FeCo@纳米SiO_(2)的抗氧化及吸波性能EI北大核心CSCD

以正硅酸四乙酯和FeCo为原料,采用改进的Stober工艺制备了FeCo@纳米SiO_(2)。结果表明:制备粉体为均匀核壳结构;当SiO_(2)含量为35%(质量分数)时,样品的最低反射损耗(RL)在厚度为2.6 mm时达到-36.1 dB,有效吸收带宽(RL<-10 d B)为3.2 GHz;当SiO_(2)含量为65%时,样品具有最佳的抗氧化性,升温至800℃,质量增加仅2%。SiO_(2)的包覆不仅优化了FeCo的阻抗匹配,有利于电磁波吸收,而且在高温下SiO_(2)可以阻隔FeCo和氧气接触,增加其抗氧化性。     

FeCo@纳米SiO_2的抗氧化及吸波性能

以正硅酸四乙酯和FeCo为原料,采用改进的St?ber工艺制备了FeCo@纳米SiO_2。结果表明:制备粉体为均匀核壳结构;当SiO_2含量为35%(质量分数)时,样品的最低反射损耗(R_L)在厚度为2.6 mm时达到–36.1 dB,有效吸收带宽(R_L–10 d B)为3.2 GHz;当SiO_2含量为65%时,样品具有最佳的抗氧化性,升温至800℃,质量增加仅2%。SiO_2的包覆不仅优化了FeCo的阻抗匹配,有利于电磁波吸收,而且在高温下SiO_2可以阻隔FeCo和氧气接触,增加其抗氧化性。     

TiO2@Fe3O4的制备及对砷的去除性能

采用溶剂热法制备了Fe_3O_4包覆的TiO_2纳米复合材料TiO_2@Fe_3O_4,并研究其对砷的吸附去除及光催化氧化效果。扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)的形貌表征表明Fe_3O_4均匀地包覆在TiO_2表面。采用Langmuir方程和Freundlich方程对吸附等温线进行拟合,结果表明吸附等温线更符合Langmuir模型。TiO_2@Fe_3O_4复合材料对As(Ⅲ)和As(V)均具有很好的吸附性能,吸附容量分别为303 mg/g和125 mg/g。光催化试验表明羟基自由基的产生促进了光催化氧化效果。该材料可以有效去除水体中的砷并且在使用后可用磁性分离的方式快速分离回收。TiO_2@Fe_3O_4复合材料经2次再生后与第1次使用相比,对As(Ⅲ)和As(Ⅴ)的去除率分别减少9.3%和6.9%,但仍分别达到77.9%和80.5%,显示了一定的实用性。     

碳包覆空心Fe_3O_4纳米球的制备及其电磁波吸收特性研究

以六水合氯化铁为铁源,尿素为沉淀剂和软模板,乙二醇为溶剂,通过溶剂热法制备分散性良好且尺寸均匀的空心Fe_3O_4纳米颗粒,采用二次水热法制备核-壳结构的空心Fe_3O_4/C纳米颗粒。研究表明,空心状的Fe_3O_4纳米颗粒表面均匀地包覆了一层无定型碳层。相比单独的空心Fe_3O_4纳米颗粒,包碳后核壳结构的Fe_3O_4/C复合材料电磁波吸收性能显著增强。在匹配厚度仅为4.5 mm时,在11.6 GHz时,其最小反射损耗值可达到-25.2 d B,表现出良好的微波吸波特性。此类核-壳状Fe_3O_4/C磁性球在雷达波吸收、通讯领域等具有广泛的应用前景。     

碳包覆空心Fe_3O_4纳米球的制备及其电磁波吸收特性研究

以六水合氯化铁为铁源,尿素为沉淀剂和软模板,乙二醇为溶剂,通过溶剂热法制备分散性良好且尺寸均匀的空心Fe_3O_4纳米颗粒,采用二次水热法制备核-壳结构的空心Fe_3O_4/C纳米颗粒。研究表明,空心状的Fe_3O_4纳米颗粒表面均匀地包覆了一层无定型碳层。相比单独的空心Fe_3O_4纳米颗粒,包碳后核壳结构的Fe_3O_4/C复合材料电磁波吸收性能显著增强。在匹配厚度仅为4.5 mm时,在11.6 GHz时,其最小反射损耗值可达到-25.2 d B,表现出良好的微波吸波特性。此类核-壳状Fe_3O_4/C磁性球在雷达波吸收、通讯领域等具有广泛的应用前景。     

CoFe@C复合材料吸波性能研究

本实验采用两步法，首先通过溶液法制备CoFe双金属MOFs，然后经氩气氛围下碳化处理得到碳包覆钴铁合金核壳结构复合材料。通过不同测试方法对材料的微观形貌、物相组成进行表征，采用矢量网络分析仪对材料吸波性能进行测试。结果表明，材料尺寸较均匀，且内部合金颗粒分布均匀。当材料载量为30%时，在3 mm厚度处RL可达35.84 dB，有效吸收带宽（RL≤10 dB）为2.78 GHz(6.21 GHz～8.99 GHz)；在2 mm厚度处RL为21.98 dB，有效吸收带宽（RL≤10 dB）为4.47 GHz(9.98 GHz～14.45 GHz)，表现出比其他比例样品更优异的吸波性能。该工作可为构建新型碳基吸波材料提供研究基础。     

壳核结构SiC/C纤维的制备与吸波性能的研究

采用活性碳纤维转换法制备了壳核结构SiC/C纤维,采用拉曼光谱、SEM、XRD以及热重分析等测试方法对比研究了生成SiC的厚度对壳核结构SiC/C纤维样品的热重及吸波性能的影响。结果表明:包裹SiC壳层后样品吸波性能得到提高,样品厚度为3.0 mm时,保温4 h样品的最小反射损耗在8.24 GHz处达到-17.22 dB,低于-10 dB(90%的电磁波被吸收)的频宽在2.0 mm处达到4.8 GHz(11.12~15.92 GHz);保温3 h样品的最小反射损耗在8.23 GHz处达到-14.45 dB,低于-10 dB(90%的电磁波被吸收)的频宽在2.0 mm处达到4.56 GHz(10.88~15.44 GHz);且随着SiC含量的升高,试样微波吸收性能有所增强;制备的壳核结构SiC/C纤维样品起始氧化温度提高了150 ℃以上,并且最终残余质量在50%左右,即包裹SiC纤维后样品的抗氧化能力大大提高。     

Fe3O4@TiO2核壳材料的制备及光催化性能研究

以Fe_3O_4为核合成了具备光催化活性和磁性的Fe3O4@mTiO_2核壳结构复合材料,并研究其光催化性能。在Fe3O4纳米颗粒表面包覆TiO_2壳层,改变钛酸四丁酯(TBOT)用量调控TiO_2壳层厚度,结果显示,当TBOT用量为0.35 g时可获得具有最佳壳层厚度的Fe3O4@Ti O2核-壳材料。随后,利用水热法将无定型TiO_2转变为锐钛矿型TiO_2,获得了具有高比表面积和光催化活性Fe3O4@Ti O2核壳材料,并以亚甲基蓝作为模型分子评估其光催化性能。     

模板辅助燃烧合成ZrB_2/Al_2O_3复合纤维及其吸波性能

以ZrO_2纤维为模板,通过铝热还原燃烧法制备了ZrB_2/Al_2O_3复合短纤维,采用X射线衍射与扫描电子显微镜对样品物相组成与微观形貌进行了表征,并用矩形波导法测试样品8.2~12.4 GHz频率范围内的室温复介电常数,根据传输线理论计算不同厚度试样的反射损耗。结果表明:燃烧产物相组成为ZrB_2和Al_2O_3,ZrO_2纤维完全参与了反应,产物保留了ZrO_2原料的纤维形态,但纤维直径增大约1倍;与颗粒状ZrB_2/Al_2O_3复合粉体相比,复合纤维的复介电常数实部与虚部更高,并且表现出更明显的频响特性,掺复合纤维的试样厚度为2.8 mm时吸波性能最佳,有效吸收带宽(RL–10 dB)达到3 GHz,最低反射率为–18.2 dB。     

核壳结构Fe_3O_4@TiO_2磁性纳米复合材料的制备及性能表征

利用热分解油酸铁复合物得到油相Fe_3O_4磁性纳米粒子,以冰醋酸、钛酸四异丙酯和乙醇组成混合溶液,采用水热仿生合成法制备Fe_3O_4@TiO_2核壳结构磁性纳米复合材料。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)及振动样品磁强计(VSM)对材料的形貌、结构、磁学性能等进行了分析表征。结果表明,TiO_2在Fe_3O_4颗粒表面进行了有效的包覆,形成了良好的包覆层,产品分散性好、结晶度高、形态稳定、磁性良好,为其在环境保护、生物、光催化等诸多领域的潜在应用提供了有利条件。     

核壳结构Fe_3O_4@TiO_2磁性纳米复合材料的制备及性能表征

利用热分解油酸铁复合物得到油相Fe_3O_4磁性纳米粒子,以冰醋酸、钛酸四异丙酯和乙醇组成混合溶液,采用水热仿生合成法制备Fe_3O_4@TiO_2核壳结构磁性纳米复合材料。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、热重分析(TGA)及振动样品磁强计(VSM)对材料的形貌、结构、磁学性能等进行了分析表征。结果表明,TiO_2在Fe_3O_4颗粒表面进行了有效的包覆,形成了良好的包覆层,产品分散性好、结晶度高、形态稳定、磁性良好,为其在环境保护、生物、光催化等诸多领域的潜在应用提供了有利条件。     

核壳复合材料Fe_3O_4@SiO_2@Y_2O_3∶Eu~(3+)纳米球的制备及表征

采用两步法成功制备核壳结构复合材料Fe_3O_4@SiO_2@Y_2O_3∶Eu~(3+)纳米球。首先通过溶胶-凝胶法制备包覆均匀的Fe_3O_4@SiO_2纳米球,然后以它为载体,用水热法将Y3+/Eu3+的水合化合物均匀生长到Fe_3O_4@SiO_2纳米球表面,退火后获得目标产物。利用X射线衍射(XRD)、能谱仪(EDS)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)对产物进行表征。结果表明:Fe_3O_4、SiO_2和Y_2O_3∶Eu~(3+)之间为物理结合;该复合纳米球直径约350nm,壳层包覆非常均匀且颗粒分散性良好。该文结合制备过程总结出该复合材料的可控生长条件,样品的分散性与防氧化保护尤为重要。     

石墨烯/Fe3O4/FeSiAl复合材料的制备及吸波性能

以FeSiAl片状磁粉、膨胀石墨为主要原料,采用水热法制备石墨烯/Fe_3O_4/FeSiAl复合材料。通过XRD、SEM、Raman、FTIR和矢量网络分析仪(VNA)对石墨烯/Fe_3O_4/FeSiAl复合材料的晶相、微观形貌和吸波性能进行了表征和分析。结果表明:通过水热还原法,将氧化石墨烯还原成石墨烯,并且生成的石墨烯及Fe_3O_4颗粒均匀包覆在FeSiAl片状磁粉上,这种片状和颗粒状不同结构的复合,制备出了兼具磁损耗和介电损耗的吸波材料。在0.2~2.66 GHz频段内,当氧化石墨烯和FeSiAl质量比为1∶9,相应匹配厚度为2 mm时,石墨烯/Fe_3O_4/FeSiAl复合材料在2.56 GHz处最小反射率可达到–17 dB,其有效吸收频带范围(反射率小于–10 dB)为2.27~2.66 GHz。随着氧化石墨烯与FeSiAl质量比的增加,石墨烯/Fe_3O_4/FeSiAl复合材料的有效吸收频带向高频移动,有助于该吸波材料在高频段的应用。     

两步法制备核壳结构Fe_3O_4@PDA@BSA纳米复合材料

采用溶剂热法制备了Fe_3O_4纳米粒子,再经两步法制备了核壳结构Fe_3O_4@PDA@BSA纳米复合材料,并利用X-射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)对样品形貌及磁性能进行了表征。结果表明,所制备的Fe_3O_4纳米粒子粒径为3~21nm;核壳结构Fe_3O_4@PDA@BSA纳米复合材料的壳层厚度为10~20nm,比饱和磁化强度为58.8emu·g-1,具有良好的磁性能和生物安全性。该方法简单、反应条件温和、绿色环保,具有较好的适用性。     

软模板水热法制备空心ZnFe2O4及其吸波性能

以六水合氯化铁和氯化锌为原料,聚乙二醇4000为表面活性剂,采用软模板水热法一步合成了具有空心结构的ZnFe2O4纳米颗粒。采用XRD、XPS、FE-SEM和TEM对样品的物相和形貌进行了表征,通过振动样品磁强计(VSM)和矢量网络分析仪测试了样品的静磁性能和电磁参数,并模拟计算了样品的反射损耗,考察了其吸波性能。结果表明,所制备的ZnFe_2O_4粒径约为100 nm,分散均匀,具有明显的空心结构,吸波性能优异。当样品的匹配厚度为2.7 mm时,在12.41 GHz处获得最小的反射损耗(–42.18 dB);而当匹配厚度为3.0 mm时,样品的有效吸收带宽(反射损耗≤–10 dB,即吸收率为90%)最宽,为2.60 GHz(10.60～13.20 GHz)。     

(CaO-MgO)@Fe3O4/C磁性固体碱催化甘油制备碳酸甘油酯

以活性炭、尿素和FeCl_3·6H_2O为原料得到Fe(OH)3,通过N2气氛还原得到磁核Fe_3O_4/C,随后将其置于CaCl_2与MgCl_2·6H2O溶液中超声分散,通过共沉淀法得到前驱体,焙烧制得磁性非均相固体碱催化剂(CaOMgO)@Fe_3O_4/C。对磁性非均相固体碱催化剂〔(CaO-MgO)@Fe_3O_4/C〕进行了磁滞回线、X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、CO_2-TPD及N_2的吸附-脱附(BET)测试。结果表明,CaO-MgO均匀地分散在磁核Fe_3O_4/C表面,催化剂在700℃有个强峰,具有较强的碱强度,磁化强度为23.8 emu/g,显示出较好的磁性。以碳酸二甲酯与甘油制备碳酸甘油酯作为探针反应,考察了(CaO-MgO)@Fe_3O_4/C催化剂的催化性能,得到在温度为85℃,n(碳酸二甲酯)∶n(甘油)=5∶1,催化剂用量为甘油质量的3%,反应时间为1 h的条件下,碳酸甘油酯的收率达到98.80%,甘油的转化率达到99.48%。催化剂重复使用6次后,碳酸甘油酯的收率为94.45%。     

核壳结构TiO_2/C@Fe_3O_4催化剂的制备及其光催化活性研究

以葡萄糖和氯化铁为原料,通过水热反应法制备得到以Fe_3O_4为核,C为壳的核壳型磁性复合材料(C@Fe_3O_4),并以此为载体,通过戊二醛的交联作用将纳米TiO_2负载到C@Fe_3O_4上,得到磁性光催化剂TiO_2/C@Fe_3O_4。通过XRD、TGA、SEM及粒度分析仪分析了TiO_2/C@Fe_3O_4的物相和微观结构,并通过对亚甲基蓝溶液的降解研究其光催化和循环使用性能。结果表明,所制备的TiO_2/C@Fe_3O_4催化剂中TiO_2为锐钛矿型晶体,Fe_3O_4为尖晶石型晶体;TiO_2/C@Fe_3O_4催化剂为单分散微球,平均粒径为4.58μm,TiO_2的平均粒径为15.03 nm,并且均匀的负载在C@Fe_3O_4表面。紫外条件下,TiO_2/C@Fe_3O_4显示了良好的光催化性能及循环使用性能,TiO_2/C@Fe_3O_4对亚甲基蓝的最大降解率为97.5%,循环使用10次后,其最大降解率仅下降了5.9%。     

片状和棒状γ-AlOOH/MWCNTs复合材料的制备及微波吸收性能研究

以Al(NO3)3·9H2O、柠檬酸钠和多壁碳纳米管(MWCNTs,Multi Walled Carbon Nanotubes)为原料,采用水热法制备了片状和棒状γ-AlOOH/MWCNTs复合材料.研究了γ-AlOOH/MWCNTs复合材料形貌结构和水热时间对材料电磁参数及微波吸收性能的影响.结果表明:片状复合材料的介电常数高于棒状复合材料,棒状复合材料具有更好的吸波性能.片状γ-AlOOH/MWCNTs复合材料在10.32 GHz处的最小反射损耗(RL,Reflection Loss)为-29.86 dB,有效吸收带宽达到3.76 GHz.棒状γ-AlOOH/MWCNTs复合材料在7.92 GHz处的最小反射损耗RL值达到-61.05 dB,同时低于-10 dB的有效吸收带宽为3.44 GHz.     

Fe_3O_4@C纳米核壳型微球的制备及电化学性能研究

以酚醛树脂为炭前驱体、水热法合成的Fe_3O_4纳米微球为核,经研磨、干燥、炭化制备Fe_3O_4@C纳米核壳型微球。结果表明,包覆后的Fe_3O_4@C微球尺寸均匀且无团聚现象。碳包覆量影响着Fe_3O_4@C锂电池负极材料的电化学性能。20%为最佳包覆量,其首次放电比容量为984 mA·h/g,100次循环后放电比容量保持在413 mA·h/g。     

ZrO_2/Fe_3O_4磁性纳米材料对水中Pb(Ⅱ)吸附研究

合成了纳米Fe_3O_4磁核,采用沉积法将ZrO_2包覆在Fe_3O_4磁核表面形成ZrO_2/Fe_3O_4吸附材料,系统研究了吸附材料对水中Pb(Ⅱ)吸附和脱附行为。结果表明,ZrO_2已成功包覆在纳米Fe_3O_4磁核,具有超顺磁性,可在外加磁场作用下,实现从水中快速分离。当溶液pH为7.0,吸附时间35 min时,吸附剂对浓度5μg/m L的Pb(Ⅱ)吸附去除率几乎达到100%,在0.1 mol/L盐酸溶液中,可使吸附在吸附剂上的Pb(Ⅱ)完全解吸附,从而实现吸附剂的再生。吸附等温线符合Freundlich吸附公式,说明吸附属于非匀质吸附。