α-Fe2O3/Ni3[Ge2O5]·(OH)4复合材料的制备及光催化性能

以FeCl_3·6H_2O和Ni_3[Ge_2O_5]·(OH)_4为原料,通过水浴辅助液相沉积法一步制备了α-Fe_2O_3/Ni_3[Ge_2O_5]·(OH)_4纳米复合材料,利用X射线衍射(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、高分辨透射电镜(HTEM)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等表征手段对样品的物相组成、形貌、尺寸及光吸收特性等进行了分析表征。在自然光、室温条件下,以罗丹明B溶液的催化脱色降解为模型反应,探究了不同α-Fe_2O_3负载量对纳米α-Fe_2O_3/Ni_3[Ge_2O_5](OH)_4复合材料降解罗丹明B性能的影响规律。结果表明,利用该法可以得到纳米级的、相互之间紧密复合的α-Fe_2O_3/Ni_3[Ge_2O_5](OH)_4复合材料;当复合材料中α-Fe_2O_3与Ni_3[Ge_2O_5]·(OH)_4的质量比为1:10时得到的纳米复合材料在氙灯光照条件下具有最佳的催化性能,180 min脱色率可达89.35%。是相同条件下α-Fe_2O_3脱色率的11.6倍。     

空心/多孔α-Fe_2O_3纳米材料的制备及其储锂性能研究

以Fe-MOFs为自模板,经NaOH溶液预处理,通过自刻蚀过程在Fe-MOFs表面覆盖Fe(OH)_3层结构,再经过高温热处理成功制备得到空心多孔结构α-Fe_2O_3纳米材料。研究表明,预处理过程中形成的Fe(OH)_3层在高温煅烧过程中对于产物形貌的维持起了重要的作用。将空心多孔结构α-Fe_2O_3纳米材料作为锂离子电池负极材料,展现了优异的充放电循环稳定性能。0.1C倍率下充放电循环100圈,仍能保持915.4 mAh/g的放电比容量。     

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。     

γ-Fe_2O_3/AC脱硫剂的制备及低温脱除CS_2性能

以活性炭(AC)为载体,用FeSO_4·7H_2O为原料,采用沉淀法制备Fe负载脱硫剂,通过XRD、FTIR、FE-SEM、ICP、H_2-TPR等方法对脱硫剂进行表征。从制备方法和焙烧温度的角度,研究脱硫剂低温脱除CS_2的性能以及造成其差异的原因。结果表明:采用FeSO_4先沉淀后焙烧,焙烧气氛是氮气的γ-Fe_2O_3/AC-N_2法生成的γ-Fe_2O_3结晶度最高,并且有效地增加了活性炭表面碱性基团数量,提高了负载量和分散性,使脱硫效果大大提升,当焙烧时有O_2存在会生成α-Fe_2O_3降低脱硫剂脱除CS_2的活性;使用γ-Fe_2O_3/AC-N_2法焙烧温度在500℃时,结晶度最高,脱硫剂的脱硫效果最好,吸附量达到40.41mg/g,当温度超过500℃时生成了Fe_3O_4,降低了脱硫效果,用4种动力学模型对γ-Fe_2O_3/AC在活性炭载体上的脱硫过程进行动力学描述,发现Elovich模型可以更好地描述CS_2在脱硫剂上的脱硫过程,其化学控制是主要因素。     

高性能Co-γ-Fe_2O_3磁粉制备过程及技术的研究

运用经典成核理论分析了溶液中均相——非均相成核的竞争机制及M(OH)_2(M=Fe~(2+)、C0~(2+)成核过程,进而建立了M(OH)_2在γ-Fe_2O_3表面完全非均相成核制备CO-γ-Fe_2O_3的方法,得到了性能优良的CO-γ-Fe_2O_3粒子,并对理论及过程分析结果进行了验证。本文得到的主要结论是,溶液中构晶物质的过饱和比α是影响成核行为的主要因素,为了使M(OH)_2在γ-Ge_2O_3表面完全非均相成核并且制得高性能Co-γ-Fe_2O_3磁粉。要求在制备过程中严格控制M(OH)_2的α使其在均相与非均相成核临界过饱和比之间,并实现反应体系整体以及任何微区pH及〔M~(2+)〕动态匹配。     

α-Fe_2O_3空心微米球的制备及储锂性能研究

以异丙醇-丙三醇为反应溶剂,利用溶剂热法制备出α-Fe_2O_3空心微米球。采用X-射线粉末衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对产物的形貌和结构进行表征,结果表明,产物是由平均厚度约为5 nm的纳米片自组装而成的α-Fe_2O_3空心球。将产物组装为锂离子电池,并对其储锂性能进行研究,实验结果表明,α-Fe_2O_3空心微米球具有较大的充放电容量和良好的循环稳定性。本研究为发展高容量的锂离子电池负极材料提供了可行的途径。     

氧化铁吸收S0_2的反应机理

通过实验,研究了三种晶型的氧化铁脱硫剂(Fe_3O_4、γ-Fe_2O_3和α-Fe_2O_8)对SO_2的吸收特性。结果表明,在380～450℃的温度范围,对于新制脱硫剂,Fe_3O_4的脱硫速率最快;而对于再生后的脱硫剂,不同初始晶型的氧化铁均转化成α-Fe_2O_3,并且其活性较初始α-Fe_2O_3有较大幅度的提高。X射线分析表明,氧化铁吸收SO_2后的产物主要为Fe_2(SO_4)_3。吸收剂在645℃下再生,放出SO_2和SO_3。对氧化铁吸收SO_2的过程进行了热力学计算,表明在450℃下,吸收反应为不可逆反应,脱硫率可达100％。探讨了因氧化铁表面吸附水蒸汽而加速SO_2吸附及氧化的作用机理。     

Bi_2WO_6光催化剂的合成及降解罗丹明B

以H_2WO_4和Bi(NO_3)_3·5H_2O为原料,用溶剂热法(无水乙醇、乙二醇、丙三醇)和添加不同表面活性剂(SDS,CTAB,PVP,PEG2000)制得了不同形貌的Bi_2WO_6粉体,利用XRD、SEM对产品进行表征。研究了Bi_2WO_6催化降解有机染料Rh B及其相关机理。考察了,溶剂(无水乙醇、乙二醇、丙三醇)、表面活性剂(SDS,CTAB,PVP,PEG2000)等因素对罗丹明B降解率的影响。结果表明添加表面活性剂PVP所制备的Bi_2WO_6粉体为中空花球状结构,其禁带宽度为2.51 e V,在150 W金卤灯辐照下2 h罗丹明B降解率达到92%。     

离子液体辅助合成α-Fe2O3纳米棒及其气敏性能

采用水热合成法和热生长法,以六水氯化铁(Fe Cl_3·6H_2O)为铁源、氢氧化钠(Na OH)为沉淀剂、离子液体1-丁基-3-甲基咪唑氯化物([Bmim]Cl)为表面活性剂,两步合成了α-Fe_2O_3纳米棒,研究了沉淀剂Na OH和[Bmim]Cl添加量对产物形貌结构的影响,并且研究不同[Bmim]Cl添加量合成的α-Fe_2O_3纳米棒的气敏性能,结合能带理论分析了传感器的气敏响应机理。结果表明:当添加0.541 g Fe Cl_3·6H_2O和0.8 g Na OH,[Bmim]Cl的量为1 mmol时可以生成形貌均匀,分散性好,比表面积大的纯相α-Fe_2O_3纳米棒。气敏测试结果表明,其在工作温度为200℃下对5μL·L~(–1)的硫化氢气体的灵敏度达到8.4,检测范围达到0.1～20μL·L~(–1),并且具有良好的稳定性和选择性,有望应用于工业和生活中低浓度的硫化氢气体检测。     

纳米α-Fe_2O_3的热解法制备及催化性能

以Fe(NO_3)_3·9H_2O为主要原料,采用醇盐液热解法结合超临界流体干燥技术制备纳米α- Fe_2O_3微粉。用XRD,TEM对样品进行表征,重点考察热解法制备工艺对α-Fe_2O_3晶态、形貌和尺寸的影响,并通过CO与NO的反应来测试其催化活性,探讨其在汽车尾气净化催化中的应用。结果显示,用醇盐液热解法结合超临界流体干燥技术制备出疏松且分散度较好的红色纳米α-Fe_2O_3粉；该方法制备工艺简单,操作方便,能有效地防止纳米材料制备过程中的硬团聚现象；纳米α-Fe_2O_3对汽车尾气中的主要有害成分NO_(?)有较好的催化净化效果,在500～600 K这一温度范围,NO转化率趋近100%。     

用电镜考察γ-FeOOH在热处理过程中晶形和物相变化

γ-Fe_2O_3磁粉是磁记录材料中最重要的原材枓,其性能主要取决于起始物铁黄(FeOOH)及其热处理条件。本文用H-600型透射电镜并结合电子衍射技术,研究了自制γ-FeOOH在热处理过程中晶粒形貌及物相变化的特征。实验证明,由γ-FeOOH作起始物制备磁粉时的脱水、还原、氧化温度,分别不宜超过600℃、330℃、250℃。按这些热处理条件所得到的样品物相分别为α-Fe_2O_3、Fe_3O_4、γ-Fe_2O_3。     

α-Fe_2O_3纳米微球的合成及气敏性能研究

采用溶剂热法制备了球状结构的氧化铁前驱体,再经400℃热处理后得到α-Fe_2O_3纳米微球。通过TG、IR、XRD和SEM等手段对产物结构和形貌进行了表征。结果表明,合成的α-Fe_2O_3纳米微球直径约为500 nm。此外,我们将α-Fe_2O_3纳米微球制备成厚膜型气敏元件并进行气敏性能测试,在工作温度为150℃时,α-Fe_2O_3纳米微球对苯胺(AN)有良好的选择性和较高的灵敏度,最低检出限可达到1.9 mg/m3,对38 mg/m3苯胺的响应值为10.4。测试结果表明,α-Fe_2O_3纳米微球可用于制备苯胺气体传感器。     

软模板法制备α-Fe_2O_3纳米管及其对形貌的影响研究

以软模板法为基础,选用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为模板,对合成α-Fe_2O_3纳米管的实验条件进行了相应的探索研究,考察了沉淀剂种类、表面活性剂浓度以及反应体系中铁盐的浓度等条件对于反应产物形貌特征的影响,并用SEM、TEM以及X射线衍射等手段对所合成样品进行相应的表征。结果表明,当SDBS的添加量为1.4 mmol,铁盐添加量为0.5 g时可以得到管径在100 nm左右,管长可达1μm左右的α-Fe_2O_3纳米管材料。     

软模板法制备α-Fe_2O_3纳米管及其对形貌的影响研究

以软模板法为基础,选用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为模板,对合成α-Fe_2O_3纳米管的实验条件进行了相应的探索研究,考察了沉淀剂种类、表面活性剂浓度以及反应体系中铁盐的浓度等条件对于反应产物形貌特征的影响,并用SEM、TEM以及X射线衍射等手段对所合成样品进行相应的表征。结果表明,当SDBS的添加量为1.4 mmol,铁盐添加量为0.5 g时可以得到管径在100 nm左右,管长可达1μm左右的α-Fe_2O_3纳米管材料。     

不同分子量聚乙二醇对氧化铁粉体粒径和形貌的影响

以碳酸亚铁、六水三氯化铁、氢氧化钠和碳酸钠为原料,利用不同分子量的聚乙二醇(PEG-2000、PEG-6000、PEG-10000)对纳米粒子晶面生长定向作用,通过固相法直接合成平均粒径为20nm的伽马三氧化二铁(γ-Fe_2O_3),并采用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对得到的γ-Fe_2O_3晶体类型和颗粒形貌进行表征。结果表明,不添加PEG时,得到平均粒径为31.07nm的γ-Fe_2O_3,其形貌是不规则的立方状/棒状的混合结构;而添加PEG后,γ-Fe_2O_3的粒径显著降低,随着PEG分子量从2 000提高到10 000,其粒径逐渐降低,形貌由棒状/球状的混合结构逐渐变为纯球状结构。     

中子透射法研究γ-Fe_2O_3中的含氢量

<正> 一、引言γ-Fe_2O_3磁粉是一类重要的磁记录介质材料。γ-Fe_2O_3是Fe_3O_4向α-Fe_2O_3相过渡的亚稳相,1935年Verwey等人认为γ-Fe_2O_3具有阳离子空位“△”的磁铁矿晶体结构,其分子式可写为:Fe_(3/3)△_(1/3)O_4一个晶胞中含有8个分子式,Fe_(64/3)△_(3/3)O_(32)。根据中子衍射实验,空位从     

核壳结构α-Fe_2O_3锂离子电池阳极材料制备及应用

以甘氨酸作为结构导向剂,通过一步合成溶剂热法制备了新型的胶体核壳结构α-Fe_2O_3。胶体核壳α-Fe_2O_3的结构单元(壳和核)是纳米盘状的α-Fe_2O_3,而纳米盘由α-Fe_2O_3纳米粒子组成。以制备的核壳结构材料作为锂离子电池阳极材料的活性物质,组装成锂离子电池进行测试,电池在180圈循环时仍具有1437.2 m A·h·g~(-1)的放电比容量和1425.7 m A·h·g~(-1)的充电比容量,表明核壳α-Fe_2O_3胶体呈现出高的锂存储容量和倍率性能。独特的核壳状胶体结构,较大的活性物质与电解液接触面积和快速的锂离子扩散能力可能是该材料具有优异性能的关键因素。     

α-Fe_2O_3/g-C_3N_4光催化剂的制备及性能研究

以硫脲和硝酸铁为原料,采用热聚合法制备了一系列不同铁含量复合多孔石墨相氮化碳可见光响应催化剂。采用X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶变换红外(FTIR)、紫外-可见漫反射(DRS)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电镜(SEM)等分析方法对催化剂进行了表征。结果表明,g-C_3N_4和α-Fe_2O_3/g-C_3N_4催化剂样品均呈现多孔结构,且相比纯g-C_3N_4,α-Fe_2O_3/g-C_3N_4可见光吸收性能明显增强。光催化性能实验表明,当α-Fe_2O_3复合量为1%时,制备的催化剂性能最高,反应240 min亚甲基蓝降解率高达99.8%。     

三维有序大孔C/α-Fe_2O_3复合锂离子电池负极材料的制备及性能研究

采用胶晶模板结合浸渍烧结法制备了可用于锂离子电池负极的三维有序大孔(3DOM)C/α-Fe_2O_3复合材料。采用X射线衍射仪和扫描电镜对其进行了物相表征和形貌分析,采用电池测试系统和电化学工作站进行了电化学性能测试。结果表明:该材料具有三维互通的网络结构,α-Fe_2O_3纳米颗粒均匀负载在3DOM C骨架上。以其制备的负极表现出优异的电化学性能,当电流密度为0.5C时,经历300个充放电循环后的可逆比容量仍达到489.35 m A·h/g。这主要得益于集流体独特的3DOM结构,不仅提供充足的空间来容纳在循环中产生的体积变化和释放应力,而且大大缩短了电子和锂离子的传输路径。     

加热时间对Co_3O_4颗粒光催化性能的影响

以Co(NO_3)_2·6H_2O和CO(NH_2)_2为原料,十六烷基三甲基溴化铵为活性剂,采用水热-热分解法在不同加热时间(2 h、3 h、4 h、5 h)条件下制备纯相尖晶石结构的Co_3O_4颗粒。利用X射线衍射和电子扫描电镜研究Co_3O_4颗粒的结构和形貌,并以甲基橙为模拟废水,研究加热时间对Co_3O_4颗粒光催化性能的影响。结果表明,加热时间对Co_3O_4颗粒形貌影响很大,并直接影响其光催化性能。加热时间5 h制备的Co_3O_4结构疏松多孔,光催化性能最好,光照20 min,甲基橙降解率达95%。