准立方体氧化铁纳米材料的制备及光催化性能研究

采用简单的溶剂热法制备了准立方体α-Fe2O3纳米材料;采用X-射线粉末衍射仪,扫描电镜和透射电镜对其进行了表征.将制备的准立方体α-Fe2O3纳米材料用于光催化降解有机染料结晶紫,并将其光催化效果与商品氧化铁对比.结果表明:准立方体α-Fe2O3纳米材料光催化性能明显优于商品氧化铁,可以作为潜在的光催化剂.     

氧化铁纳米材料的制备、表征及磁性研究

采用水热法,以三氯化铁为铁源,以聚乙烯吡咯酮（ PVP）和十六烷基三甲基溴化铵（ CTAB）为表面活性剂,合成了α-Fe2 O3纳米棒和纳米立方体,并用X-射线衍射仪（ XRD）、扫描电子显微镜（ SEM）和磁学测量系统（ SQUID-VSM）对其进行了表征。结果：以PVP为表面活性剂所制备的α-Fe2 O3纳米材料为平均直径约为70 nm,长度约300 nm纳米棒,以CTAB为表面活性剂所制备的α-Fe2 O3纳米材料为边长700 nm的准立方体,而不加表面活性剂所制备的样品的为无形貌的氧化铁纳米材料;其室温磁化强度和矫顽力分别为Mr 0．07 emu／g, Hc 2300 Oe;Mr 0．2 emu／g, Hc 3600 Oe;Mr 0．15 emu／g, Hc 3100 Oe。结论：表面活性剂对样品的形貌和磁性具有重要影响。     

室温固相法制备纳米γ-Fe_2O_3过程中形貌影响研究

采用室温固相法,通过2种形式分别合成了纳米γ-Fe2O3的前驱体FeC2O4.2H2O,并对其煅烧过程中不同温度下所得到的γ-Fe2O3的形貌影响进行了研究。以FeSO4.7H2O和H2C2O4·2H2O为原料,先得到了前驱体FeC2O4.2H2O,然后分别在200℃、300℃、400℃、500℃和600℃下煅烧前驱体,经X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)测试手段的分析,结果表明:室温固相法合成纳米γ-Fe2O3操作简单、成本低、无污染。对前驱体球磨可以得到尺寸小分散性好的纳米γ-Fe2O3颗粒。     

多孔α-Fe_2O_3纳米棒的制备及其可见光吸收性能

以CTAB为模板在水-丁醇体系中合成了α-Fe OOH纳米棒。然后通过煅烧法制得多孔α-Fe_2O_3纳米棒。通过X-射线衍射仪(XRD)和电子扫描电镜(SEM)研究表明,α-Fe OOH纳米棒在煅烧后能获得多孔α-Fe_2O_3纳米棒,该纳米棒具有优异的可见光吸收性能,同时讨论了多孔α-Fe_2O_3纳米棒形成的可能机理。     

电子束辐射技术制备纳米氧化铁

以2MeV 10mA GJ-2-Ⅱ电子加速器作为放射源,采用新型电子束辐射技术来制备纳米氧化铁材料.该制备是在常温常压下进行且不需要任何催化剂.通过实验发现,溶液pH为6.54,辐照剂量达到300 kGy为最佳的实验条件.通过X射线衍射(XRD),透射电子显微镜(TEM)和红外光谱(FTIR)分析了α-Fe2O3的结构、形貌及其粒径.X射线衍射谱表明辐射法制备的α-Fe2O3纳米颗粒具有六面体结构,结合Scherer公式近似计算出颗粒的晶粒径为30～60 nm.从TEM照片可以看出,辐射法制备的纳米氧化铁颗粒形状为球形,分散均匀,平均粒径为30～60 nm.FTIR谱图显示辐射法制备的粉末出现了两个谱带V1和V2,两个谱带相应的波数为536.57和460.09 cm-1.这正是属于α-Fe2O3的特征吸收.实验结果说明电子束辐射技术是一种制备纳米氧化铁的有效的方法.     

水热法合成α-Fe_2O_3纳米微粒及气敏性能研究

以Fe(NO3)3·9H2O、Na OH和CTAB为原料,用水热法合成了α-Fe2O3纳米粉体。用X射线粉末衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对粉体的物相、形貌进行了表征,并将粉体制成气敏元件,进行了气敏性能测试。结果表明,样品为形状规则的立方体颗粒,粒径为60~80 nm,元件对乙醇具有较高的灵敏度。     

KCl对微波法制备均分散α-Fe2O3纳米粒子的影响

用微波辅照法制备了均分散α-Fe2O3纳米粒子.粒子的形状基本上是假立方体,粒子的大小与体系中的氯离子浓度呈很好的线型关系.氯离子浓度越大粒子越大.陈化时间随KCl用量的增加而缩短.实验事实表明在α-Fe2O3粒子的成长过程中,初生微晶直接向晶核上沉积起了很大的作用.     

片状Fe3O4纳米颗粒在润滑油中的摩擦化学性质

以片状Fe3O4纳米颗粒为润滑油添加剂,在四球摩擦试验机中考察了其在#40机油中的摩擦化学性质和对摩擦副摩擦化学的影响。结果表明:与摩擦前的片状Fe3O4纳米颗粒相比,摩擦化学作用使得摩擦后纳米颗粒的性质(如:相组成、晶粒尺寸、比表面积、氧化转变温度、磁性能、结晶度和晶面间距)有所改变。片状Fe3O4纳米颗粒由于与摩擦副持续的高速摩擦产生了机械力化学效应,其诱发片状Fe3O4纳米颗粒在摩擦副表面发生摩擦化学反应,最终生成了一层或多层富含Fe、FeO、Fe3O4、γ-FeOOH、γ-Fe2O3和α-Fe2O3等物相的稳定抗摩擦自修复保护膜,从而阻止摩擦副直接接触,起到抗磨减摩作用。     

交联多孔网状α-Fe2O3的制备及对对硝基苯酚的吸附

以甘氨酸为结构调节剂,水热法合成了纳米氧化铁材料。对样品进行了表征,结果显示:样品为六方晶系α-Fe2O3。调节甘氨酸浓度,可使样品从不规则纳米颗粒逐步转变为交联多孔网状α-Fe2O3,其比表面积达到72.7m2/g。通过样品对水中对硝基苯酚的静态吸附实验,考察了吸附反应时间和初始浓度对吸附性能的影响,发现其吸附动力学符合准二级动力学方程,吸附平衡符合Langmuir等温吸附模型,其饱和吸附量为101.5 m2/g。     

磁性铁氧化物纳米颗粒的性能与应用进展

由于磁性纳米颗粒存在很多的特殊性能,因而被广泛地用于磁流体、磁记录材料和生物医药等领域.介绍了赤铁矿(α-Fe2O3)、磁铁矿(Fe3O4)和磁赤铁矿(γ-Fe2O3)等3种铁氧化物纳米颗粒的常规物理性能,着重介绍了它们的超顺磁性、技术饱和磁化强度、矫顽力和临界温度等磁性能;详细叙述了它们在磁性液体、磁记录材料、生物医药、催化剂、微波吸收材料等方面的具体应用;最后对铁氧化物应用和研究的发展方向进行了展望.     

聚苯胺改性纳米ZnO/α-Fe2O3降解亚甲基蓝的研究

以聚苯胺(PANI)为载体,采用共沉淀-水热反应和原位聚合法制备了PANI-ZnO/α-Fe2O3复合光催化剂,应用于模拟日光催化氧化印染废水的处理中。SEM、XRD测试结果表明,活性组分ZnO/α-Fe2O3在聚苯胺载体中以纳米颗粒形式稳定存在。与载体聚苯胺相比,复合光催化剂的吸附能力有所降低,但在模拟日光下催化效果显著。对于50 mL模拟印染废水(亚甲基蓝10 mg/L),投加20 mg PANI-ZnO/α-Fe2O3,辐照7 h脱色率可达90.03%。     

纳米粒子α-FeOOH/α-Fe2O3样品的制备与表征

利用均相沉淀法、氨水滴定法以及添加表面活性剂的氨水滴定法制备出纳米α-FeOOH/α-Fe2O3粒子样品,采用TEM,XRD,FTIR等分析测试手段进行了表面形貌、结构、晶型和组成等的表征;同时,以纳米α-FeOOH/α-Fe2O3粒子为活性组份制备催化剂,利用微反-色谱联用活性评价技术,在常压、空速10 000 h-1和25~60℃温度范围内考察了纳米铁基催化剂对COS催化水解的活性. 结果表明:以上三种方法都能制备出粒径小于100 nm的粒子,但不同方法制备的粒子其形貌不同,且组成也不同,α-FeOOH与α-Fe2O3两种物质可单独存在或并存. 纳米铁基催化剂对COS水解在低温度、大空速下具有高的活性,且同时可以脱除H2S.     

水热法制备铁锡纳米复合氧化物及表征

以Fe(NO3)3·9H2O,SnCl4·5H2O为原料,通过改变水热反应的条件合成了铁锡纳米复合氧化物.用X射线衍射仪和透射电镜对产物的结构和微观形貌进行了表征.结果表明:在水热制备铁锡复合氧化物的过程中,通过分步控制温度法和使用不同的沉淀剂可以控制产物的粒径大小和形貌.最终得到以棒状的α-Fe2O3晶体为核,附着有SnO2粒子的纳米复合氧化物.并对复合物形成机理进行了初步探讨.     

影响纳米CeO_2晶粒形貌的因素及机理

以Ce(NO3)3.6H2O为铈源,NH3.H2O为沉淀剂,用普通沉淀法在不同反应条件下制备了粒径、形貌各异的纳米CeO2。研究结果表明,Ce(NO3)3最佳浓度为0.2 mol/L。XRD和IR结果证实了产物的物相结构。TEM分析表明:控制pH可以得到形貌不同的纳米CeO2粒子。用乙醇作溶剂得到了粒径约为15 nm、分布均匀的纳米CeO2颗粒。正加料(沉淀剂滴入盐溶液中)可以得到各种形貌的纳米CeO2;而反加料(盐溶液滴入沉淀剂中)仅能得到针状纳米CeO2颗粒。     

DBS包覆钛盐水解制备纳米TiO2的研究

以Ti(SO4)2水溶液为前驱体,NH3@H2O为沉淀剂,以十二烷基苯磺酸钠(dodecyl benzene sulfonate,DBS)为表面活性剂,采用常温水解沉淀法制备出了纳米TiO2粉体.用XRD测试粉体的晶相组成;用TEM分析粉末的晶体形貌.研究了溶液的pH、表面活性剂、煅烧温度等对纳米TiO2颗粒尺寸的影响.结果表明当溶液pH为2.0～4.0,分散剂质量分数为1.5%时,水解沉淀得到的TiO2晶粒尺寸在10～20 nm之间.研究烧结过程中晶粒的变化时发现由于DBS的包覆,有效地抑制了煅烧过程中晶粒的长大.     

水热法制备均分散α-Fe2O3纳米粒子

系统地研究了以Fe(NO3)3为原料,水热合成α-Fe2O3纳米粒子时,前驱物pH值对产物形貌的控制作用.实验结果显示,以Fe(NO3)3为前驱物直接进行水热处理,所得产物形貌为片状;如果Fe(NO3)3溶液用氨水中和形成Fe(OH)3凝胶后,再调节不同的pH值作前驱物,经水热处理所得产物均为单晶粒子,且在不同的pH值下,粒子形貌明显不同:当pH为1时为菱形粒子;pH为3,5时粒子形貌为近球形多孔结构;pH为7时为菱形粒子;pH为9时粒子形貌为近球形、无孔结构.同时分析了在水热条件下前驱物pH值对产物粒径的影响,另外还讨论了反应体系中存在的电解质对α-Fe2O3生成速率的影响机理.     

Pt-Ir合金多孔立方体纳米颗粒的控制合成及其电催化性能

以乙酰丙酮铱[Ir(acac)_3]和氯铂酸(H_2PtCl_6)为前驱体、三缩四乙二醇(TEG)为溶剂和还原剂、抗坏血酸(AA)为共还原剂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂、适量KI为形貌控制剂,微波加热120 s,得到形貌单一、大小均匀的Pt-Ir合金多孔立方体纳米颗粒,反应物Ir(acac)_3∶H_2PtCl_6∶AA∶KI∶PVP的最适物质的量比为1∶3∶3∶35∶45。通过TEM、SEM、XRD、XPS、EDS对Pt-Ir合金多孔立方体纳米颗粒的结构进行了表征,并初步考察了其电催化性能,所合成的Pt-Ir多孔立方体纳米颗粒催化甲醇电氧化的活性约为商业Pt黑的2.2倍。     

超声化学法制备纳米α-Fe2O3粉体研究

在超声波反应器中,以工业副产物七水合硫酸亚铁(FeSO4.7H2O)和碳酸氢铵(NH4HCO3)为原料,制备出α-Fe2O3纳米粉体。采用XRD,TEM,TG-DTA等测试手段对样品进行表征,实验所制得的α-Fe2O3纳米粒子晶型为球形,平均粒径为50 nm,粒度分布范围较窄且单分散性好。文章探讨了超声波反应时间对α-FeOOH形成的影响,并比较了在超声波作用下和机械搅拌作用下形成纳米α-Fe2O3的差异,结果为超声波反应生成α-FeOOH,时间以1 h为宜。反应时间缩短5倍。     

形貌对CeO2纳米颗粒紫外吸收性能的影响

以Ce(NO3)3·6HO和NaOH为原料,采用水热合成法制备了不同晶粒尺寸、形貌各异(球形、棒状、立方体等)的纳米CeO2产物.XRD测试表明所得产物为立方萤石晶型结构.紫外吸收光谱表明:对于球形颗粒CeO2,晶粒尺寸越小,紫外吸收能力越强.颗粒形貌对纳米CeO2紫外吸收能力有较大的影响,在紫外光区吸收能力:纳米棒＞纳米立方体＞纳米球形.研究发现形貌对紫外吸收能力影响与其纳米颗粒的暴露晶面的表面能有关,暴露晶面的表面能越高,紫外吸收能力越强.     

pH值对微波水热法制备纳米α—Fe203的控制作用

系统地研究了以Fe(NO3)3为原料，反应液的初始PH值对微波水热法制备纳米。α-Fe2O3粒子形貌的控制作用。实验结果显示：当PH＝1时，所得产物为纺锤形具有较大比表面积的多孔结构；当PH＝3时，为近球形的多孔结构；当PH＝5时，为菱形单晶且无孔、无团聚；当pH=7时，在相同的反应条件下仍为非晶Fe(0H)3，并末转化为。α-Fe2O3。同时还分析了PH值及反应液中存在的无机小离子对。α-Fe2O3生成速率的影响。