一维α-Fe_2O_3纳米结构的简单热氧化法制备及其场发射特性

采用简单的电热板在空气气氛中、430℃加热氧化Fe片以及沉积在硅基片上的Fe膜,在Fe基体表面分别制备出了一维α-Fe2O3纳米线和纳米带,并研究了不同Fe基体热氧化制备的纳米结构的场发射特性。结果表明:Fe片和Fe膜热氧化获得的α-Fe2O3纳米结构的开启电场分别为14.5V/μm和13.3V/μm;α-Fe2O3纳米线和纳米带的增强因子β分别为1529和427,场发射增强因子β的显著差别是由于纳米线和纳米带发射体尖端的形貌、长度直径比值以及样品表面纳米结构阵列的致密度不同造成的。     

大面积α-Fe_2O_3纳米带的热氧化制备及其磁性能

通过电热板在空气中直接加热氧化沉积在硅基片上的Fe膜,在其表面上获得大面积α-Fe2O3纳米带,这一方法为制备大面积氧化物纳米结构提供了一种非常简单的工艺。研究了所制备的α-Fe2O3纳米带的形貌、晶体结构、生长机制及其磁性能。α-Fe2O3纳米带呈尖锐状并沿[110]方向垂直基片生长,其顶端为10~50nm,长度为几百纳米至几微米。α-Fe2O3纳米带在较低温度下的生长过程是一种扩散机制。α-Fe2O3纳米结构的Morin温度TM、Néel温度TN分别为113和814K,与其块体材料相比均降低了150K左右。     

棒状γ-Fe2O3纳米粒子的制备及表征

在聚乙二醇(PEG-400)存在的条件下,在溶液中FeCl3与NaOH反应所得的沉淀物经抽滤后,在空气中60℃干燥6h后再在不同温度下热处理.所得的各样品用XRD、Mossbauer谱、TEM及FTIR等手段进行了表征.结果表明,沉淀经60℃干燥6h后得到结晶较差的γ-Fe2O3粉体(含少量结晶较好的α-FeOOH).经300℃热处理1h后得长径比约为5的棒形γ-Fe2O3纳米粒子.     

碳纳米管增强铝基复合材料的界面特性及增强机理研究进展

采用简单的电热板在空气气氛中、430℃加热氧化Fe片以及沉积在硅基片上的Fe膜,在Fe基体表面分别制备出了一维α-Fe2O3纳米线和纳米带,并研究了不同Fe基体热氧化制备的纳米结构的场发射特性。结果表明：Fe片和Fe膜热氧化获得的α-Fe2O3纳米结构的开启电场分别为14．5V／μm和13．3V／μm;α-Fe2O3纳...     

单晶多孔α-Fe2O3纳米棒的制备及其催化性能

以Fe(NO)3·9H2O和KOH为原料,在100℃下水热反应6h制备了α-FeOOH纳米棒,并在不同温度下对其进行热处理,得到具有一维纳米孔结构的α-Fe2O3单晶.用XRD和TEM对α-FeOOH和热处理产物a-Fe2O3的物相、形貌进行表征,并结合TGA和FT-IR研究了α-FeOOH的热处理过程.结果表明,α-FeOOH在239～295℃温度区间发生脱水相变a-FeOOH→α-Fe2O3.纳米α-Fe2O3很好地保持棒状,但在其表面出现了孔洞,随着温度的升高孔洞趋于愈合.采用DTA考察了α-Fe2O3纳米棒对高氯酸铵(AP)的催化作用.不同温度下热处理得到的α-Fe2O3均使AP的高温分解温度显著降低,其中350℃热处理得到的α-Fe2O3纳米棒使AP高温分解温度最大降幅达71.4℃.     

纳米α-Fe2O3/SiO2复合材料的制备及磁性能

以正硅酸乙酯(TEOS)、无水乙醇(Eth)、Fe(NO3)3·9H2O和盐酸(HCI)为原料,采用溶胶一凝胶方法制备了纳米α-Fe2O3/SiO2复合材料.同时研究了热处理温度以及Fe2O3浓度对纳米复合材料α-Fe2O3/SiO2的形成及磁性能的影响.结果表明:纳米α-Fe2O3/SiO2复合材料最佳热处理温度为700℃左右,Fe2O3最佳浓度为40%.(质量分数)左右,相应的纳米α-Fe2O3/SiO2复合材料的磁性能也是最佳的.     

盘状α-Fe2O3/Ag/AgCl复合纳米颗粒的可控制备及LSPR增强光催化应用

采用多步合成方法制备了一种盘状 三元α-Fe2O3/Ag/AgCl复合纳米颗粒。首先,通过Al3+辅助的水热合成方法得到盘状α-Fe2O3纳米颗粒;然后,采用经典的银镜反应,将Ag纳米颗粒负载于盘状α-Fe2O3纳米颗粒表面;最后,原位氧化Ag纳米颗粒即得α-Fe2O3/Ag/AgCl复合纳米颗粒。采用XRD、SEM、TEM和紫外-可见吸收光谱等对α-Fe2O3/Ag/AgCl复合纳米颗粒的形貌、结构和光催化性能进行表征,并将该光催化剂在模拟太阳光照射下对罗丹明B、酸橙7和孔雀绿等有机染料进行降解。试验结果表明,相比于商业化的TiO2（P25）,α-Fe2O3/Ag/AgCl表现出更好的光催化活性。光催化性能的提高,主要是由于窄/宽禁带半导体与贵金属Ag复合,使电荷能够在贵金属Ag、半导体α-Fe2O3、AgCl之间进行有效转移。这种复合纳米颗粒为合成性能优异的等离子体光催化剂提供了良好的借鉴,并为其在环境治理的实际应用中提供了良好的范例。     

零维纳米Fe2O3粉体的制备与吸波性能的研究

使用不同的化学共沉淀法制备零维纳米γ-Fe2O3和α-Fe2O3粉体,通过比表面测试、透射电镜(TEM)和X-射线衍射(XRD)分析其结构,并在10GHz的频率下测试了它们的微波吸收性能。结果表明：实验制备得到了零维纳米γ-Fe2O3和α-Fe2O3粉体,在10GHz的频率下γ-Fe2O3的微波吸收性能比α-Fe2O3要好。     

石墨包覆铁纳米粒子的结构及生长机制

用金属钾还原2阶FeCl3石墨层间化合物(FeCl3-GICs)前驱体制备了石墨包覆纳米α-Fe.X射线衍射(XRD)、X射线能量色散谱(EDX)分析表明所制备样品由石墨、α-Fe和少量KCl组成,透射电镜(TEM)观察发现样品中的α-Fe为纳米粒子,嵌入在石墨结构层间,含量丰富.高分辨透射电镜(HRTEM)观察证实α-Fe纳米粒子由多晶组成,呈二维或准二维形态,α-Fe纳米晶的空间取向严格受石墨结构层控制.在实验基础上提出了一种石墨包覆纳米α-Fe的可能生长机制.     

纳米α-Fe2O3/TiO2光催化剂的制备及其光催化性能研究

以硝酸铁为铁源,NaOH为沉淀剂合成单分散性良好的纳米α-Fe2O3粒子,然后与纳米TiO2胶体复合制备了纳米α-Fe2O3/TiO2光催化剂。利用动态光散射粒径分析仪、扫描电子显微镜、紫外-可见分光光度计、X射线衍射仪对光催化剂的物相、形貌进行了表征。在室温条件下,以甲醛作为有机污染物,在可见光照射下探讨了纳米α-Fe2O3粒径、α-Fe2O3摩尔分数等对甲醛光催化降解的影响。结果表明,在一定范围内,随着粒径的减小,纳米α-Fe2O3光催化活性增强,在120min内粒径40nm的纳米α-Fe2O3对甲醛的降解效果最好,降解率约为93.05%。与纯TiO2相比,纳米α-Fe2O3/TiO2光催化剂的可见光催化活性明显增强,纳米α-Fe2O3最佳含量为0.20%(摩尔分数)。纳米α-Fe2O3含量过大,纳米α-Fe2O3/TiO2光催化剂的催化活性将降低。     

γ-Fe2O3/SiO2纳米复合粉体的制备

以硝酸铁和正硅酸乙酯分别作为氧化铁和SiO2的前驱体,通过溶胶-凝胶工艺制备了γ-Fe2O3/SiO2纳米复合粉体.若使用氯化铁为氧化铁前驱体,SiO2基体中则会生成α-Fe2O3.当干凝胶热处理温度较低时(T＜400℃),复合粉体(硝酸铁为前驱体)以非晶态存在.当T达到600℃时,γ-Fe2O3粒子在SiO2基体中大量形成.随着热处理温度的进一步升高,粉体中开始有α-Fe2Oa杂质生成.使用盐酸做添加剂对复合粉体中γ-Fe2O3粒子大小及颗粒尺寸分布均有显著影响.     

α-Fe_2O_3纳米管制备方法的研究进展

对α-Fe2O3纳米管制备方法的探究是当前光电材料研究方面的一个热点。在综述当前几种主要的α-Fe2O3纳米管制备方法的基础上,对比了AAO模板中几种不同的沉积技术对α-Fe2O3纳米管形貌的影响,并详细分析了电化学阳极氧化法制备α-Fe2O3纳米管过程中工艺参数对纳米管生长的影响,最后对α-Fe2O3纳米管阵列未来值得关注的研究方向进行了展望。     

低温液相法制备片花状α-Fe2O3纳米结构

以氯化铁为铁源,添加适量二甲胺硼烷(DMAB)作为表面活性剂.用简单的液相方法在低温下制备出大量片花状α-Fe2O3纳米结构.讨论了反应时间和DMAB与FeCl3摩尔比对产物形貌的影响.在温度为80℃,摩尔比为1:1时制备出的片状α-Fe2O3形貌完整性较好.用扫描电子显微镜、X射线衍射、透射电镜分别表征了α-Fe2O...     

新型燃烧合成方法制备α-Fe2O3纳米晶

将聚乙烯醇(PVA)作为络合剂与硝酸铁反应,不调节反应体系的pH值成功地制备出α-Fe2 O3纳米晶。络合物在150℃反应后的产物灰烬经X射线分析,含有部分α-Fe2O3和γ -Fe2O3,产物灰烬经400℃煅烧1.5h后得到的是α-Fe2O3和γ-Fe2O3的混合物,X射线衍射和红外光谱分析的结果显示,此时有机组分已分解完全。在450℃煅烧1 . 5h,γ-Fe2O3全部转变为α-Fe2O3,经透射电镜观察晶粒尺寸在25～35 nm之间,且为球形,在500℃的温度下煅烧得到的产物晶粒比450℃煅烧产物晶粒稍有长大,在25 ～40nm之间。     

KNO3熔盐中α-Fe2O3纳米棒的制备研究

采用微乳液技术制备了α-Fe2O3纳米棒前驱物,在KNO3熔盐中焙烧成功合成了α-Fe2O3纳米棒一维纳米材料.用TEM、XRD和XPS对其进行了表征,结果表明α-Fe2O3纳米棒直径约为80nm,尺寸分布比较均匀,长度为1～5μm.简单讨论了影响α-Fe2O3纳米棒在KNO3熔盐中形成的因素和α-Fe2O3纳米棒的形成机理.     

TiO2纳米管的结构特征对其光电催化性能的影响

研究了利用电化学阳极氧化法在不同的氧化电压和氧化时间条件下制备的TiO2纳米管(TNT)的结构特征对其光电催化性能的影响。运用场发射扫描电子显微镜,X射线衍射和X射线光电子能谱分析等手段对其进行表征,考察了其光电化学性质,研究了具有不同纳米结构特征的TiO2纳米管降解甲基橙染料废水的反应动力学性能。结果表明,TiO2纳米管的长径比对其光电催化性能影响最大。其管长和管径随着氧化电压和氧化时间的增大而增大,壁厚随着氧化电压的增大而减小。在其管长为25.85μm、壁厚为10.23nm、长径比为178、粗糙系数为175的条件下具有最大光电流密度4.8×10-2 mA/cm2,对甲基橙(MO)光电催化降解拟一级反应动力学常数达到最大值2.26×10-3/min。     

雾化热分解-氧化五羰基铁制备磁性氧化铁纳米粒子

通过雾化热分解-氧化五羰基铁(Fe(CO)5),在雾化液中添加三乙二醇(TREG)和三正辛基氧膦(TOPO),及在收集液中添加羧基化单甲醚聚乙二醇(MPEG—COOH)等有机修饰剂合成γ-Fe2O3纳米粒子。研究两段加热和单段加热对合成γ-Fe2O3纳米粒子的形貌、粒径、分散性的影响,同时分析温度对γ-Fe2O3纳米粒子结晶性、形貌及磁性能的影响。结果表明:合成的γ-Fe2O3纳米粒子结晶度随温度的升高而增加;MPEG—COOH已经修饰在γ-Fe2O3纳米粒子表面;在单段加热模式下温度为360,390,420℃和450℃时合成的γ-Fe2O3纳米粒子在300K下都具有超顺磁性,饱和磁化强度分别为30,37,41,71A·m2·kg-1;单段加热模式较两段加热模式合成的γ-Fe2O3纳米粒子分散性更好。     

氧化铁和羟基氧化铁纳米结构的水热法制备及其表征

利用乙二醇辅助水热法制备氧化铁的纳米结构，系统研究了Fe^3＋和OH^-的比例、乙二醇的含量、溶液浓度以及后续热处理对氧化铁纳米结构的影响，同时研究了不用形貌的氧化铁纳米结构对其磁性的影响．研究表明：当Fe^3＋和OH^-的摩尔比〉1：4时，无论有无乙二醇的加入，所得样品都为六方相的α-Fe2O3纳米颗粒；当Fe^3＋和OH^-的摩尔比〈1：4，有乙二醇辅助时，所得样品为正交相飞机状的FeOOH纳米结构；当Fe^3＋和OH^-的摩尔比〈1：4，无乙二醇辅助时，所得样品为正交相的FeOOH纳米棒．经过600℃，1h热处理后，飞机状的FeOOH和FeOOH的纳米棒都可以转化为多孔的飞机状α-Fe2O3和α-Fe2O3的纳米棒、溶液浓度的提高只会增加样品的尺寸而对其形貌没有太大的影响．形貌和尺寸不同对材料的磁性能有很大的影响．     

碳纳米管负载Fe2O3催化剂的制备及其乙苯脱氢催化活性

采用FeSO4-H2O2体系对碳纳米管氧化修饰的同时,氢氧化铁被吸附在碳纳米管管壁上,然后分别通过氢气、氮气、空气在723K下处理2h,制备了碳纳米管负载的γ-Fe2O3催化剂、γ-Fe2O3和α-Fe2O3复合催化剂和非晶态Fe2O3催化剂。采用XRD、TEM和TG-DSC表征了催化剂结构,采用连续流动乙苯气相脱氢生成苯乙烯反应对催化剂性能进行评价,结果表明：热处理条件对催化剂乙苯脱氢的催化性能影响明显,碳纳米管负载的晶态Fe2O3纳米催化剂对乙苯脱氢具有高的活性与选择性。     

一步法原位合成Fe_2O_3/Ag磁性核壳粒子

采用原位法一步合成了α-Fe2O3和Fe2O3/Ag磁性核壳粒子,通过XRD,TEM和UV光谱研究了Fe2O3/Ag核壳纳米复合材料的结构。结果表明:一步合成了α-Fe2O3,纳米α-Fe2O3粒子表面被Ag层包覆,纳米α-Fe2O3核的平均粒径大约为20～30nm,Ag壳层厚度为10～15nm,形成了核壳结构的电磁复合纳米粒子。α-Fe2O3/Ag核壳纳米复合材料导电率为0.317S/cm。α-Fe2O3粒子具有超顺磁性,饱和磁化强度为1.28A.m2.kg-1,矫顽力为8.2784kA.m-1。α-Fe2O3/Ag核壳粒子饱和磁化强度为0.92A.m2.kg-1,其矫顽力与α-Fe2O3粒子基本一致。