Fe3O4@SiO2核壳磁性纳米材料的制备及其对Cu(Ⅱ)的吸附研究

首先通过溶剂热法制备了磁性Fe_3O_4纳米粒子,随后采用SiO_2对其进行包覆形成了Fe_3O_4@SiO_2核壳磁性纳米材料。通过XRD、SEM、TEM、磁性能分析和吸附性能分析等对Fe_3O_4@SiO_2核壳磁性纳米材料进行了表征。结果表明,合成的Fe_3O_4@SiO_2核壳磁性纳米材料具有Fe_3O_4和SiO_2两种晶型结构,SiO_2成功包覆在磁性Fe_3O_4纳米粒子上,SiO_2并没有对各组织的结构和成分产生较大影响;Fe_3O_4@SiO_2核壳磁性纳米材料的粒径在200～400 nm左右,且呈核壳式的结构,内层Fe_3O_4纳米粒子的颜色较深,外层SiO_2的颜色较浅;Fe_3O_4@SiO_2核壳磁性纳米材料在室温下的饱和磁化强度为76.31 A·m~2/kg,剩余磁化强度几乎为0;Fe_3O_4@SiO_2核壳磁性纳米材料对Cu(Ⅱ)的吸附在1 500 min时达到饱和,去除率最高为63%,最大吸附容量可达120 mg/g,其对Cu(Ⅱ)具有较好的吸附效果。     

Fe_3O_4水基磁性液体的制备及性能研究

采用化学共沉法制备磁粒子Fe_3O_4,选用表面活性剂油酸进行一次包覆,乳化剂OP(烷基酚聚氧乙烯醚)进行二次包覆制备出稳定的水基磁性液体。利用XRD和TEM分析了样品的结构、形貌及粒径;运用VSM技术研究了样品磁性能;重点考察了油酸和OP用量对水基磁性液体稳定性的影响。结果表明,所制备的Fe_3O_4粒子为球形,颗粒的粒径较均匀细小,在10nm左右;磁性液体显示超顺磁性,饱和磁化强度M_s=54.636A·m~2/kg;油酸和OP用量对磁性液体的稳定性有重要影响,当n(Fe_O_4):n(油酸):n(OP)=5:2:4时,磁性液体的稳定性能最好。     

酸碱度对纳米Fe_3O_4磁性流体性能的影响

采用化学共沉淀法制备纳米Fe3O4磁性颗粒,并用油酸钠对其进行包覆改性,以煤油为基液制备出煤油基Fe3O4磁流体。对比分析了pH值=5和10.5条件下油酸钠包覆的Fe3O4磁性颗粒的性能差异,得出油酸钠在pH值=5时可以更好地包覆在Fe3O4磁性颗粒表面,其饱和磁化强度为58.0A·m2/kg,在此基础上制备出的磁流体的饱和磁化强度为20.2A·m2/kg,并且Fe3O4磁性颗粒分散较均匀。而油酸钠在pH值=10.5时包覆的Fe3O4磁性颗粒,其饱和磁化强度虽然高一些(67.8A·m2/kg),但制备出的磁流体稳定性较差,出现较为明显的沉降现象。     

合成条件对纳米锌铁氧体形貌与性能的影响

采用多元醇法制备ZnFe_2O_4纳米颗粒,研究回流时间、升温速率和回流温度对产物尺寸、形貌和磁性能的影响。通过X射线衍射仪(XRD),透射电子显微镜(TEM),傅里叶红外光谱和振动样品磁强计对样品的结构、形貌和磁性能进行表征。结果表明:制备的ZnFe_2O_4纳米颗粒分散性较好,尺寸较均一。随着回流时间的延长和回流温度的升高,ZnFe_2O_4颗粒粒径增大。回流温度为270℃时,制备的ZnFe_2O_4饱和磁化强度为35.09A·m~2/kg,剩磁较小,矫顽力为4.2kA/m,表现出亚铁磁性。     

“一锅法”合成油酸包覆Fe_3O_4及油酸用量对其性能的影响

采用"一锅法",即在"共沉淀法"合成纳米Fe_3O_4颗粒之前,直接加入油酸(表面活性剂),合成了油酸包覆的纳米Fe_3O_4颗粒。并通过X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、热重分析仪(TGA)对颗粒进行了表征,重点研究了油酸用量对纳米Fe_3O_4颗粒的结构、成分、形貌、尺寸、磁化强度的影响。结果表明,在实验中,油酸与Fe_3O_4摩尔比为0.4时,采用"一锅法"可合成9nm左右、分散性良好、饱和磁化强度在56A·m2/kg的纳米Fe_3O_4颗粒。     

纳米纤维素/Fe3O4纳米球的原位合成及其电化学性能

利用实验室自制茶梗纳米纤维素原位合成纳米纤维素(CNC)/四氧化三铁(Fe_3O_4)纳米球,并对其粒径大小、结晶性质、磁性性能和电化学性能进行分析表征。结果表明,通过原位合成法所制得CNC/Fe_3O_4纳米球,粒子间分散性良好,直径约为10～30 nm;CNC/Fe_3O_4纳米球具有磁化强度34.9 A·m~2/kg的磁特性;CNC/Fe_3O_4纳米球表现出良好的电化学性能,CNC/Fe_3O_4电极的比电容主要是Fe_3O_4产生的赝电容,在电流密度0.03 A/g时,比容量可达30.14 F/g,在0.04 A/g电流密度下,经过500次充放电后容量保持率为78.76%。CNC/Fe_3O_4电极中离子的扩散为Warburg机理。     

Fe3O4@C核壳结构纳米粒子结构特性表征及应用

目的采用一步法合成Fe_3O_4@C纳米粒子,分析其核壳结构的形成机理,并研究该纳米材料在磁性防伪油墨方面的应用。方法以FeCl_3·6H_2O为铁源,乙二醇为溶剂,葡萄糖为碳源,尿素为碱源,制备具有核壳结构的Fe_3O_4@C纳米粒子,分别采用X射线衍射、场发射扫描电镜、高分辨透射电镜、红外光谱仪和激光拉曼光谱等对其表面形貌和结构进行表征,并对所制备磁性油墨的粘度、抗摩擦性、细度和磁性进行测定。结果所制备的Fe_3O_4@C纳米材料是以平均粒径18 nm的Fe_3O_4为核,厚度为2 nm的无定形碳为壳层的单分散球形纳米粒子,葡萄糖是核壳结构形成的关键;该材料在室温下具有典型的软磁特性,饱和磁化强度为71.2 A·m~(-2)/kg,矫顽力为10 984.8 A/m,所制磁性油墨的墨层耐磨性参数为81%,印记有磁性,粘度为95 Pa·s,各项性能均符合磁性防伪油墨的要求。     

等离子体法沉积磁性铁涂层及其电磁性能的研究

用铝金属作衬底、FeSO4溶液浓度为20~30g/L和电压130~150V采用等离子体沉积的方法可以制备出磁性铁涂层。XRD分析表明磁性涂层主要由单质铁结晶相组成。8℃,磁性铁涂层比饱和磁化强度达169.0A·m2/kg、剩磁为25.6A·m2/kg和矫顽力为35.34kA/m。磁性铁涂层的饱和磁化强度、剩余磁化强度和矫顽力随着测量温度的升高而降低。磁性铁涂层具有较好的雷达波吸收性能。     

磁性NiFe_2O_4纳米颗粒/榛子壳基活性炭复合材料的制备（英文）

以榛子壳为原料,NaOH为化学活化剂,在600℃下,氮气气氛中活化制备出低成本的活性炭,然后分别采用水热法和共沉淀法制备磁性NiFe_2O_4纳米颗粒,再将NiFe_2O_4纳米颗粒与活性炭进行水热复合,得到NiFe_2O_4/活性炭复合材料。采用FESEM、TEM、XRD、FT-IR、氮吸附及磁性测试等手段对样品进行表征。结果表明,与共沉淀法相比,由水热法所制NiFe_2O_4纳米颗粒具有更高的饱和磁化强度和更小的平均颗粒尺寸。通过水热法复合磁性NiFe_2O_4纳米颗粒后,活性炭的比表面积和总孔容分别从314降至288 m~2/g,0. 363 9降至0. 333 8 cm~3/g。NiFe_2O_4纳米颗粒与活性炭复合后,其主要分布在活性炭表面,少部分位于内孔中,同时颗粒尺寸无变化。因存在活性炭,复合材料的饱和磁化强度低于纯NiFe_2O_4。复合材料在室温下展现出超顺磁行为。NiFe_2O_4纳米颗粒可通过外加磁场从溶液中分离。     

热分解法制备Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4纳米颗粒

采用热分解法制备Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4纳米颗粒,研究表面活性剂用量、回流温度和回流时间对产物尺寸、形貌以及分散性的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对样品的结构、形貌与磁性能进行了表征。结果表明:增加表面活性剂的用量,产物的粒径减小,分散性明显提高,而提高回流温度和延长回流时间则会使产物粒径增加,但粒径分布也会变宽。在三辛基氧化膦(TOPO)用量为0.6mmol,260℃回流1h条件下制备产物的饱和磁化强度为49.38A·m2/kg,矫顽力为7143.20A/m,剩余磁化强度为5.76A·m2/kg,表现为亚铁磁性。     

单分散纳米锌铁氧体的制备及其磁性能EI北大核心CSCD

以乙酰丙酮铁和乙酰丙酮锌为前驱体,三乙二醇为溶剂,采用多元醇法制备了单分散的ZnFe_2O_4纳米颗粒。通过X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等对样品的结构、形貌和磁性能进行了表征。结果表明:所制备的ZnFe_2O_4纳米颗粒分散性较好,尺寸均一,平均粒径为5.6nm;在室温下产物的饱和磁化强度为18.10A·m^2/kg,剩磁较小,矫顽力为9355A/m,表现出亚铁磁性;50mg和100mg的样品分别与lmL水形成的悬浮液,在交变磁场中升温分别可达到22℃和30℃,表现出一定的磁热性能。     

两种磁性纳米颗粒(Fe_3O_4、Fe_3O_4@柠檬酸)的制备及其在DNA提取分离中的应用

采用溶剂热法制备表面修饰柠檬酸的磁性Fe_3O_4纳米粒子和磁性Fe_3O_4纳米粒子,并对其粒径大小、晶体结构和磁性能进行表征,并考察其用于DNA提取分离的效果。结果表明,两产物均为立方晶系的Fe_3O_4纳米颗粒。磁性Fe_3O_4纳米粒子和表面修饰柠檬酸的磁性Fe_3O_4纳米粒子的平均粒径为411.1nm和586.3nm。当全血体积200μL、磁性纳米粒子用量2.0mg时,提取的DNA浓度最高分别为270.6ng/μL(Fe_3O_4)和466.4ng/μL(Fe_3O_4@柠檬酸)。     

磁性Fe_3O_4@SiO_2复合纳米颗粒的制备与表征

采用化学共沉淀法和正硅酸乙酯水解法制备了SiO_2包覆的Fe_3O_4磁性颗粒,采用X射线衍射仪、接触角测定仪、振动样品磁强计、透射电子显微镜等多种测试手段对所制备的颗粒进行了表征。结果表明:磁性颗粒表面成功包覆了一层SiO_2,包覆后的颗粒粒径为20 nm左右,具有超顺磁性;接触角从包覆前的120°减小到90°左右,亲油性显著增强;复合Fe_3O_4颗粒的饱和磁化强度随SiO_2包覆量的增加而减小,其值为84 kA/m,达到了使用要求。     

超细Fe-Co颗粒的制备及表征

Fe-Co合金具有高的饱和磁化强度,高的磁导率,较低的矫顽力以及较小的损耗等优点,得到了广泛的应用。通过改变Fe~(3+)与Co~(2+)的比例,将Fe~(3+)与Co~(2+)同时加入到高压反应釜中,通过化学还原的方法,制备出了不同结构的Fe-Co相颗粒。随着Fe~(3+)/Co~(2+)摩尔比比值的降低,饱和磁化强度Ms逐渐增大,当n(Fe~(3+))/n(Co~(2+))=1∶0和0∶1时,饱和磁化强度分别取得最小值Ms=47.0A·m~2/kg和最大值Ms=113.1A·m~2/kg。     

可控粒径PAA/Fe_3O_4磁性颗粒的制备

采用水热法通过在反应体系中掺杂丙烯酸一步合成了单分散PAA/Fe3O4磁性微球,其尺寸分布均匀,平均尺寸约为170nm,且由约13nm的小颗粒堆积而成。通过调节反应物的量、反应温度、时间等条件,对该磁性微球的尺寸进行了控制合成,产物尺寸分布在100~500nm之间。并对该磁性微球磁性进行了表征,结果表明,随着微球尺寸的增长,其饱和磁化强度逐渐增大,当由小纳米颗粒堆积而成的微球平均尺寸达到497 nm时,其饱和磁化强度可达104.52A·m2/kg。在一定程度上克服了以往小纳米颗粒难以得到高饱和磁化强度的缺点。     

海藻酸钠修饰磁性纳米粒子驱动液及其正渗透分离性能

通过微乳液共混沉淀法制备了海藻酸钠(SA)修饰的Fe_3O_4磁性纳米粒子Fe_3O_4-SA,该粒子具有良好的分散性和磁响应性.采用红外、透射电镜、磁滞回线和热失重等对磁性纳米粒子的结构和性能进行表征,同时对该磁性纳米粒子与去离子水的混合液作为驱动液时的正渗透(FO)分离性能进行了测试.结果表明,SA成功包覆在Fe_3O_4粒子表面,粒子的粒径约为20 nm,80 g/L的Fe_3O_4-SA磁性纳米粒子与去离子水的混合液渗透压达到1 270 mOSM/L,以此混合液作为FO过程的驱动液时,渗透通量可以达到2.04 L/(m~2·h),并且该驱动液具有较低的反向溶质通量,当驱动液质量浓度为80 g/L时,反向溶质通量约为0.04 g/(m~2·h),大大低于NaCl和SA的反向溶质通量,这说明该驱动液具有较好的FO分离性能.     

尖晶石型(Zn1-δFeδ)[CoδFe2-δ]O4铁氧体纳米粒子的制备与磁性研究

采用分析纯CoCl2·6H2O、ZnCl2·6H2O、FeCl3·6H2O和NaOH为主要原料,控制反应物摩尔比,利用低温固相反应法制备了尖晶石型CoFe2O4、ZnFe2O4和Co0.5Zn0.5Fe2O4纳米粒子.采用X射线衍射、透射电子显微镜对样品的结构、形貌进行表征.在室温下采用振动样品磁强计对其磁性能进行了测定.结果表明:反尖晶石型CoFe2O4纳米粒子的饱和磁化强度为64.28A·m2/kg,呈亚铁磁性;正尖晶石型ZnFe2O4纳米粒子的饱和磁化强度为7.27A·m2/kg,表现出与块体的反铁磁性不同的超顺磁性;而Zn2+替代反尖晶石型CoFe2O4中的一部分磁性离子Co2+形成的复合铁氧体Co0.5Zn0.5Fe2O4的饱和磁化强度为35.06A·m2/kg,呈亚铁磁性.最后,对3种铁氧体的磁性来源进行了探究.     

镍铁比对Fe_3O_4/Ni-Fe-LDHs复合结构吸附性能影响研究

采用原位生长法,控制组成金属离子配合比,在四氧化三铁(Fe_3O_4)表面垂直生长镍铁(Ni-Fe)层状双金属氢氧化物(LDHs),制得Fe_3O_4/Ni-Fe-LDHs复合结构,并考察其对有机染料(甲基橙和亚甲基蓝)的吸附规律。结果表明:制得的Fe_3O_4/Ni-Fe-LDHs的饱和磁化强度为41.2emu/g,在室温,镍:铁的摩尔配合比为2∶1,吸附平衡时间为48h,Fe_3O_4/Ni-Fe-LDHs用量为25mg/L的条件下,Fe_3O_4/Ni-Fe-LDHs对甲基橙和亚甲基蓝的吸附量分别达到188mg/g和175mg/g。     

海滨盐碱土壤中硫酸盐还原菌对X100管线钢腐蚀行为的影响

为了进一步明确X100管线钢在含硫酸盐还原菌(SRB)海滨盐碱土壤中的耐蚀性,采用表面分析技术、电化学技术和失重法,研究了SRB对X100管线钢腐蚀过程与行为的影响。结果表明:X100管线钢在有无SRB海滨盐碱土壤中的腐蚀均属于中度腐蚀,无SRB时腐蚀产物主要为Fe_2O_3,Fe_3O_4和γ-Fe O(OH),有SRB时腐蚀产物主要为Fe_2O_3,Fe_3O_4,α-Fe O(OH)和Fe7S8;SRB代谢形成的活性生物膜影响了X100管线钢的腐蚀行为,随着腐蚀时间的增加,SRB可在X100管线钢表面形成由微生物膜与腐蚀产物结合的膜,其更加致密,对腐蚀传质具有物理阻碍作用,可以减缓X100管线钢的腐蚀;无SRB菌时X100管线钢表面的腐蚀产物疏松多孔并分布有裂纹,且对基体的保护作用差,其腐蚀速率大于有SRB时的值;SRB的代谢活动抑制了X100管线钢的腐蚀。     

纳米Fe_3O_4磁性颗粒常温化学合成及外层结构研究

研究纳米尺寸磁性颗粒常温液相合成化学及其颗粒外层氧化稳定性控制工艺和机理。以二价和三价混合铁盐和硫化钠(Na_2S)为原料,氨水为沉淀剂,用化学沉积的方法制备了稳定的四氧化三铁(Fe_3O_4)纳米颗粒,并通过XRD、TEM和振动磁强计对磁性颗粒进行了表征。结果表明,所合成的纳米Fe_3O_4颗粒纯度高、抗氧化性能好,颗粒形状为近圆形的多边形,粒径10~15nm。干燥过程不影响颗粒的纯度和粒度。在对颗粒进行了有机表面改性后,颗粒表面为亲油性。磁性检测结果显示,作分散用的表面活性剂会影响颗粒的磁学性能,样品S2的磁化强度达到21.67A/m,剩余磁化强度达到1.43A/m,保磁力达到17.00Gs。提出了单颗粒表面多层微观结构功能性和稳定性控制机理模型,对氧化防止和防团聚本质问题进行了分析。