新型离子液体中纳米α-Fe2O3的合成及研究

利用新型离子液体——共晶混合物一步合成了球状纳米α-Fe2O3,采用XRD、SEM及红外对其结构及形貌进行了表征,结果表明,合成的α-Fe2O3大小为130—150 nm,分布均匀。提出了纳米α-FeO可能的形成机理。     

模板调控固相α-Fe2O3的制备及吸附催化性能研究

以甲基橙为矿化模板调控固相合成α-Fe2O3前驱体,经500℃煅烧得到α-Fe2O3纳米粒子,通过XRD及TEM对物相和形貌进行表征,对比研究了有无模板调控α-Fe2O3吸附甲基橙前后的吸附、光催化脱色性能。结果表明:模板调控所制备α-Fe2O3的结晶度降低,且出现大量的介孔,在添加量为0.1g、温度为20℃、pH=5、初始浓度为9mg/L甲基橙时最大吸附容量为1.88mg/g,吸附平衡时间为7h,分别比没有模板调控制备的α-Fe2O3提高了9.04%和缩短了22.2%;对于初始浓度为5mg/L甲基橙,两者的最大光催化脱色率分别为93.21%和89.59%。     

磁场辅助水热法合成α-Fe2O3粒子研究

以氯化铁（FeCl3.6H2O）为反应前驱物,采用磁场辅助水热法合成α-Fe2O3粒子,并运用XRD、TEM、VSM对所得α-Fe2O3粒子的结构、形貌以及室温磁性能进行研究。结果表明,在水热反应过程中引入外磁场,对合成的α-Fe2O3粒子晶粒尺寸、粒径分散性有明显的影响,同时还发现磁场的引入能使产物饱和磁化强度增强。     

α-Fe2O3/Fe3O4纳米复合材料的相变化及室温磁性质

为研究纳米α—Fe2O3和Fe3O4在受热过程中的物相变化过程和磁学性质,采用燃烧合成方法制备了含α—Fe2O3和Fe3O4不同尺寸的纳米复合材料．用XRD、TEM、穆斯堡尔谱和振动样品磁强计,表征纳米复合材料相变化过程中的性质．结果表明,低于450℃煅烧的复合材料样品中含有一定量的超顺磁相,该相影响着此温度以下煅烧得到的纳米复合材料的磁性质,晶粒尺寸在该温度附近也具有临界现象;复合材料中存在的超顺磁相是超细颗粒尺寸α—Fe2O3和Fe3O4的贡献;当复合材料中的超顺磁相消失后,随煅烧温度提高在复合材料中α-Fe2O3的质量分数不断增加,而Fe3O4的质量分数不断降低直至消失．     

纳米α—Fe2O3制备工艺的研究

用微乳液法制备纳米α-Fe2O3,研究不同反应温度和煅烧温度对其晶型结构和形貌的影响,并用x射线衍射仪（XRD）对其进行表征、用扫描电子显微镜（SEM）观察其形貌。结果表明,当煅烧温度大于600℃时,所得样品均为α-Fe2O3,随着反应温度和煅烧温度的增加,α-Fe2O3粒子的粒径逐渐增大,表面呈现蓬松多孔状,而且出现少量团聚现象。     

化学沉淀法制备纳米α-Fe_2O_3及其气敏性能研究

以Fe(NO3)3.9H2O和Na2CO3为起始物,采用化学沉淀法制备了纳米级α-Fe2O3粉体材料.采用XRD、TG-DTA和TEM等技术对产物的晶型、晶粒大小及形貌进行了表征.结果表明,沉淀法所制备的α-Fe2O3粉体材料为分散均匀的球形颗粒,平均粒径大小约40 nm.气敏性能测试结果表明该材料具有可观的气敏性能,对H2S气体表现出较高的灵敏度及良好的选择性,且对乙醇气体的灵敏度明显高于市售样品.在对所制备的α-Fe2O3纳米材料的结构及气敏性能进行系统研究的基础上,初步讨论了其对还原性气体的敏感机理.     

化学沉淀法制备纳米α-Fe2O3及其气敏性能研究

以Fe(NO3)3.9H2O和Na2CO3为起始物,采用化学沉淀法制备了纳米级α-Fe2O3粉体材料.采用XRD、TG-DTA和TEM等技术对产物的晶型、晶粒大小及形貌进行了表征.结果表明,沉淀法所制备的α-Fe2O3粉体材料为分散均匀的球形颗粒,平均粒径大小约40 nm.气敏性能测试结果表明该材料具有可观的气敏性能,对H2S气体表现出较高的灵敏度及良好的选择性,且对乙醇气体的灵敏度明显高于市售样品.在对所制备的α-Fe2O3纳米材料的结构及气敏性能进行系统研究的基础上,初步讨论了其对还原性气体的敏感机理.     

纳米α-Fe2O3粉体的制备及在光催化法降解苯胺中的研究

以自制纳米α-Fe2O3粉体为光催化剂,对苯胺的光催化降解进行了实验研究。讨论了光催化氧化法的反应机理及光催化剂的投入量、废水pH值、苯胺初始浓度、反应时间等因素对苯胺去除率的影响。研究表明:α-Fe2O3投加量为0.05gL/,溶液的pH值为8,苯胺的初始浓度为35mgL/时,光照4h后苯胺去除率可达92%左右。     

米粒状α-Fe2O3的制备与电化学性能研究

本文采用聚乙二醇作为活性剂,通过水热反应法制备了米粒状α-Fe2O3,并运用XRD、扫描电镜和充放电对其结构和电化学性能进行了表征。测试结果表明:当聚乙二醇用量为6.75g时,合成的米粒状α-Fe2O3结晶度较高,尺寸较均匀及分散性良好;用作锂电池负极时,循环50周后,其充电容量为806mAh·g-1,容量保持率在71%。     

室温固相法制备纳米Fe_2O_3的工艺研究

以FeCl3·6H2O和NaOH为原料,Tw een-80为分散剂,在室温下通过固相反应制备前驱物,然后煅烧前驱物制得纳米氧化铁。研究了表面活性剂的用量、前驱物的煅烧温度、煅烧时间对产物的影响。利用XRD对制备的纳米氧化物进行表征。结果表明,制备的产物为纳米α-Fe2O3。表面活性剂Tween-80可使产物的产率明显提高,粒径减小;随煅烧温度的提高,煅烧时间的延长,产物的粒径先减小,再增大。煅烧温度500℃,煅烧时间2h,制得的α-Fe2O3的平均粒径为21nm。     

室温固相法制备纳米Fe2O3

以FeSO4·7H2O和NH4HCO3为原料,聚乙二醇辛基苯基醚(OP-10)为分散剂,在室温下通过固相反应制备前驱物,然后灼烧前驱物制得纳米氧化铁;研究了反应时间和灼烧温度对产物的影响;利用XRD和SEM对制备的纳米氧化物进行表征.结果表明:反应物转化率高,灼烧温度对产物的晶型和粒径均有影响,300℃灼烧得到产物为γ-Fe2O3纳米粒子;在500℃、550℃、800℃灼烧得产物均为α-Fe2O3纳米粒子;随着温度的升高,纳米Fe2O3的粒径增大.     

多孔氮化硼复合水净化材料的制备及其再生性能

为了增加多孔氮化硼（PBN）的再生性能,采用水热法成功地制备了α相氧化铁/PBN（α-Fe2O3/PBN）复合净水材料。研究了水热反应和再生过程对α-Fe2O3/PBN复合材料的晶体结构、比表面积和吸附性能的影响。实验结果证实,负载在PBN表面的α-Fe2O3颗粒在过氧化氢的辅助下对吸附在其表面的亚甲基蓝（MB）具有优异的协同催化降解活性。经过6次吸附-再生循环后,α-Fe2O3/PBN复合材料对水中MB的移除效率保持了初始的93.5%,而在相同实验条件下,PBN的移除效率仅为初始的11.8%。同时研究了α-Fe2O3/PBN复合材料的再生机理。     

纳米固体酸S2O82-/N2O3-ZrO2-Fe2O3催化香豆素的合成

采用纳米技术法、低温陈化法、加入稀土元素制备了新型的纳米固体超酸催化剂S2O82-/N2O3-ZrO2-Fe2O3以合成7-羟基-4-甲基香豆素的化学反应作为探针反应考察了稀土含量、浸渍液浓度等对S2O82-/N2O3-ZrO2-Fe2O3催化性能的影响,找出了催化剂制备的最佳条件,该催化剂对酯化反应有很高的催化活性,并具有可重复使用、再生容易、不腐蚀设备、不污染环境等优点,有广泛的应用前景．     

g-C_3N_4/α-Fe_2O_3的制备及其降解甲苯性能

采用水热和球磨混合方法,构建了g-C3N4/α-Fe2O3异质结复合光催化体系,通过XRD、SEM、EDS、DRS、FT-IR等研究其表面形貌特点及光学性质,并利用原位红外光谱技术和气相色谱技术检测了复合材料对甲苯的可见光降解活性。结果表明,α-Fe2O3/g-C3N4复合体系对甲苯有较高的可见光降解活性,复合体系中g-C3N4和α-Fe2O3不同能级之间良好的协同效应,可实现光生电子-空穴的有效分离,大大提高光电转化效率,进一步提高复合材料的降解活性。     

机械化学法制备纳米α-Fe2O3及微观结构研究

.目的研究用机械化学法制备纳米-αFe2O3的结构、紫外谱及生长特性.方法采用Fe-Cl3.6H2O与NaOH为初始材料,以适量的NaCl作为稀释剂,在温度为400~700℃,时间为1 h时进行热处理.结果在采用的合成条件下研究结果显示,当热处理温度在400~700℃,时间为1 h时,纳米-αFe2O3的晶粒尺寸在12.4~43.1 nm.紫外谱研究表明,合成的纳米-αFe2O3在紫外-可见光区300~590 nm有两个很强的吸收峰,并且随着退火温度的增加,其吸收峰在峰宽、峰位及强度都表现出非对称的变化.结论纳米-αFe2O3材料在材料工业、化工工业等领域有着重要的应用.机械化学法也可以用来合成其他功能材料.     

三元固体超强酸催化乙酸乙酯合成工艺研究

建立SO42-/Nd2O3-ZrO2-Fe2O3三元固体超强酸催化合成乙酸乙酯的工艺.在考察醇酸摩尔比、催化剂用量和反应时间3个单因素对乙酸乙酯转化率影响的基础上,采用正交实验对其工艺进行优化.根据试验数据来分析和预测SO42-/Nd2O3-ZrO2-Fe2O3三元固体超强酸催化合成乙酸乙酯的转化率.通过实验得到SO42-/Nd2O3-ZrO2-Fe2O3三元固体超强酸催化合成乙酸乙酯的最优化条件为:醇酸摩尔比1∶1.4、催化剂用量0.55g和反应时间3h.在此条件下,乙酸的转化率达到98.5%.因此,利用正交实验进行SO42-/Nd2O3-ZrO2-Fe2O3三元固体超强酸催化合成乙酸乙酯的工艺参数的优化是可靠的,可以较好地预测乙酸的转化率.     

α-Fe_2O_3的可控合成及机理研究

本文以FeCl3·6H2O和CTAB为主要原料,采用传统水热法制备出球状和立方体α-Fe2O3颗粒.研究了不同因素对产物形貌的影响;并对形成机理进行了探索;XRD分析表明产物的结晶性好,纯度很高;SEM表明产物的分散性好,颗粒尺寸分布均一,并且反应温度和FeCl3浓度对产物的形貌影响很大.结果表明:当T=120℃,CTAB浓度为0.04M,FeCl3浓度为0.05M时得到了立方体α-Fe2O3,当T=160℃,CTAB浓度为0.04 M,FeCl3浓度为0.02M时得到了球状α-Fe2O3.     

Fe/Al_2O_3纳米复合材料的结构和磁性

采用溶胶-凝胶法制备了复合材料Fe2O3/Al2O3,将其在氢气中还原得到了纳米复合材料Fe/Al2O3。利用X-ray衍射、Mssbauer效应和振动样品磁强计对样品的结构和性质进行了研究,结果表明,Fe2O3含量对样品的还原过程及结构和性质有明显的影响。随Fe2O3含量的增加,还原后样品中α-Fe的晶粒尺寸变大,样品的比饱和磁化强度增加,矫顽力减小。Mssbauer效应结果显示,在一些样品中存在超顺磁现象和FeAl2O4相。     

Si_3N_4的结构状态对放电等离子烧结制备Sialon陶瓷的影响

以纳米非晶-Si3N4、微米α-Si3N4、微米AlN、纳米Al2O3和纳米Y2O3为初始原料,采用放电等离子烧结工艺制备了Sialon陶瓷。通过调整配方中Si3N4对应原料的种类,研究了不同结构的Si3N4对合成Sialon陶瓷的影响。通过XRD和SEM对试样的物相和显微结构进行了表征,同时测试了试样的体积密度、抗弯强度、断裂韧性和维氏硬度。实验结果表明,配方中的Si3N4全部采用α-Si3N4,经SPS烧结后可获得α/β-Sialon陶瓷,当用纳米非晶-Si3N4逐步替换α-Si3N4时,所合成的Sialon陶瓷中的α-Sialon晶相的相对含量减少;当全部采用纳米非晶-Si3N4时,则试样中仅含有β-Sialon相。     

阳离子调制赤铁矿层级结构的可控制备及其储锂性能研究

采用一步水热法,通过控制反应物中的阳离子(Na+)浓度,制备出了多种赤铁矿(α-Fe2O3)层级结构。通过X-射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(SEM)、电化学测试等手段对产物的相组成、形貌结构和锂电性能进行了表征,并对其生长机理进行了探讨。研究表明:当反应物浓度较低(c(FeCl3)=0.4mol·L-1,c(NaCl)=0.2mol·L-1)时,不同反应时间下的产物均为纯相α-Fe2O3,并且呈现出笼状层级结构;而当反应物的浓度较高(c(FeCl3)=0.8mol·L-1,c(NaCl)=0.4mol·L-1)时,随反应时间的延长,产物由花状结构的FeOOH和α-Fe2O3的混合物逐渐演进为鱼卵状α-Fe2O3产物。进一步研究发现:反应体系中阳离子的浓度改变对产物的形貌结构以及相组成产生了较大的影响。此外,电化学测试研究表明:两种反应物浓度下的笼状和鱼卵状α-Fe2O3产物均具有优良的储锂性能,可用作锂离子电池的电极材料。