红格钒钛磁铁矿氧化物相转变及非等温氧化动力学

在对红格钒钛磁铁矿基础特性研究基础上,探讨了其球团氧化过程物相的存在形式和转变过程,并通过热分析法研究了红格矿非等温氧化动力学.结果表明:红格钒钛磁铁矿属于高铬型钒钛磁铁矿,Cr_2O_3的质量分数为1.48%,连晶强度为625 N;主要物相组成为磁铁矿、钛磁铁矿、钒磁铁矿、铬铁矿;温度低于300℃时其氧化速率缓慢;球团氧化过程有价组元物相迁移变化历程为:Fe_3O_4→Fe_2O_3;Fe_2VO_4→(Cr_(0.15)V_(0.85))_2O_3;Fe_(2.75)Ti_(0.25)O_4→FeTiO_3→Fe_9TiO_(15);FeCr_2O_4→(Fe_(0.6)Cr_(0.4))_2O_4,Fe_(0.7)Cr_(1.3)O_3,(Cr_(0.15)V_(0.85))_2O_3.红格矿非等温氧化动力学研究表明:当升温速率为10℃/min时,温度在220~380℃,380~500℃和500~800℃时,反应活化能分别为47.02,14.95和30.36 kJ·mol~(-1).     

聚吡咯-Nd~(3+)取代镍铁氧体-石墨微片复合材料的制备及性能

采用共沉淀法,将稀土金属Nd~(3+)取代的镍铁氧体与纳米石墨微片(NanoG)进行复合,制备NiFe_2O_4-NanoG和NiNd_(0.06)Fe_(1.94)O_4-NanoG复合材料,分别以NiFe_2O_4、NiNd_(0.06)Fe_(1.94)O_4、NiFe_2O_4-NanoG和聚吡咯(PPy)-NiNd_(0.06)Fe_(1.94)O_4-NanoG为模板,采用原位聚合法,制备PPy-Ni Fe_2O_4、PPy-NiNd_(0.06)Fe_(1.94)O_4、PPy-NiFe_2O_4-NanoG和PPy-NiNd_(0.06)Fe_(1.94)O_4-NanoG复合材料,采用红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜等技术手段表征其结构,并测试其耐热性、电、磁及微波吸收性能。结果表明,PPy-NiFe_2O_4、PPy-NiNd_(0.06)Fe_(1.94)O_4、PPy-NiFe_2O_4-NanoG、PPy-Ni Nd_(0.06)Fe_(1.94_O_4-NanoG在频率为11.92、11.92、9.29、9.33 GHz处的最小反射损耗分别为-13.50、-15.19、-20.03、-21.95 d B,PPy在频率为10.2 GHz处的最小反射损耗为-12.09 d B。     

攀枝花钛精矿真空碳热固相还原

运用FactSage、XRD和BSE-EDS分析手段研究了在1 000～1 400℃下真空碳热还原钛精矿的物相变化及还原历程。结果表明:还原温度能促进还原反应进行和金属铁的形核长大。当温度为1 200～1 300℃时反应最为剧烈;在1 350℃时有硅进入铁相,初期有少量的Fe_2TiO_4→FeTiO_3,钛精矿的还原历程主要为:FeTiO_3→FeTi_2O_5→Ti_3O_5→Ti_2O_3。铁氧化物被还原为金属铁,并形核集聚长大,钛氧化物则由高价态向低价态转变,还原最终主要物相为Ti_2O_3和金属铁。还原过程中会形成(Fe,Mg)TiO_3及M_3O_5型固溶体,遏制铁的还原效果。     

Fe_2O_3/TiO_2复合纳米管阵列的制备及其可见光催化性能研究

在氟化铵-乙二醇体系中,采用阳极氧化法在铁基体上制备Fe_2O_3纳米管阵列,然后以氟钛酸铵为钛源,利用水热法在Fe_2O_3纳米管阵列上负载TiO_2纳米片,制得Fe_2O_3/TiO_2复合纳米管阵列,利用SEM、EDS、XRD、TEM、UV-Vis等手段,对所制Fe_2O_3/TiO_2纳米管阵列的表面形貌、物相结构及光催化性能进行表征,并分析Fe_2O_3/TiO_2纳米结构对亚甲基蓝的可见光降解能力。结果表明,Fe_2O_3/TiO_2复合纳米管阵列具有良好的可见光响应;NH_4F浓度为0.4%、水热反应3h制备的Fe_2O_3/TiO_2复合结构具有最佳的光催化性能,对亚甲基蓝的降解率可达90%。     

M型(Ca_xSr_(1-x)Fe_(12)O_(19))与W型(Ca_xSr_(1-x)Fe_(18)O_(27))六角铁氧体的研究

Ca离子在M型(Ca_xSr_(1-x)Fe_(12)O_(19))和W型(Ca_xSr_(1-x)Fe_(18)O_(27))六角铁氧体中的最大固溶量X_m≈0.5,在固溶量范围内,Ca~(2 )离子代换Sr~(2 )离子对本征磁性能如居里温度θ_f,比饱和磁化强度σ_s,以及磁晶各向异性场H_A没有明显的影响,因此有可能在不使这两种类型的钙锶铁氧体的磁性能变坏的情况下降低成本。     

PLD法制备0-3型xNZF-(1-x)BTO多铁复合薄膜及其极化行为研究（英文）

在采用传统固相烧结工艺制备0-3型x Ni_(0.7)Zn_(0.3)Fe_2O_4-(1-x)BaTiO_3(x=0.00,0.15,0.30,0.45)多铁复合陶瓷靶材和采用PLD技术探索纯相BaTiO_3薄膜溅射工艺的基础上,本文在不同激光能量条件下分别在Pt(111)/Ti/SiO_2/Si、0.5%铌掺杂的钛酸锶(STO:0.5%Nb)和钌酸锶(SRO)衬底上制备了相应配比的0-3型xNi_(0.7)Zn_(0.3)Fe_2O_4-(1-x)BaTiO_3(x=0.15,0.3,0.45)复合薄膜。然后详细研究了这些复合薄膜的极化行为和影响因素,以期获得更优化的PLD工艺参数。     

磁性Fe3O4/In2S3可见光催化剂的制备及其性能

采用简单的油浴法制备出磁性Fe_3O_4/In_2S_3可见光催化剂,利用XRD、SEM、FTIR、BET、UV-Vis DRS以及磁滞回线等手段对其进行表征,以可见光(λ≥420 nm)为光源,以罗丹明B的光催化降解为模型反应,考察不同Fe_3O_4/In_2S_3复合比的磁性Fe_3O_4/In_2S_3可见光催化剂的催化性能及循环使用性能.结果表明,当物质的量n(Fe_3O_4)与n(In_2S_3)之比为6∶5时制备的磁性Fe_3O_4/In_2S_3可见光催化剂具有最好的光催化活性.光照90 min后,罗丹明B的降解率高达96%;磁性Fe_3O_4/In_2S_3可见光催化剂的饱和磁化强度达10.31 A·m2·kg-1,在外加磁场作用下,5 s内可以快速从水相中分离,具有良好的磁分离效果;样品经3次循环使用后其催化活性基本保持不变.     

魔芋葡甘聚糖/纳米四氧化三铁复合溶胶的流变性能

为了研究魔芋葡甘聚糖/纳米Fe_3O_4_静电纺丝膜,运用流变仪分析纳米Fe_3O_4对KGM溶胶流变性能的影响,以期为制备复合的纺丝液的浓度和配比提供了指导。结果表明:KGM/纳米Fe_3O_4复合溶胶是一种假塑性流体;复合溶胶的粘度、线性粘弹区域范畴、屈服应力值、模量等四个指标均与纳米Fe_3O_4掺杂比的掺杂比呈正比关系,从剪切性质分析其体系纳米Fe_3O_4质量浓度不应超过1.2%。通过频率扫描分析,纳米Fe_3O_4与KGM之间存在相互作用,随着纳米Fe_3O_4粒子含量的增加使得与KGM作用增加,从而使体系形成稳定网络结构,使复合溶胶的稳定性更高,因此将魔芋葡甘聚糖/纳米Fe_3O_4制备静电纺丝膜具有一定可行性。     

磁性负载催化剂Pd/Fe_3O_4的制备及其在Sonogashira反应中的应用

利用浸渍法制备Pd/Fe_3O_4负载型磁性纳米催化剂并对其进行表征,研究Pd/Fe_3O_4在碘苯与苯乙炔的Sonogashira偶联反应中的催化性能.结果表明:在100℃、DMF为溶剂、K_2CO_3为碱源的反应条件下, Pd的负载量摩尔分数为13.7%时, Pd/Fe_3O_4的催化活性最高;其催化活性与负载的纳米Pd粒径有关, Pd粒径为3.56 nm时催化性能最佳;利用外磁场分离回收催化剂,循环使用5次后,其催化产率为75.3%,仍有较高的催化活性.     

Fe_2O_3对煤焦热解反应的催化作用研究

采用热分析仪、滴管炉等研究了Fe_2O_3对煤焦热解过程的催化作用,借助XRD分析了Fe_2O_3在不同反应温度下的转变产物。结果表明,添加Fe_2O_3后煤焦热解吸热量明显下降,生成烟气中CO、CO_2含量显著上升;Fe_2O_3在1000℃和1100℃时的主要转化产物分别为Fe_3O_4和FeO,在1200℃时转变为Fe_3O_4、FeO和Fe。     

RGO/TiO_2/Fe_3O_4复合纳米材料的制备及其对甲基橙废水的脱色效果

通过水热法制备Fe_3O_4磁性纳米微球,以此为核包覆TiO_2,并将核壳结构的TiO_2/Fe_3O_4附着在还原氧化石墨烯(RGO)片层结构上;利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、N2吸附-脱附、X射线衍射仪(XRD)、震动样品磁强计(VSM)和X射线光电子能谱(XPS)表征了RGO/TiO_2/Fe_3O_4磁性复合纳米材料的形态结构、包覆情况、磁性和元素种类,同时考察了该催化剂在紫外光照射下催化脱色甲基橙的效果。实验结果表明,TiO_2均匀地包覆在Fe_3O_4表面,RGO/TiO_2/Fe_3O_4磁性复合纳米材料的比饱和磁化强度为19.0emu/g。以甲基橙的水溶液为模拟污染物,紫外光照射90min后RGO/TiO_2/Fe_3O_4复合纳米材料对甲基橙的脱色率达到91%。     

CeVO_4功能材料快速合成的研究

采用急热的固相反应法,以低熔点的氧化物V_2O_5作为反应物,快速制备了的CeVO_4功能材料。对于CeVO_4在不同反应温度下产物的生成情况,用X射线衍射仪和扫描电镜分别对产物物质相的组成和微观形貌进行分析和表征。当固相反应温度为600℃时,在产物中发现有CeVO_4,CeO_2和V_2O_5的XRD衍射峰;当反应温度为800℃时,产物中主晶相为CeVO_4,次晶相含有极其微量的CeO_2;当反应温度高于900℃时,产物中只有CeVO_4。结果表明该急热法可有效地抑制低熔点反应物V_2O_5在CeVO_4功能材料高温固相反应中的挥发。     

磁性铁钛催化剂的制备及其NH3选择性催化还原NO性能

利用微波热解辅助共沉淀方法制备磁性铁钛复合氧化物催化剂,探讨了钛掺杂对铁氧化物SCR(选择性催化还原)脱硝活性的影响规律,并借助XRD(X射线衍射)、N_2吸附研究钛掺杂前后铁氧化物晶相和微观孔隙结构的变化趋势.结果表明:微波热解辅助共沉淀方法制备的单一铁氧化物表现出强烈的α-Fe2O3晶相,掺杂钛会提高铁氧化物的稳定性;当钛掺杂物质的量比为0.25时,铁钛复合氧化物存在γ-Fe_2O_3和α-Fe_2O_3两种晶相;钛掺杂可细化铁氧化物孔径,增大其比表面积和比孔容,从而提高其中低温NH_3-SCR脱硝性能,合适的钛掺杂物质的量比为0.25;在空速比为60 000/h条件下,275~400℃区间Fe_(0.75)Ti_(0.25)Oz取得了高于90%的NO_x转化率.     

K4169合金在模拟烟气环境中的热腐蚀行为

采用XRD、SEM、EDS以及EPMA等分析方法,研究铸态K4169合金及固溶-时效处理后K4169合金在650℃下模拟烟气(75%Na_2SO_4+25%NaCl)环境中的热腐蚀行为.结果表明:2种状态的K4169合金腐蚀动力学曲线均遵从抛物线规律;2种试样的腐蚀产物均分为2层,其内腐蚀层的腐蚀产物为Ni_3S_2;铸态合金的外腐蚀层产物分3部分:最外侧为Ni_3S_2薄层;中间以Fe_3O_4,NiO,NiFe_2O_4等氧化产物为主;内侧以Cr-O为主,有少量的铌、铝、钛的氧化物;固溶-时效态合金外腐蚀层的腐蚀产物为外侧以Fe_3O_4、NiO、NiFe_2O_4为主和内侧以Cr-O为主的2部分构成.2种状态合金的热腐蚀规律均遵循碱性机制.固溶-时效态试样的腐蚀层厚度低于铸态试样,固溶-时效处理能显著提高K4169合金的抗热腐蚀能力.     

轻稀土Ce、La取代六角铁氧体的制备和磁性

本文用化学共沉淀方法和空气烧结制备了M型和W型六角铁氧体Ce_xBa_(1-x)Fe_(12)O_(19)=Ce_xM,Ce_xBa(1-x)Fe_(18)O_(27)=Ce_xW和La_xBa_(1-x)Fe_(18)O_(27)=La_xW。测量了它们的饱和磁化强度、居里温度和磁晶各向异性场。讨论了Ce取代的W型铁氧体中Ce~(3 )和Fe(3 )间的交换作用以及W型铁氧体中的磁各向异性问题。     

纳米Fe2O3@硅藻土异相芬顿体系的光催化性能

采用水热法,以FeCl_3·6H_2O为原料,硅藻土为载体,成功制备了Fe_2O_3纳米粉体负载硅藻土催化剂(记为Fe_2O_3@D)。采用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)和粒度分析仪对样品的物相、形貌及尺寸进行了表征,测试了Fe_2O_3@D在异相芬顿体系中对罗丹明B(RhB)的降解率,并对催化剂的稳定性及光催化机理进行了探究。结果表明,Fe_2O_3@D复合催化剂比纯相α-Fe_2O_3纳米粉体对RhB降解效果显著,30 min即可将RhB降解完全;5次重复使用Fe_2O_3@D催化剂降解RhB,降解率仍可达90%以上;在光催化反应过程中,·OH是主要活性物质。     

基于磁性固相萃取剂(MWCNTs/Fe_3O_4)同时测定水中毒死蜱和TCP的方法研究

通过溶剂热还原反应法一步制备了兼具磁性和优良吸附特性的磁性固相萃取剂MWCNTs/Fe_3O_4,对材料的XRD、SEM、VSM的表征分别证实和说明了材料中Fe_3O_4晶型单一,Fe_3O_4成功负载于MWCNTs管束,材料具有良好磁性,将材料分散于水中后也能通过强力磁铁完全回收.实验探究了MWCNTs/Fe_3O_4吸附水中毒死蜱和TCP的平衡时间,适宜的p H和温度,并在此基础上优化MWCNTs/Fe_3O_4磁固相萃取条件,以实现对水中毒死蜱、TCP的高效富集,其中包括适宜的材料用量、洗脱剂的种类、洗脱体积和温度的确定等,以此建立了一种磁固相萃取联合HPLC同时测定水样中毒死蜱和TCP的分析方法.该方法对水样中不同质量浓度添加的毒死蜱和TCP回收率分别是83.2%~91.7%与93.5%~97.1%,相对标准偏差分别是3.2%~7.4%与1.1%~4.6%,日内、日间精密度均小于10%,该方法对水样中毒死蜱和TCP定量限分别是2.5与1.5μg/L.利用该方法测定实际水样,并进行不同质量浓度的加标实验,仍能实现对毒死蜱和TCP回收率范围为88.9%~98.1%,且相对标准偏差均小于8%,说明本方法对水中杂质有一定抗干扰能力,适用于实际水样的检测.     

Fe_3O_4/MnO_2复合纳米材料对水中刚果红吸附性能研究

通过水热法制备Fe_3O_4/MnO_2复合纳米材料,并研究其对阴离子染料刚果红的吸附性能。考察了溶液初始pH、吸附剂用量、吸附时间和温度等因素对刚果红吸附的影响,在最优条件下测定Fe_3O_4/MnO_2复合纳米材料对刚果红的最大吸附量为103.1 mg/g,吸附等温线符合Langmuir吸附模式。结果表明,Fe_3O_4/MnO_2复合纳米材料可望作为一种高效吸附去除染料废水中刚果红的吸附材料。     

保护气氛对Fe_3O_4形貌和磁性的影响

四氧化三铁(Fe_3O_4)是一种重要的铁氧体,由于具备优良的物理化学性质被广泛应用于各个领域.在趋磁细菌内存在的磁小体主要是由20~100 nm的单畴Fe_3O_4和Fe_3S_4组成,通常为立方体和立方八面体形状.制备了尺寸均匀的亚铁磁性立方体形状Fe_3O_4纳米颗粒,利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、SQUID-VSM磁性测量系统研究了保护气氛对Fe_3O_4形貌和磁性的影响.     

一步法合成Fe_3O_4/PDA-PtNPs-Hb复合磁性纳米粒子及其对H_2O_2电催化性能的研究

以氯铂酸为氧化剂、Fe_3O_4纳米粒子为载体、血红蛋白(Hb)为模型蛋白,利用多巴胺(DA)氧化聚合生成聚多巴胺(PDA),同时氯铂酸还原为铂纳米粒子(Pt NPs)的性质,一步法合成了Fe_3O_4/PDA-Pt NPs-Hb复合磁性纳米粒子。将Fe_3O_4/PDA-Pt NPs-Hb固定于磁性玻碳基底表面制得Fe_3O_4/PDA-Pt NPs-Hb/MGC电极。对固定在Fe_3O_4/PDA-Pt NPs-Hb复合磁性纳米粒子中的Hb在电极上的直接电化学行为进行了研究,结果表明Fe_3O_4/PDA-Pt NPs-Hb复合磁性纳米粒子不仅能简便地固定在电极表面,而且能有效地促进Hb与电极表面的直接电子转移。此外,Fe_3O_4/PDA-Pt NPs-Hb/MGC电极对H_2O_2有很好的电催化活性,在6.6~72.6μM范围内具有良好的线性响应,检测限达3.92μM(S/N=3)。