Fe3O4／CS纳米复合材料的制备与应用研究进展

四氧化三铁／壳聚糖（Fe3O4／CS）纳米复合材料既具有磁响应功能，还具有与生物活性物质反应的特殊功能基团，可以作为生物活性物质的载体，具有生物可降解性。本文综述了Fe3O4／CS纳米复合材料的制备方法，如化学共沉淀法、表面吸附法、乳化交联法、原位沉析法，并分析了各种制备方法的优点和不足。简单介绍了Fe3O4／CS纳米复合材料在生物医学、水处理和食品工业等领域的应用现状和应用前景。     

水相合成磁性Fe3O4纳米颗粒

采用化学共沉淀法制备Fe₃O₄纳米粒子, 选择NH₃·H₂O作为沉淀剂, 并与Fe²⁺和Fe³⁺的混合溶液同时同速滴加到由氨水和硝酸氨组成的缓冲溶液中, 制得了磁性Fe₃O₄纳米粒子. 考察了磁性纳米粒子合成的一些影响因素, 并用透射电镜(TEM)、 X射线粉末衍射(XRD)、 红外光谱等方法对其性质进行了初步表征.     

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     

Fe3O4纳米磁粒子对稀土La^3＋的吸附

为降低稀土对环境的污染,研究了纳米磁粒子对La^3＋的吸附行为。用共沉淀法制备了粒径15nm的Fe3O4磁粒子,考察了该磁粒子对La^3＋的吸附,结果表明：在La^3＋初始浓度100mg／L、pH：6、温度50℃、吸附时间为25min的条件下,磁粒子对La^3＋的平衡吸附量为49．3mg／g。该吸附过程符合假二级动力学模型、Freundlich等温线。     

共沉淀-γ辐射合成Fe3O4纳米晶体

分别以聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮作分散剂,将共沉淀法与γ辐射相结合,合成了纳米四氧化三铁.以透射电子显微镜、XRD粉末衍射仪、傅立叶红外光谱仪、振动样品磁强计对制备的纳米晶体形貌、结构、磁性能进行了分析,同时初步讨论了纳米Fe3O4的形成机理.结果表明:聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮作为高分子分散剂,产生空间位阻效应,避免颗粒团聚;四氧化三铁纳米晶体具有立方体结构,高能射线引入纳米材料的合成,有利于改善纳米粒子的形貌结构;与传统的共沉淀方法比较,γ射线改善了纳米粒子的结晶性、分散性,粒径约在5～20 nm范围;在γ射线辐照条件下,磁性能发生变化,比饱和磁化强度明显下降,矫顽力基本保持不变.     

纳米Fe3O4/PANI复合体系的微波电磁特性研究

用原位化学反应生成法制备了纳米Fe3O4/PANI复合材料,研究了样品在2~18 GHz范围的微波电磁特性与吸收性能以及复合材料组分对电导率、密度的影响.结果表明,Fe3O4颗粒尺寸约12.7 nm,Fe3O4在复合体系中的质量分数为35%左右时,电导率最大,密度相对较低,微波吸收率最高,吸收峰值为-21 dB,-10 dB频宽大于4 GHz,样品同时具有电损耗和磁损耗.可见,通过优化设计,纳米Fe3O4/PANI复合体系可以成为一种性能优良的微波吸收材料.     

Fe3O4纳米粒子在电位型H2O2传感器中的应用

将超顺磁性纳米Fe3O4滴涂在磁性石墨电极上,制备一种新型H2O2传感器,用邻苯二胺的醋酸盐缓冲溶液作为测试底液,采用电位法对H2O2进行检测.结果表明,所研制的传感器具有制备简单、灵敏度高、线性范围宽、响应时间短、稳定性好、寿命长等优点,对H2O2的检测下限为3.31×10-7 mol·L-1,检测范围为3.53×10-6～2.15×10-2 mol·L-1,工作曲线的相关系数r=0.995 7,葡萄糖、尿素、半胱氨酸等物质对该传感器没有干扰.     

磁场作用下Fe3O4磁性液体薄膜形貌和热效应

利用化学共沉淀法制备纳米Ｆｅ３Ｏ４微粒,并制成磁性液体。研究磁怀液体薄膜在不同磁场下的形貌变化。用磁热重分析技术（ＭＴＧＡ）研究纳米Ｆｅ３Ｏ４微粒样品加热过程的相变。初步测量在高频电磁场下纳米Ｆｅ３Ｏ４微粒混合物的发热效应。     

微乳-水热法制备粒径均匀的纯相纳米Fe3O4

通过将反相微乳法与水热法相结合,制备出了纯度高、粒径均匀的Fe3O4纳米粉。该方法克服了微乳法制样纯度不高和水热法制样晶粒尺寸难以控制的缺点。通过调节微乳体系中水与表面活性剂的比例,在一定程度上实现了纳米颗粒尺寸的控制。     

纳米Fe3O4颗粒及其磁流体的制备与研究

以氨水为沉淀剂,利用改进的化学共沉淀法制备粒径分布均匀的超顺磁性纳米Fe3O4颗粒.采用X射线粉末衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、振动样品磁强计(VSM)及透射电子显微镜(TEM)等方法对试样进行了结构与性能表征.结果表明:当n(Fe3+)/n(Fe2+)=1.75,温度为60℃,pH值为9时,超声波预处理制备的Fe3O4颗粒平均粒径在23 nm左右,饱和磁化强度(Ms)达到61.63 emu/g,具有超顺磁性.同时利用油酸钠和聚乙二醇4000(PEG 4000)的协同作用制得了稳定分散的纳米Fe3O4磁流体,当二者加入量与纳米Fe3O4颗粒质量比均为2.00∶3.48时,制备的纳米Fe3O4磁流体最稳定.     

智能聚合物包覆型纳米氧化铁的催化性能

针对非均相Fenton反应效率偏低及pH值适应范围窄的问题,设计以智能聚合物调节纳米铁氧化物表面性能.通过原位共沉淀法合成纳米四氧化三铁,并将其表面健合的羧甲基纤维素钠与单体丙烯酸接枝共聚生成具有pH值响应性能的环境敏感聚合物来包覆氧化铁,形成复合纳米颗粒(PAA-co-CMCNa/Fe3O4),研究了复合材料的催化性能.结果表明:pH值在3~7的宽范围内,该复合纳米材料均可在30,min内将210,mg/L的苯酚完全去除,催化降解苯酚的矿化率高达75%,并显示良好的稳定性和重复使用性能,这是由于聚合物层在该范围内的选择性溶胀既有助于纳米磁性材料的分散稳定,又能改善界面传质,从而促进非均相催化反应.     

水热法制备纳米Fe3O4的研究

本实验以尿素、铁盐、亚铁盐等为原料,采用水热法制备了纳米Fe3O4．通过一次回归正交设计研究和讨论了表面活性剂SDS用量、反应温度、反应时间、尿素用量对产物粒径的影响,并通过快速登高法寻优得到了最优工艺条件：表面活性剂SDS用量0．4g、反应温度118℃、反应时间2．1h,尿素用量10g．在最优条件下制备的产物经XRD、TEM和激光粒度分析仪检测得知,产物大部分为球形Fe3O4。平均粒径27nm．     

神经网络模型求解约束优化问题的研究

依据罚函数及动态处罚法设计增广Lagrange乘子函数,获得新的神经网络模型解决约束优化问题。理论论证了该模型的稳定性以及在一定条件下网络收敛的平衡点即为所解决的优化问题的最优解。事例仿真论证了该模型处理优化问题的有效性。     

人工神经网络及其在电波传播中的应用

本文首先简要介绍了后向传播人工神经网络的基本原理,然后用这种网络模拟了电磁波在粗糙面的散射。结果表明,用神经网络模拟电磁波在复杂环境中的传播是一种简单有效的方法。     

神经网络在提升设备故障诊断的应用研究

首先,结合领域专家的经验知识,根据提升机制动系统故障树,完成了故障样本的收集与设计,再用SOM网络对制动系统的7种故障模式进行了分类,成功实现了第一层次的诊断;其次,总结了子系统-液压站故障树,完成了故障样本的收集与设计;最后,用BP、Elman网络对液压站的故障进行了第二层次的诊断,确定了故障原因、程度。神经网络的测试结果表明:网络结构、输入、输出能满足故障诊断与预测的要求。     

基于神经网络反演法的3mm波辐射特性研究

被动探测系统的天线温度与目标视在温度的关系是一种病态积分方程。为了从第一类Fredholm积分方程中解出物体的视在温度,提出了一种利用天线温度反演视在温度的动态逼近方法。首先,利用3mm辐射计对不同条件下的目标及其背景进行测量,得出相应的天线温度。然后,引入辐射温度因子,并给出视在温度影响因素的权值,建立一种基于BP神经网络的视在温度动态逼近分析方法。最后,利用该方法分析了物理温度等因素对视在温度的影响,为毫米波辐射特性研究提供了一种有效的温度反演方法。由于天线温度可以通过测量直接得出,所以利用温度因子仿真曲线,可以比较快速地计算出变温目标的视在温度及其辐射特性信息。     

一种确定水热法制备纳米Fe3O4最佳工艺参数的新方法

以水热法制备纳米Fe3O4为例，用二次正交旋转回归设计法获得试验方案的指标值，并建立多元回归方程和二次规划数学模型，求解这一数学模型．实验证明，此方法工作量较小，优化数学模型的求解方法成熟，为确定制备纳米材料最佳运行工艺参数提供了一种新的有效途径。     

神经网络方法在涡流无损检测定量分析中的应用

采用人工神经网络完成涡汉无损检测中的定量识别,首先,用数值方法分析了阴抗增量的幅值、相位与缺损尺度的关系,得出结论：用相位值来表征深度效果更好,精度更高,然后,应用小波边缘检测方法确定的信号特征值作为网络的输入,结果表明：计算量大为减小,网络结构得到了简化。