸盐耗氧量(COD_(Cr))去除率动态曲线、耗氧量、比耗氧速率和污泥指数等指标,比较其对废水的处理效果.与其他组相比,氧化石墨烯/Fe_3O_4组在最短的时间(4 h)达到降解平衡,一级反应动力学曲线的降解速率常数最高(0.238 3 h~(-1)),且得到了最高的COD_(Cr)去除率(86.78%);该组的耗氧量和比耗氧速率最大,分别为2.80 mg/L和15.87 mg/(L·h·g);污泥性能检测结果表明该组污泥的沉降性能、污泥活性、疏水性能和絮凝性能的改善程度均优于其他组.     

基于石墨烯分子印迹电化学传感器测定氯霉素

采用改进的Hummers法合成氧化石墨烯,通过共沉淀作用在氧化石墨烯表面生成磁性Fe3O4纳米微粒,经硅烷化修饰巯基,将金纳米颗粒自组装到复合材料中,得到磁性氧化石墨烯复合金纳米颗粒,将其滴涂在金电极表面,以氯霉素为模板分子,通过溶胶-凝胶法将分子印迹膜修饰到金电极上,制得氯霉素分子印迹电化学传感器,并对制备电化学传感器进行条件优化和电化学性能研究。结果显示,基于石墨烯分子印迹电化学传感器测定氯霉素的线性范围为2.5×10-9~5.0×10-6mol/L,检出限为8.0×10-10mol/L。