镧元素掺杂碳纳米管/环氧树脂复合材料的电磁、热学及力学性能

利用La(NO_3)_3掺杂后的碳纳米管(MWCNTs-La(NO_3)_3)作为电磁波吸收剂、环氧树脂(EP)作为基体,制备出了MWCNT-La(NO_3)_3/EP复合材料。运用透射电子显微镜和X射线衍射仪对MWCNTs、MWCNT-La(NO_3)_3的微观结构进行了表征,使用示差扫描热分析仪、电子万能试验机、摆锤冲击试验机和矢量网络分析仪对MWCNT/EP、MWCNT-La(NO_3)_3/EP复合材料的电磁性能、热固化行为和力学性能进行了测试分析。结果表明,适量掺杂La(NO_3)_3可以有效改善MWCNTs的复介电常数和磁导率,使MWCNT/EP复合材料在8.2~12.4 GHz频率范围内的介电损耗和磁损耗大幅度提高,吸收电磁波的能力增强。MWCNTs对EP体系的固化具有促进作用。适量掺杂La(NO_3)_3后,这种促进作用具有增强趋势。并且掺杂少量的La(NO_3)_3对MWCNT/EP复合材料的力学性能影响不明显。     

氢氧化钴/氢氧化镍复合材料的制备及电化学性能研究

过渡金属氧化物(氢氧化物)由于其优良的电容特性而受到极大的关注,其中Co(OH)_2和Ni(OH)_2是研究的热点。采用电化学沉积法制备不同摩尔比的Co(OH)_2/Ni(OH)_2复合材料,利用XRD和SEM对沉积产物进行结构和形貌表征,同时采用循环伏安法、恒电流充放电以及电化学阻抗谱对电极材料进行电化学性能测试。结果表明,电化学沉积法可以制备出不同摩尔比的Co(OH)_2/Ni(OH)_2复合材料,电极材料为纳米花状结构,而这种结构大幅增加了活性材料的比表面积。随着沉积溶液中Co(NO_3)_2或Ni(NO_3)_2含量的增加,Co(OH)_2/Ni(OH)_2电极材料的放电时间与比电容值呈现先增大后减小的趋势。其中,当沉积溶液中Ni(NO_3)_2∶Co(NO_3)_2=1∶1时,所沉积的Co(OH)_2/Ni(OH)_2复合材料的放电时间最长、比电容值最大,可达到841.15 F/g。     

用水解法制备水铁矿纳米团簇

提出了使用CuO增强Fe(NO_3)_3溶液水解制备水铁矿(Fe_5O_7(OH)·4H_2O)纳米团簇的方法。将适量的CuO粉末加入到沸腾的Fe(NO_3)_3溶液中,将发生沉淀反应生成纳米尺寸的铁氧化物。用X射线衍射仪、透射电子显微镜、振动样品磁强计、X射线能谱仪、X射线光电子能谱分别对沉淀生成的产物的形态和大小、磁化强度、晶体结构和化学组成进行表征。产物是由大小约6.13nm的微粒聚集形成的弱磁水铁矿纳米团簇。纳米团簇表面吸附有少量Fe(NO_3)_3,大小约为40nm。本文提出了一种通过增强水解制备纳米尺寸氧化物的新方法。     

棒状α-Fe_2O_3/ZnO复合物的制备及其光催化性能

以硝酸锌(Zn(NO_3)_2)、硝酸铁(Fe(NO_3)_3)和氢氧化钠(NaOH)为原料,采用液相沸腾回流法制得了不同长径比的棒状α-Fe_2O_3异质复合ZnO光催化剂。用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)及紫外-可见漫反射光谱(UV-visDRS)等多种手段对产物进行表征。以"三致"污染物五氯酚为降解对象,考察了紫外-可见光照下样品的光催化效果。结果表明,棒状α-Fe_2O_3/ZnO复合光催化剂的性能与其α-Fe_2O_3的含量密切相关。当α-Fe_2O_3与ZnO的物质的量比为1∶5时,样品光催化活性最高,4h内即可将五氯酚降解完全。     

保护气氛和样品状态对水热法制备Nd2Fe14B磁粉的影响

利用水热法,采用Nd(NO_3)_3·6H_2O、Fe(NO_3)_3·9H_2O和H_3BO_3为原料制备了Nd-Fe-B前驱体,再依次通过高温氧化退火,还原-扩散退火成功制备了主相为Nd_2Fe_(14)B的磁性粉体。利用X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计(VSM)、扫描电子显微镜和透射电子显微镜(TEM)等表征手段,对产物的物相组成、磁性能及微观组织结构进行了分析,研究了还原-扩散退火过程中N_2、Ar和5%H_2/Ar混合气3种不同保护气氛以及片状和粉状两种不同样品状态对产物组成和性能的影响。结果表明,在N_2中反应无法合成Nd_2Fe_(14)B相,在Ar中虽能成功合成Nd_2Fe_(14)B相,但因软磁相和非磁相杂质的存在,磁性能较差。粉状样品也无法在还原-退火过程中合成Nd_2Fe_(14)B相。只有片状样品在5%H_2/Ar混合气的保护下进行还原-扩散退火,才可以成功合成杂质相少,磁性能高,颗粒尺寸为0.6～2μm,以Nd_2Fe_(14)B相为主相的磁粉。     

BiMnO_3的高温高压合成及其结构和磁性研究

利用国产六面顶液压机,以Bi2O3、MnO2和Mn粉末为原料(n(Bi2O3)/n(MnO2)/n(Mn)=2∶3∶1),在高温高压条件下(3~5 GPa,600~800℃),制备了钙钛矿结构BiMnO3烧结体。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)对烧结样品进行了测试分析,考察了烧结温度、压力对样品结构、组织形貌及磁性的影响。实验结果表明,当烧结温度为600℃时,钙钛矿结构BiMnO3晶粒开始形成,随着温度的升高,其相对含量增加,比饱和磁化强度逐渐增大,而比饱和磁化强度随着压力增大,先增大后减小;样品矫顽力随晶粒尺寸减小而减小。合成钙钛矿结构BiMnO3单相最佳实验条件为4 GPa,800℃,1 h,其居里温度为99 K,在90 K的测试温度条件下,最大的比饱和磁化强度为35 A·m2/kg,最小的矫顽力为37.6×79.6 A/m。     

单相钡铁氧体磁性材料的制备及磁性能研究

以硝酸钡、硝酸铁和柠檬酸为原料,采用溶胶-凝胶法制备了单相钡铁氧体(BaFe12O19)纳米粉体,并进一步研究了n(Fe)/n(Ba)、热处理温度对产物组成、形貌以及磁性能的影响。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和振动样品磁强计(VSM)分别对样品的组成、形貌和磁性能进行了表征。实验结果表明,当煅烧温度不变时,样品的晶粒尺寸随着n(Fe)/n(Ba)的增大而变大,磁性能随n(Fe)/n(Ba)的增大而增强;当n(Fe)/n(Ba)不变时,样品的晶粒尺寸随着煅烧温度的升高而变大。当n(Fe)/n(Ba)=12时,在800℃煅烧2h得到单一晶型的钡铁氧体粉体。1000℃时样品的磁性能最佳,饱和磁化强度(Ms)为70.88A.m2/kg,矫顽力(Hc)为372.89kA/m。     

磁性埃洛石纳米管的制备及其类芬顿降解废水中亚甲基蓝的研究

以埃洛石纳米管为载体,采用共沉淀法制备磁性埃洛石纳米管复合材料.利用X射线衍射、红外光谱和透射电镜对所得样品的物理结构和性质进行表征,对所得磁性样品进行磁性测定.以含有亚甲基蓝的废水为研究对象,利用磁性埃洛石纳米管进行类芬顿降解的研究,考察了不同降解条件的影响.结果 表明:选用磁含量为33％的样品,用量为1g/L,在反...     

基于牛血清白蛋白LB膜模板仿生合成碱式硝酸锌薄膜

结合仿生矿化的方法,通过牛血清白蛋白Langmuir膜板矢量控制和氨水动态控制相结合,合成了大面积连续致密具有(200)晶面取向的多孔Zn_5(OH)_8(NO_3)_2薄膜。经扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)及X射线光电子能谱分析仪(XPS)等测量手段,分析了Zn_5(OH)_8(NO_3)_2薄膜样品的表面形貌和结晶性能,并结合生物矿化原理推测了双重模板的控制机制。本文提供了一种全新的在室温下制备具有良好结晶度且适于大面积生产薄膜的方法。     

二级微撞击流反应器制备镍钴氧复合材料

以NiSO_4·6H_2O为镍源,Co(NO_3)_2·6H_2O为钴源,氨水为沉淀剂,利用二级微撞击流反应器(MISR)制备镍钴氧(Ni-Co-O)复合材料;利用扫描电子显微镜(SEM)、比表面及孔隙度分析仪、电池测试系统等对复合材料的形貌、比表面积以及电化学性能进行表征。结果表明:利用二级MISR制备的Ni-Co-O复合材料粒径约为50 nm,具有较大的比表面积;电流密度为1 A/g时进行循环充放电,最高比电容值达到2 700 F/g左右,循环500次比电容值基本无衰减。     

碳纳米管/四氧化三铁复合材料的电磁波吸收性能(英文)

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、X射线衍射仪、振动样品磁强计及网络矢量分析仪等,对复合材料的微观结构、磁性能及电磁波吸收性能(8.2～12.4 GHz,X波段)进行研究和分析。结果表明,磁性Fe3O4纳米颗粒能够较好地包覆在MWCNTs表面上,并且随着反应混合液中Fe2+和Fe3+浓度的增加,MWCNT/Fe3O4复合材料中的Fe3O4含量增加,MWCNT/Fe3O4复合材料的磁性能增强;当反应混合液中的Fe2+和Fe3+的浓度分别为0.02和0.04 mol/L时,MWCNT/Fe3O4复合材料的电磁波吸收性能最佳,具体表现为吸收峰峰值最低,吸收频宽最宽。     

BiMnO3的高压合成及其磁性研究

具有严重晶格畸变的钙钛矿结构BiMnO3作为可表现出铁磁性和铁电性的多铁材料,在信息存储和传感器等方面具有潜在的应用价值,得到了广泛的关注和研究。利用国产六面顶液压机,以Bi2O3、MnO2和Mn粉末为原料,在高温高压条件下(4 GPa,750~800℃)制备了单斜钙钛矿结构BiMnO3烧结体。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、振动样品磁强计(VSM)对烧结样品进行测试分析,考察了不同含量比(n(MnO2)/n(Mn)=3.5∶0.5、3∶1、2.5∶1.5、2∶2)、烧结时间(10min~2h)对样品结构、组织形貌及磁性的影响。实验结果表明:当n(MnO2)/n(Mn)=3∶1时合成钙钛矿结构BiMnO3的纯度最高;当烧结时间为10min时,即有钙钛矿结构BiMnO3生成,随着烧结时间的延长,BiMnO3的相对含量逐渐增大。800℃、1h合成的钙钛矿结构BiMnO3样品软磁性能最好,其比饱和磁化强度为33emu/g,矫顽力为37.6Oe(测试温度90K)。     

改进溶胶-凝胶法合成CeO_2-ZrO_2固溶体及催化性能研究

以Ce(NO_3)_3·6H_2O和ZrO(NO_3)_2·2H_2O为原料采用改进溶胶-凝胶法合成了纳米级铈锆固溶体,考察了不同铈锆摩尔比和温度条件对制备固溶体的粒度、晶型和还原性能的影响,获得了优化工艺条件.采用XRD、比表面积测定(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、程序升温还原(TPR)进行表征.结果表明:此方法制备的固溶体均为立方萤石结构的铈锆固溶体复合氧化物,其比表面积可达92m~2/g;450℃焙烧制备的样品具有良好的还原活性.在常压固定床流动体系中进行乙醇水蒸气重整反应结果表明:当n(Ce):n(Zr)=3:1时,CeO_2-ZrO_2固溶体比CeO_2和其它比例的固溶体具有更高的催化活性和对氢气的选择性.ZrO_2的引入不但改进了CeO_2的热稳定性,而且提高了CeO_2的还原能力.     

玄武岩毡增强环氧润滑复合材料的制备及摩擦学性能研究

采用一步水热法将不同质量比的氧化石墨烯(GO)和固体石蜡(PW)吸附在玄武岩毡(BF)上制备三维(3D)润滑增强体，浇铸环氧树脂(EP)合成一系列EP/BF/GO/PW复合材料。研究了不同质量比GO/PW对EP基复合材料摩擦学性能的影响，采用扫描电子显微镜、X射线衍射光谱仪对复合材料的形貌和结晶性进行表征分析。结果表明：当GO与PW的质量比为1∶3时，复合材料的摩擦学性能最优。与纯EP相比，EP/BF/GO/PW(1∶3)复合材料的摩擦系数和体积磨损率分别降低了77.50%和14.36%,同时硬度提高了12.16%。     

Cu(OH)_3NO_3@SiO_2复合纳米盘的合成及热稳定性研究

在非离子表面活性剂的反向胶束中,用氨水作为碱式硝酸铜的沉淀剂和四乙基硅烷水解的催化剂,合成了尺寸均匀的碱式硝酸铜@二氧化硅[Cu_2(OH)_3NO_3@SiO_2]纳米盘,用扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和X射线衍射方法表征了Cu_2(OH)_3NO_3@SiO_2纳米盘的结构,讨论了其形成机理,进一步探索了其转化为氧化铜@二氧化硅(CuO@SiO2)的热稳定性。     

磁性棉纤维@聚苯胺复合材料的制备及吸波性能研究

以棉纤维为模板,采用原位聚合的方法制备出棉纤维@聚苯胺(CF@PANI)复合材料,再通过物理吸附Fe_3O_4纳米颗粒,得到电磁改性的棉纤维复合吸波材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、RTS-9型恒压四探针测试仪、傅里叶-红外光谱仪(FT-IR)、矢量网络分析仪(VNA)对复合材料的形貌、结构以及电磁性能进行表征。结果表明,HCl掺杂的聚苯胺能够均匀包覆在棉纤维的表面,最佳电导率达到0.23S/cm。磁性CF@PANI复合材料保持了棉纤维原有结构。当Fe_3O_4与CF@PANI质量比为1∶1,匹配厚度为2mm时,样品的最小反射损耗(RLmin)在18.00GHz处为-18.57dB,在X波段和Ku波段RL-10dB的频宽达到4.88GHz,使得磁性CF@PANI复合材料在电磁吸收领域特定波段具有潜在的应用前景。     

稀土硝酸镧对6061铝合金原位磷化涂层性能和表面形貌的影响

磷化液中添加稀土可提高磷化效率和质量,目前未见有关稀土硝酸镧[La(NO_3)_3]在原位磷化应用中的报道。在以二苯基膦酸为原位磷化剂的原位磷化液中添加不同含量的La(NO_3)_3,在6061铝合金表面制成磷化有机涂层。通过极化曲线、电化学交流阻抗、全浸泡试验、扫描电镜(SEM)分析La(NO_3)_3含量对涂层性能、表面形貌的影响,并将添加La(NO_3)_3的原位磷化涂层与铬酸盐处理涂层、磷酸盐处理涂层进行比较。结果表明:稀土La(NO_3)_3盐作为促进剂显著提高了6061铝合金在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能,且添加质量分数1.0%稀土La(NO_3)_3制备的原位磷化有机涂层的性能最佳;加入稀土La(NO_3)_3有效增强原位磷化有机涂层与铝合金基体的结合力;添加了稀土La(NO_3)_3的有机涂层的表面平滑、均匀、致密,进一步印证了极化曲线和电化学测试的结果。     

纳米钨酸铋/偕胺肟纤维的制备及其光催化性能研究

以Bi(NO_3)_3和Na_2WO_4为原料、偕胺肟纤维作为配体,采用液相法合成钨酸铋/偕胺肟纤维(Bi_2WO_6/AOCF),通过X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)等对样品进行了表征分析。以罗丹明B的降解率为指标进行考察,可知,Bi_2WO_6/AOCF最佳制备条件为:Bi(NO_3)_3用量为1.0mmol,Na_2WO_4用量为0.5mmol,温度为70℃,反应时间为24h。以罗丹明B、活性黄、亚甲基蓝、甲基橙为模拟污染物来考察Bi_2WO_6/AOCF的光催化活性,结果表明,Bi_2WO_6/AOCF对4种染料都有很好的光催化降解能力,且可以重复使用多次,光催化反应过程符合一级反应动力学。     

Fe-Ce-Ni纳米晶粉体的机械合金化研究

研究按物质的量配比分别为n(Fe-Ce)∶n(Ni)=0.7∶0.3和n(Fe-Ni)∶n(Ce)=0.8∶0.2的混合粉体在机械合金化过程中的结构演变和软磁性,采用X射线衍射法表征机械合金化粉体的结构演变过程,用振动样品磁强计对样品的静磁性能进行测试分析。结果表明:球磨150 h后,按物质的量配比为n(Fe-Ce)∶n(Ni)=0.7∶0.3和n(Fe-Ni)∶n(Ce)=0.8∶0.2的混合粉体都分别成为纳米晶粉体,球磨时间和Ni成分的含量都对其软磁性能有影响。     

改性埃洛石复配聚磷酸铵对硅橡胶阻燃性能和力学性能的影响

为研究埃洛石对硅橡胶阻燃性能和力学性能的影响,将埃洛石经乙烯基三甲氧基硅烷(A-171)表面改性处理后与聚磷酸胺(APP)复配并用于硅橡胶基体中,经机械共混制备了复配填充改性埃洛石(m-HNTs)的阻燃硅橡胶复合材料(FRSR)。利用红外光谱、热重分析对m-HNTs进行表征分析,采用扫描电子显微镜、极限氧指数(LOI)、垂直燃烧、锥形量热、能谱仪、热重分析等对FRSR的力学性能、阻燃性能、残渣形貌及热降解行为进行研究,并与复配填充未改性HNTs的样品性能对比。结果表明,复配填充适量的m-HNTs后,FRSR阻燃性能明显改善,力学性能显著提高。当复配填充3phr m-HNTs时,拉伸强度达8.7 MPa,LOI值达31.4%,UL-94测试为V-0级,且残渣致密紧实,热阻隔效果好,残炭率高,热释放速率降低36%。