中空SiO_2/Fe_3O_4磁性微球的制备及其表征

通过模板法制备中空SiO2/Fe3O4磁性微球,采用分散聚合法制备了大尺寸的聚苯乙烯微球作为模板,以界面沉积法制备了Fe3O4/PS复合粒子,溶胶凝胶法制备SiO2/Fe3O4/PS微球;经过高温煅烧使模板聚苯乙烯分解,得到中空磁性微球.通过透射电子显微镜、红外光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、震荡样品磁强计、物理吸附仪等仪器对中空SiO2/Fe3O4磁性微球进行了形貌和性能表征.结果表明:所制备的中空SiO2/Fe3O4磁性微球尺寸在700nm左右,大小均匀,有良好的分散性,并且中空磁性微球表面有孔,其孔径在16nm左右,具有较大的比表面积和孔容量.     

核壳粒子复合材料电磁波吸收层的吸波特征数值模拟

基于电磁波吸收和反射的基本理论,在探讨核壳粒子复合材料的等效电磁参数的基础上,针对核壳粒子复合材料的电磁波吸收层的吸波特征及其厚度的优化设计展开研究.分别探讨了由核壳粒子复合材料组成的单层和双层电磁波吸收层的吸波特征,给出不同入射角下功率反射系数与电磁波波长以及吸收层厚度之间的关系,确定其最佳电磁波吸收厚度.通过比较可以得出在同等条件下,含核壳粒子吸收层的吸收性能明显优于传统的常规材料吸收层.     

核壳型钴碳纳米颗粒的微波法制备

以硝酸钴为钴源,葡萄糖为碳源,乙二醇做溶剂,水合肼做还原剂,使用微波加热的方法两步合成核壳结构的纳米颗粒。用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)对产物进行表征。结果表明:产物为核壳结构的球形碳包钴纳米颗粒,尺寸分布在300-500 nm,晶化程度较高。     

CoFe_2O_4/Co_3Fe_7-Co纳米核壳结构的高频磁特性

通过H2热还原法制备了一种以磁性介电材料Co Fe2O4为核,以磁性金属材料Co3Fe7-Co为壳的纳米核壳结构。表征了样品的形貌、结构、静态和动态磁性并利用Landau-Lifshitz-Gibert方程对核壳结构的磁谱进行了拟合。结果表明Co Fe2O4/Co3Fe7-Co纳米核壳结构能够有效的提高磁导率,其共振机制以自然共振和交换共振为主。该结构有利于增强磁损耗,在微波领域具有广泛应用价值。     

电导率对纳米磁性金属膜微波吸收性能的影响

基于纳米金属膜电导率和介电性的理论基础,采用0.05～5 GHz 宽频带扫频测量所得的复磁导率,计算分析电导率对具有不同微波磁谱特性的纳米磁性金属膜吸波性能的影响.研究结果表明具有较高磁导率的纳米磁性膜,当其电导率低于100 S/m 时,该薄膜材料在微米级厚度时就具有良好的吸波性能,即在0.05～5 GHz 的宽频段反射率小于-4 dB;降低薄膜电导率可以显著改善薄膜吸波材料的电磁匹配性能,从而提高其吸波性能.     

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.     

反胶束体系中Fe_3O_4/SiO_2核壳结构纳米粒子的制备和表征

在反胶束体系中制备Fe3O4/SiO2核壳结构纳米粒子,并利用透射电子显微镜表征颗粒的结构和形貌.首先,在水体系中采用共沉淀法制备平均粒径为13 nm的Fe3O4纳米粒子,并用有机小分子柠檬酸对其进行表面修饰,加入氨水后形成稳定的Fe3O4胶体溶液.然后,将此胶体溶液作为水相滴加到Triton X-100/环己烷/正丁醇的表面活性剂/油相/助表面活性剂溶液体系中,搅拌后形成稳定的油包水反胶束体系.在反胶束内以氨水为催化剂,使正硅酸乙酯水解,从而获得SiO2包覆的Fe3O4核壳结构纳米粒子.实验结果表明,改变水和表面活性剂Triton X-100的浓度比ω,可以达到调控核壳结构纳米粒子形貌的目的.当ω=9时,可获得尺寸均匀、平均粒径约为100 nm的Fe3O4/SiO2核壳结构纳米粒子.     

纳米Fe_3O_4微晶电磁波吸收性能的神经网络研究

应用基于人工神经网络的计算机模拟的方法 ,研究了粒度在 10 nm和 10 0 nm之间的多种 Fe3O4纳米材料分别在 ( a) 1～ 10 0 0 MHz和 ( b) 10 0 0～ 10 0 0 0 MHz频率范围内的电磁波吸收效能 .结果表明 ,在频率范围 ( a)内 ,平均粒度小的 Fe3O4磁导率虚部 μ"(即磁损耗 )大于平均粒度大的 Fe3O4的 μ",且 Fe3O4对电磁波的吸收能力逐渐增强 ,这与实验结果吻合良好 ;根据频率范围 ( a)的所得结果 ,利用人工神经网络 ,预测了在频率范围 ( b)内可能出现的情况 .文中就其物理本质也作了简单的分析和探讨     

Fe_3O_4@Au核壳结构的制备及在苯乙烯环氧化中的研究

以FeCl3·6H2O为铁源,乙二醇为还原剂,聚乙二醇为表面活性剂,在200℃水热条件下制备平均粒径约为300 nm的介孔Fe3O4.以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)为偶联剂对Fe3O4进行改性,室温超声下用柠檬酸钠将Au3+还原为Au0,制备了Fe3O4@Au核壳材料.利用扫描电镜(SEM),N2-吸附-脱附等温线,X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外对核壳材料进行表征,结果表明,比表面为95.56 m2/g、孔径为5.67 nm,Fe3O4表面被金均匀涂层,其具有较好的光催化环氧化选择性.     

多面体双壳层 Co$_{bf 3}$O$_{bf 4}$-ZnO 及其 CO 传感性能

以甲醇为溶剂, 静置沉淀法合成 Co 掺杂的 ZIF(zeolitic imidazolate framework)-8, 将其在管式炉中空气氛围下退火得到多面体双壳层 Co$_{3}$O$_{4}$-ZnO. 通过 X 射线衍射仪(X-ray diffraction, XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)、透射电子显微镜(transmission electron microscope, TEM)、热重分析仪(thermal gravimetric analyzer, TGA)手段对合成材料的组成、形貌和热稳定性进行了表征. 结果表明, 纯 ZIF-8 在较低的退火温度下保持稳定, 更高温度的退火使 ZIF-8 生成结构坍塌的 ZnO. 4% Co 掺杂的 ZIF-8 在较低温度下退火后得到多面体双壳结构的 Co$_{3}$O$_{4}$-ZnO(CZO-4), 表明 Co 在 ZIF-8 的氧化过程中提供了催化氧化的活性位点, 降低了 2-甲基咪唑的氧化反应能垒. 同时, 较低的退火温度给予 ZnO 充分的成型时间, 使其保持菱形十二面体结构而不坍塌. 由 Co 元素催化由外而内的氧化生长过程, 最终使 ZnO 生长为双壳层结构. 而将 Co 的载量提高到 8%, 得到的双壳层则变得不明显(CZO-8). 在对 CO 气敏测试结果分析中发现, 相对于 CZO-8 和 ZnO, CZO-4 具有更优异的 CO 传感性能, 具有高灵敏度($R_{rm a}$/$R_{rm g}$=21.8@100$times $10$^{-6}$ CO)、 高选择性(达到 H$_{2}$ 灵敏度的 8.7 倍)和长期稳定性(在42 d 测试中信号平稳). 这是由于 CZO-4 具有较大的比表面积和气体传输通道, 以及 Co 作为活性位点对 CO 催化氧化作用带来的气敏性能的提升.     

溶剂热合成纳米Fe_3O_4及其性能表征

采用溶剂热还原方法,以FeCl3.6H2O和乙二醇为原料,采用双表面活性剂,在180℃条件下合成了粒径从72 nm到447 nm的纳米Fe3O4粒子,研究了NaAc.3H2O在体系中的作用,探讨了反应时间,铁源浓度和表面活性剂等反应条件对产物的影响.利用X射线粉末衍射(XRD),傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对产物进行了分析和表征.结果表明NaAc.3H2O在反应中起着引导产物生成和分散剂的作用,Fe3O4粒径受反应时间,铁源浓度和表面活性剂的影响.合成的Fe3O4粒子显示出高的磁性能,在生物医药方面具有潜在的应用价值.     

纳米铁氧体基核壳结构复合吸波材料的制备方法及研究进展

首先,综述几种主要类型的纳米铁氧体基核壳结构复合吸波材料的最新研究和应用进展,介绍相应的制备方法及其优缺点,然后总结纳米铁氧体基核壳结构复合吸波材料研究领域面临的主要问题,最后展望未来的研究发展方向.     

碘掺杂BiOCl核壳结构的合成以及高效的光催化性能

第一次在常压下一步合成碘掺杂BiOCl核壳结构.在合成过程中碘离子作为结构诱导剂合成核壳结构同时作为掺杂剂进入BiOCl结构中将吸收光谱延长到可见光区.核壳结构具有超强的光催化性能.这为合成高效光催化性能的催化剂提供了一种新颖而容易的方法,同时也可以用这种方法来合成一种功能材料进行处理污水.     

纳米Fe_3O_4颗粒的制备及磁性能

采用X-ray衍射、高能X-ray衍射、透射电子显微镜及振动样品磁量计等表征手段,研究了不同制备工艺对Fe3O4纳米粒子的平均晶粒尺寸及磁性能的影响.结果表明多元醇方法所制备的Fe3O4粉体平均粒径为32 nm,其饱和磁化强度为6.8×10-3A/m(该值比块体Fe3O4的饱和磁化强度约降低了8%),剩磁Mr=4.2×10-3A/m,矫顽力Hc=1.43×10-2T;通过共沉淀方法得到的Fe3O4粉体平均粒径显著减小为7 nm,但是其饱和磁化强度也明显降低为3.3×10-4A/m,比块体Fe3O4的饱和磁化强度减小约96%,剩磁及矫顽力也下降为零.这是由于小尺寸效应导致出现超顺磁现象,说明Fe...     

利用人工结构表面改善纳米吸波材料的吸波性能

研究了如何利用金属人工结构表面(Meta-surface,MS)的频率特性来改善纳米吸波材料的低频吸波性能.利用等效电路和传输线理论分析了MS和纳米吸波材料涂层双层结构的微波反射特性.采用基于有限元方法的电磁波全波分析软件设计并仿真分析了MS的结构和尺寸,实际制作了MS和纳米吸波材料涂层双层结构,测量了微波反射性能.理论分析和实验研究表明,利用MS可以明显改善纳米吸波材料涂层的吸波性能,改善纳米吸波材料的低频吸波性能.     

双壳结构的组合超单元

本文提出一种双壳结构分析用组合单元，由上下面板和四周腹板组成。组合单元 设了四个结点，位于腹板交点处。它不仅精确反映腹板的抗弯作用及抗剪作用，同时 也反映面板的剪切效应和泊松效应，精度高，计算量少。     

正交设计法优化纳米Fe_3O_4的合成工艺条件

采用液相共沉淀法制备纳米级Fe3O4颗粒,并利用芷交设计法对制备纳米级Fe3O4颗粒的影响因素如Fe3 /Fe2 的物质的量比、制备Fe3O4的晶化温度和晶化时间等进行实验设计,利用Zetasizer粒径分布仪对所制备纳米粉的颗粒大小进行表征,据此找出最佳实验条件为Fe3O4的晶化温度为90℃,Fe3 /Fe2 的物质的量比为1:2和制备Fe3O4的晶化时间为30min,此时制得的纳米粉体平均粒径可达15nm;并利用XRD、HRTEM对所制备纳米粉进行结构表征.     

核壳结构Ni@SiO_2纳米粒子的可控合成及磁性能研究

采用了简单的液相还原方法,以硼氢化钠为还原剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)作为高分子表面活性剂,成功合成了分散性较好、尺寸比较均一的镍纳米粒子.通过改变氯化镍以及PVP的用量,获得多种尺寸和形貌的镍纳米颗粒.以分散性较好的镍纳米粒子为包裹对象,碱催化正硅酸乙酯水解缩合,制备了形貌可控的Ni@Si O2核壳结构纳米粒子,并系统研究了乙醇与水的比例、正硅酸已酯的用量以及反应速度对其形貌的影响。运用XRD、TEM、SEM、EDS等技术分别对所合成的产品进行表征,磁性能测试表明该复合纳米粒子在低温下具有很大的矫顽力,为2350 Oe.     

ZnFe2O4@SiO2纳米核壳结构的合成及磁性随退火温度的演化

采用水热法合成了直径为10~15 nm的ZnFe2O4磁性纳米颗粒,将ZnFe2O4磁性纳米粒子添加到TEOS中,水解后得到ZnFe2O4@SiO2核壳结构的纳米复合材料,TEM图像证实了复合材料具有直径约为20 nm的核壳结构.制备出的ZnFe2O4磁性纳米粒子和ZnFe2O4@SiO2核壳结构纳米复合材料都表现出了顺磁性,温度低于800 ℃时ZnFe2O4磁性纳米粒子仍然具有顺磁性,温度高达580 ℃时ZnFe2O4@SiO2核壳结构纳米复合材料还是显示出了超顺磁性,这意味着ZnFe2O4和ZnFe2O4@SiO2磁性纳米粒子具有良好的磁稳定性.由于SiO2壳具有很好的亲水性和抗酸性,ZnFe2O4@SiO2核壳结构纳米复合材料未来可应用于磁疗法治疗癌症.