静电纺丝技术制备NiFe_2O_4纳米纤维的表征

采用溶胶-凝胶法与静电纺丝技术相结合制备了PVP/[Ni(NO3)2+Fe(NO3)3]复合纳米纤维,在一定温度下进行热处理,得到尖晶石结构的NiFe2O4纳米纤维。利用TG-DTA、XRD、FTIR、SEM、TEM等分析手段对样品的组成及结构进行表征。TG-DTA分析表明,PVP/[Ni(NO3)2+Fe(NO3)3]复合纳米纤维的热处理温度高于450℃以后,质量恒定,总失重率为87.8%。XRD与FTIR分析表明,热处理温度高于600℃时,复合纳米纤维已经完全转变成尖晶石结构的NiFe2O4纳米纤维。SEM分析表明,所制备的PVP/[Ni(NO3)2+Fe(NO3)3]复合纤维直径在250～300nm之间,NiFe2O4纳米纤维直径约100nm,长度大于200μm。对NiFe2O4纳米纤维的形成机理进行了探讨。     

Ag2S/rGO纳米复合材料的细菌还原制备及光电性能研究

以一种革兰氏阴性菌(S.oneidensis MR-1)为生物还原剂,Na2S2O3为电子受体,在氧化石墨烯(GO)表面原位合成了Ag2S/rGO纳米复合材料,对其进行了表征和光电性能测试.结果表明,细菌还原得到粒径约10 nm的Ag2S纳米粒子,均匀分布在还原氧化石墨烯(rGO)上;光电性能测试表明,与纯Ag2S相比...     

原位一步法合成Ag/Fe2O3磁性核壳纳米粒子

采用原位法在低温下一步合成Ag/Fe2O3磁性核壳纳米粒子,并采用XRD,TEM和UV光谱研究了Ag-Fe2O3核壳纳米复合材料的结构。结果表明,纳米银粒子表面被Fe2O3层包覆,Ag核的平均粒径大约为35nm,Fe2O3壳层平均厚度约为7.5nm或15nm,形成了核壳结构的电磁复合纳米粒子。在室温下,饱和磁化强度达到0.98(A·m2)·kg-1,矫顽力8.48×103A/m;Ag/Fe2O3核壳粒子的导电率达到0.62S/cm。通过此法可以比较容易的控制核和壳的尺寸以及复合粒子的单分散性,并得到较高的产率,在催化剂、医药、光电等领域有着广阔的应用前景。     

基于产物分析的铝/铁氧化物纳米复合材料的铝热反应机理(英文)

采用溶胶-凝胶法分别对纳米Al和微米Al进行表面包覆,制备nano-Al/xero-Fe2O3和micro-Al/xero-Fe2O32种复合材料,并对它们的微观结构和物相进行表征。结果表明,纳米Al和微米Al表面均被约20 nm的无定形纳米粒子致密包覆;包覆物中的铁氧比与Fe2O3中的铁氧比大致相当。对2种纳米复合材料以及4种相对应的简单混合物(nano-Al+xero-Fe2O3、nano-Al+micro-Fe2O3、micro-Al+xero-Fe2O3和micro-Al+micro-Fe2O3分别进行DSC分析。对于采用纳米Al作燃料的铝热剂,nano-Al/Xero-Fe2O3、nano-Al+xero-Fe2O3和nano-Al+micro-Fe2O3三者的热谱图没有明显差别;对于采用微米Al作燃料的铝热剂,micro-Al/xero-Fe2O3的反应峰温度较micro-Al+xero-Fe2O3和micro-Al+micro-Fe2O3的分别提高了68.1°C和76.8°C。另外,将4种铝热剂(nano-Al/xero-Fe2O3,nano-Al+micro-Fe2O3,micro-Al/xero-Fe2O3和micro-Al+micro-Fe2O3)同时从室温加热至1020°C,对660°C和1020°C时的产物进行XRD分析。从图谱中共检测出Fe、FeAl2O4、Fe3O4、α-Fe2O3、Al、γ-Fe2O3、Al2.667O4、FeO和α-Al2O3共9种晶体物质。据此推测了可能的反应方程,并以最小自由能原则推出了每种样品最可能的反应过程。     

NiFe2O4/SiO2纳米复合体的制备及其磁性能

通过溶胶-凝胶法将NiFe2O4纳米颗粒分散于SiO2基体中, 制得NiFe2O4/SiO2纳米复合体. 利用XRD, DSC, TEM和VSM对合成的(NiFe2O4)wSiO2(1-w)(5%≤w≤55%)纳米复合体进行了表征. 研究结果显示: w＜15%的纳米复合体均以非晶态存在, 在15%≤w≤50%的范围内, 随着w的增加, NiFe2O4的晶粒尺寸从2.nm增长到25.nm, w进一步增加则会导致材料中NiFe2O4晶粒尺寸减小. 所制备的NiFe2O4/SiO2纳米复合体的饱和磁场强度随晶粒尺寸增加而增加, 变化范围为3.7～11.0.A·m2·kg-1; 矫顽力值最大可以达到2.49×104.A·m-1, 是纯NiFe2O4大块材料矫顽力值的4倍以上.     

超顺磁性还原氧化石墨烯/Fe3O4空心球纳米复合材料的合成、表征及性能研究

本论文采用一种简单有效的静电自组装的方法成功合成出还原氧化石墨烯包覆Fe3O4空心球纳米复合材料（r-GO/Fe3O4）。运用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、红外-可见光谱（FT-IR）以及拉曼光谱等手段对合成出的产物进行了系统的表征。r-GO/Fe3O4纳米复合材料表现出优良的超顺磁性,室温下的饱和磁化强度高达70.2 Am2 kg-1,并且在外加磁场下可以快速在水溶液中实现分散和分离。较高的饱和磁化强度和优良的水分散性使得这种新型的r-GO/Fe3O4纳米复合材料在包括磁共振成像、生物传感器、通信以及微波吸收等领域具有一定的应用价值。     

碳纳米管/四氧化三铁复合材料的磁性能和电催化性能

采用水热法制备碳纳米管(MWCNT)/四氧化三铁(Fe3O4)复合材料,运用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、傅立叶红外吸收光谱(FTIR)、振动样品磁强计(VSM)以及循环伏安法等对复合材料的微观结构、磁性能以及电化学行为进行研究和分析。结果表明:在MWCNT/Fe3O4复合材料中,磁性Fe3O4纳米颗粒能够对MWCNTs表面较好的包覆,实现了Fe3O4对MWCNTs的表面修饰;Fe3O4含量(质量分数)为62.5%的复合材料容易被磁化,常温下其饱和磁化强度(Ms)为35.89 A·m2/kg,矫顽力(Hc)为0.19 A/m,表现出良好的顺磁性;MWCNTs/Fe3O4修饰玻碳(GC)电极对H2O2的电化学响应具有良好的促进作用,使其氧化还原过电位升高,氧化峰值电流显著增强。     

石墨烯/银纳米复合材料的制备及抗菌性能研究

采用改进的Hummers法制备氧化石墨(GO),加入一定量的聚乙烯亚胺和硝酸银(PEI-Ag+)配位复合物,通过自组装法组装,利用硼氢化钠的还原性,制备石墨烯/银纳米复合材料。用紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、红外吸收光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、循环伏安法(CV)、扫描电镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)等手段对所制备的石墨烯/银纳米复合材料进行表征。以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为模型对纳米复合材料的抗菌性能进行研究。结果表明:银纳米粒子负载在石墨烯表面形成石墨烯/银纳米复合物材料,石墨烯/银纳米复合材料对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌生长具有较好的抑制作用,且抗菌性能稳定。当石墨烯/银纳米复合材料浓度为4和15 mg/m L时,分别对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果好。     

Fe3Al纳米粒子增强Al2O3陶瓷的制备及性能

用热压烧结法制备了纳米Fe3 Al粒子增强Al2 O3 基复合材料。研究了 14 5 0～ 16 0 0℃不同烧结温度下纳米Fe3 Al的加入量与材料的致密度、力学性能及显微结构的关系。结果表明 :纳米Fe3 Al的加入可使Al2 O3 晶粒的生长受到抑制 ,使复合材料的烧结温度提高。Fe3 Al/Al2 O3 纳米复合材料有良好的力学性能 ,其抗弯强度最高可达832MPa ,断裂韧性最高可达 7.96MPa·m1/ 2 。     

纳米NixZn1-xFe2O4颗粒的制备及其磁性能

采用水热法制备了不同镍锌比的纳米NixZn1-xFe2O4粉体.采用X射线衍射、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等方法对制备的样品进行了表征,物相分析结果表明,在200℃水热5 h可以得到纯的纳米NiFe2O4粉体,在200℃水热5 h制备的Ni0.5Zn0.5Fe2O4中含有γ-Fe2O3,在220℃水热5 h可以得到纯Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米粉体.水热温度为220℃时制备的ZnFe2O4中仍然存在γ-Fe2O3.TEM结果表明,NixZn1-xFe2O4粒子为球形,粒径为10～20nm.磁滞回线结果表明纳米NixZn1-xFe2O4具有较好的磁性能,其中Ni0.5Zn0.5Fe2O4纳米粒子具有最大的饱和磁化强度(Ms),ZnFe2O4具有最大的矫顽力(Hc)值.     

Synthesis and Characterization of Ag/Graphene Nano- composite

采用氧化还原法制备不同银含量的银/石墨烯纳米复合材料 (银质量分数分别为0%, 30%, 46%, 56%, 63%)。并通过X射线衍射(XRD)、光电子能谱仪(XPS)、高倍透射电子显微镜(HRTEM)和拉曼光谱(Raman)分析银含量对银/石墨烯纳米复合材料形态和显微结构的影响。结果表明,氧化石墨和银离子被成功地还原成银/石墨烯纳米复合材料,所得石墨烯由3~4单层碳原子层堆砌缠绕而成,同时银纳米颗粒沉积在石墨烯的表面。银纳米颗粒的介入有效地阻碍了石墨烯的团聚,增大了石墨烯的比表面积。银纳米颗粒的尺寸与银含量相关,当银含量较低时,银纳米颗粒在石墨烯表面具有很好的分散性且粒度基本分布在25~50 nm之间,而当银含量超过46%时将会导致银纳米颗粒的团聚。另外, 银纳米颗粒增强了石墨烯的拉曼效应。     

石墨烯-硒化银纳米复合材料的制备、表征及光学性能研究

运用简单的一步反应水热法制备了石墨烯-硒化银(G-Ag2Se)纳米复合材料。用X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和透射电子显微镜(TEM)等手段对所得产物进行了系统的表征。结果表明,反应体系中,硒化银纳米粒子的形成与氧化石墨烯的还原同时进行。石墨烯氧化物被充分地还原为石墨烯,并且Ag2Se纳米粒子均匀地分布在石墨烯的片层上,形成纳米复合材料。对所制备的G-Ag2Se纳米复合材料的光学性质也进行了研究。     

Corrosion behavior of GO-reinforced TC4 nanocomposites manufactured by selective laser melting

To improve the corrosion resistance of Ti–6Al–4V (TC4) matrix, the influence on the corrosion behavior, microhardness, and microstructure of graphene oxide (GO)-reinforced TC4 nanocomposites manufactured by selective laser melting was systematically investigated in this study. Microhardness tester, profilometer, X-ray diffractometer, scanning electron microscopy, and electrochemical workstation were used to characterize the association between microhardness, pore microstructures, hard phases, and corrosion resistance of GO/TC4 nanocomposites. It can be observed that the incorporation of GO promotes the in situ formation of hard phases, such as TiC, TiO₂, Al₂O₃, and so forth, and it also changes the microstructure of the matrix as well as increases its porosity. Nevertheless, GO/TC4 nanocomposites perform the best corrosion resistance when the mixing content of GO is 0.5 wt%, and its microhardness is greatly improved with the addition of GO. All experimental results suggest the efficacy of added GO.     

Preparation and characterization of magnetic Fe3O4/CRGO nanocomposites for enzyme immobilization

A one-step hydrothermal procedure to form Fe₃O₄ nanospheres on chemically reduced graphene oxide (CRGO) surfaces was proposed, and these nanocomposites were used as substrates for enzyme immobilization. The as-prepared Fe₃O₄/CRGO nanocomposites were characterized using scanning electron microscopy (SEM), X-ray powder diffraction (XRD), FT-IR and vibrating sample magnetometer. Fe₃O₄ microspheres are randomly distributed on graphene sheets, and the average diameter of Fe₃O₄ microspheres is about 260 nm. Horseradish peroxidase (HRP) was used as a model enzyme to investigate the immobilization activity. The HRP loading was 23.3 mg/g supports and retained 70% of the first use after ten cycles. The catalyzed capability of immobilized HRP was investigated and the immobilized HRP exhibited broader pH stability and excellent reusability. The results show that the Fe₃O₄/CRGO nanocomposites are appropriate for the immobilization of enzyme, and could have potential use in practical.     

一维NiFe1.98RE0.02O4(RE=Pr, Nd, Sm)纳米丝的结构和磁性能

采用溶胶-凝胶法、静电纺丝技术和热处理技术相结合制备了一维NiFe_(1.98)RE_(0.02)O_4 (RE=Pr,Nd,Sm)纳米丝。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)对NiFe_(1.98)RE_(0.02)O_4 (RE=Pr,Nd,Sm)纳米丝的结构、形貌和磁性能进行表征。结果表明,NiFe_(1.98)RE_(0.02)O_4(RE=Pr,Nd,Sm)纳米丝表面光滑、直径均匀、连续,直径约60nm。掺杂Pr~(3+),Nd~(3+),Sm~(3+)均没有改变NiFe204的尖晶石结构,掺杂均降低了NiFe_2O_4的结晶度,晶粒尺寸D从44.8nm减小到33.8nm。NiFe_(1.98)RE~(0.02)O_4 (RE=Pr,Nd,Sm)纳米丝都表现出软磁特性。NiFe_(1.98)RE_(0.02)O_4 (RE=Pr,Nd,Sm)纳米丝的饱和磁化强度(Ms)分别为39.58,41.10,34.23 A·m~2/kg;矫顽力(H_c)分别为14119.2, 13678.4,15937.6 A/m;其中NiFe_(1.98)Nd_(0.02)O_4纳米丝的M_s (41.10 A·m~2/kg)最大,矫顽力H_c(13678.4A/m)最小,软磁性能最好。     

铝电解用NiFe2O4-10NiO基金属陶瓷惰性阳极的耐腐蚀性能

制备铝电解用NiFe2O4-10NiO基金属陶瓷惰性阳极,并在实验室电解槽中考察其电解腐蚀性能。结果表明,电解过程中虽然惰性阳极在960°C熔盐电解质中表现出优异的耐腐蚀性能,但采用XRD、SEM/EDX和金相分析其物相组成和微观结构后发现,电解后阳极中的金属相发生了优先腐蚀,在阳极表面产生大量孔洞。NiFe2O4相中的 Fe 元素的优先溶解可能导致 NiFe2O4晶粒的不均匀腐蚀。溶解在电解液中的 Al2O3与阳极中的 NiO 或FeO 发生反应生成的 NiFe2O4-NiAl2O4-FeAl2O4相对 NiO 相的吞并以及体积膨胀,阳极表面形成致密的NiFe2O4-NiAl2O4-FeAl2O4保护层。因此,致密的NiFe2O4-NiAl2O4-FeAl2O4保护层可以阻挡阳极表面金属相的损失和陶瓷相的腐蚀。     

Influence of Ag doped graphene on electrochemical behaviors and specific capacitance of polypyrrole-based nanocomposites

In this work, silver (Ag) nanoparticles were deposited on graphene sheets by chemical reduction and Ag-doped graphene (Ag-GR)/polypyrrole (PPy) nanocomposites were prepared by oxidation polymerization. The effect of the Ag-GR incorporation on the electrochemical properties of the PPy nanocomposites was investigated. It was found that highly dispersed Ag nanoparticles (2–5 nm) could be deposited onto the GR and that Ag-GR was successfully coated by PPy. From the cyclic voltammograms, Ag-GR showed higher electrocatalytic activity than that of pristine GR. Furthermore, the Ag-GR/PPy showed remarkably increased current density, quicker response, and better specific capacitance compared with GR/PPy. This indicates that, due to their high electrocatalytic activity, the Ag nanoparticles deposited onto the GR serve as an efficiency catalyst to improve electrochemical performance of the GR/PPy and that they resulted in the increase of the charge transfer between GR and PPy by bridge effect.     

Ni-氧化石墨烯纳米复合镀层的力学及抗腐蚀性能研究

目的 探究镀液中氧化石墨烯(GO)含量对于Ni-GO复合镀层的组织结构、力学性能、耐腐蚀性能的影响,并以此来确定GO的添加量。方法 采用电沉积技术制备Ni-GO复合镀层,并采用正交试验的方法找到Ni-GO复合镀层的优化制备工艺。通过SEM、EDS、XRD、XPS、拉曼等技术对GO和制备的Ni-GO复合镀层的形貌、组织结构进行表征分析,采用硬度仪、摩擦磨损试验仪、电化学工作站等对Ni-GO复合镀层的力学性能及耐蚀性进行分析。结果 采用正交试验的方法得到了Ni-GO复合镀层优化制备工艺条件,GO质量浓度为1.0 g/L,阴极电流密度为5 A/dm²,镀液温度为60 ℃,电镀时间为50 min。基于优化工艺条件下镀层的硬度为596.5HV,沉积速率为6.583 g/(dm².h)。其中镀液中氧化石墨烯浓度对Ni-GO复合镀层性能影响最大。结论 研究发现,Ni-GO复合镀层底部是Ni含量比较多的菜花头结构,在菜花头上面主要是石墨烯与Ni晶粒镶嵌在一起的尺寸不一的珊瑚状结构。当镀液中GO质量浓度为1.0 g/L时,制备出的Ni-1.0GO复合镀层中石墨烯含量最高,珊瑚状结构连接缝隙变小,组织致密性最好,孔隙缺陷最少。与Ni镀层相比,Ni-1.0GO复合镀层的硬度提高了37.7%,磨损质量损失减少了73.5%,耐蚀速率降低了44.8%。