聚苯胺/Fe3O4纳米复合材料在初始中性溶液中的制备与表征

在没有加酸并含有阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵的Fe3O4纳米粒子悬浮液中,采用原位化学氧化聚合法制备了聚苯胺/Fe3O4纳米复合材料,并用高分辨透射电镜(HRTEM)、红外(FT-IR)、X射线衍射(XRD)、振动样品磁强计等对此纳米复合材料的形貌、结构和电磁性能进行了研究,对此纳米复合材料的形成机理也作了分析.研究结果表明Fe3O4纳米粒子被聚苯胺所包覆.Fe3O4纳米粒子和聚苯胺之间存在着一定的相互作用,以利于Fe3O4纳米粒子被聚苯胺所包覆.此纳米复合材料兼具导电性和磁性,Fe3O4的含量对其电磁性能影响很大,随着Fe3O4含量的增加,其室温电导率随之降低,而其饱和磁化强度则随之增加.     

纳米Fe_3O_4/聚吡咯复合材料的形貌可控制备及电磁特性

为实现纳米Fe3O4/聚吡咯(PPy)复合材料的形貌可控合成,以十二烷基苯磺酸钠(NaDBS)为表面活性剂,运用乳液聚合方法制备了纳米Fe3O4/PPy复合材料。研究了体系中油相吡咯及表面活性剂用量对纳米Fe3O4/PPy复合材料表面形貌的影响规律,分析了纳米Fe3O4/PPy复合材料形貌与其电磁特性之间的关系。结果表明:吡咯用量的增加改变了体系中胶团的存在状态,使得纳米Fe3O4/PPy复合材料的形貌由草莓状向核-壳结构转变;体系中胶团的数量随着表面活性剂用量的改变发生变化,根据此规律调控了核-壳复合粒子内核的数量,从而得到了单核或多核的纳米Fe3O4/PPy复合材料。     

纳米四氧化三铁/天然橡胶复合材料的制备及性能研究

采用化学共沉淀法经过硅烷偶联剂改性制备纳米四氧化三铁粒子(纳米Fe3O4),再通过不同的制备工艺与天然胶乳(NR)共混,制备纳米Fe3O4/天然橡胶复合材料(纳米Fe3O4/NR)。利用马尔文MS2000激光粒度仪、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等分析仪器分别对所制备样品的形貌、成分及结构进行表征。结果表明:化学共沉淀法制备的纳米Fe3O4粒子为结晶态,粒径约为47nm。硅烷偶联剂可有效地对纳米Fe3O4表面进行改性;改性后的纳米Fe3O4粒子,增强了纳米Fe3O4/NR复合材料的界面作用,提高了纳米Fe3O4粒子在NR中的分散性,改善了复合材料的结构和性能。     

溶剂热法制备Fe_3O_4/氧化石墨烯复合材料及其性能研究

以氧化石墨和二茂铁为原料,采用溶剂热法原位一步合成了Fe3O4/还原氧化石墨烯(Fe3O4/RGO)复合物,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、循环伏安测试等手段对复合材料的形貌、结构、磁性能和电化学性能进行了表征。结果表明,该方法具有简单、可控的优点,通过调变前驱物中氧化石墨和二茂铁的比例,可以控制复合物中Fe3O4纳米粒子的负载量。所制备Fe3O4/RGO复合材料由平均粒径约20nm的Fe3O4纳米颗粒高度分散在还原氧化石墨烯片层上组成,具有较好的超顺磁性,电化学稳定性和良好的倍率性能。     

磁响应性TiO2/石墨烯纳米复合材料的合成及光催化性能

采用乳液插层水解法成功制备了一种层状磁响应性光催化纳米复合材料.首先通过水热法制备磁性Fe3O4纳米粒子,将其超声分散在溶有钛酸丁酯的无水乙醇中,形成钛酸丁酯包裹Fe3O4纳米粒子的微乳液,然后将该微乳液插层于石墨烯中,利用石墨烯的层状结构作为载体形成一种稳定体系,通过控制水解,使TiO2纳米粒子与磁性Fe3O4纳米粒子共同镶嵌于石墨烯层间,形成一种新型的磁响应TiO2/石墨烯纳米复合材料.通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、震动样品磁强计(VSM)等手段对该复合材料进行表征,并通过模拟太阳光下降解亚甲基蓝(MB)评价复合材料的光催化性能.该复合材料通过磁分离可反复使用,重复使用7次后,对亚甲基蓝的降解率仍大于90％.     

静电纺制备Fe3O4/PEK-C纳米复合膜及其吸波性能

静电纺丝技术是一种新颖、高效且简单的制备连续纳米纤维的方法,纳米复合纤维膜的优异特点赋予了纳米吸波剂新的吸波通道。本文采用静电纺丝工艺制备Fe3O4/PEK-C纳米复合纤维膜,利用SEM和TGA表征纳米复合纤维膜的微观形貌和热稳定性,用矢量网络分析仪测试样品在8.2~12.4 GHz的电磁参数与吸波性能。结果表明,Fe3O4/PEK-C纳米复合纤维膜呈现出超细纤维彼此交织构成的立体网络结构,其热稳定性、复介电常数和复磁导率均随着Fe3O4含量的增加而增加,介电损耗和磁损耗得到加强。当纳米复合纤维膜的厚度为1.8 mm时,其反射损耗在整个测试波段均处于-5 dB以下,-10 dB以下有效吸收频宽为2 GHz,频率在8.6 GHz处吸收强度达到最大值-15.4 dB。预期可作为隐身复合材料的吸波功能层。     

铁、镍及其合金纳米粒子的制备及电磁性能研究

利用直流电弧等离子法在105Pa H2 Ar混合气氛下制备了Fe,Ni及FeNi合金纳米粒子,通过XRD,TEM,XPS,VSM及TC-436(LECO LTD.)N/O分析仪等对纳米粒子结构、形貌、成分、表面状态及静态磁性能进行了表征,并通过矢量网络分析仪,利用同轴波导的方法对金属纳米粒子进行了电磁参数的测定.结果发现:在2～8GHz频率范围内,Fe,Ni,FeNi合金纳米粒子/固体石蜡复合材料的复介电常数虚部ε″在3～4,7～10,14～16GHz频段均出现三个峰值,随着Fe元素含量的增加,FeNi合金纳米粒子的复介电常数ε″损耗值成规律性的增加;复磁导率实部μ′也逐渐增大,且在2～4GHz范围出现极大值,复磁导率虚部μ″吸收峰值向高频段移动,而且当成分(质量分数/%)为Fe49.00Ni和Fe28.35Ni时,材料的吸收频带展宽.     

石墨烯负载Fe_2O_3纳米复合材料及储能性能研究

针对锂离子电池体系,以提高负极材料可逆充放电容量为目的,制备了Fe2O3-石墨烯纳米复合材料,并利用XRD、SEM对其结构和形貌进行了表征分析,通过恒流充放电测试对其电化学性能进行系统研究。采用水热法成功制备了二元的Fe2O3-石墨烯纳米复合材料,纳米Fe2O3分布较为均匀,形貌多为菱形块状或类球状多面体,且与石墨烯片相互交叠,有效抑制了双方的团聚,形成了有利于储锂的堆砌结构。电化学性能测试表明,Fe2O3-石墨烯纳米复合材料的储锂性能大大优于石墨烯和纳米Fe2O3,30次循环后,可逆容量仍高达1 252mAh/g,循环性能优异;随着石墨烯加入量的增大,Fe2O3-石墨烯纳米复合材料的可逆容量越高。     

木基多孔炭/铁氧体复合吸波材料的制备与性能表征

以马尾松木材为原料,使用低温预处理、真空浸注和高温原位生长等手段制备了性能优异的木基多孔炭/铁氧体复合吸波材料(WPC/Fe3 O4),采用XRD、XPS、SEM、VNA等技术对复合材料的物相、成分、形貌和电磁特性等进行表征分析,初步阐述了其吸波机理.结果表明:制备的WPC/Fe3 O4具有优异的吸波性能,其反射损耗峰值达-35.6 dB,有效吸波频带宽超过5.6 GHz,并且在3～4.3 mm厚度范围内均可实现对全部Ku频段电磁波的有效吸收;WPC/Fe3 O4具有规则通直的孔隙结构和丰富的异质界面,高温下Fe3 O4纳米粒子均匀生长于木基多孔炭的孔隙和炭壁中;随着碳化温度的升高,WPC/Fe3 O4的介电常数显著增大而磁导率变化较小;WPC/Fe3 O4的电磁损耗机制主要为导电损耗、磁损耗和界面极化损耗.复合材料表现出对Ku频段电磁波的高效与宽频吸收,有望实现其在电子通讯或目标隐身等微波领域的应用.     

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。     

CoFe2O4-石墨烯纳米复合材料的制备及微波吸收性能

通过原位共沉淀法即Co²⁺、Fe²⁺均匀共沉淀在氧化石墨表面的同时氧化石墨被原位热还原, 制备出CoFe₂O₄-石墨烯(CFO-GN)纳米复合材料。利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线能谱(EDS)、热重分析仪(TGA)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和矢量网络分析仪(VNA)等对复合材料的形貌、结构、元素成分及微波吸收性能进行了表征和分析。结果表明: 钴铁氧体(CoFe₂O₄)纳米粒子均匀分散在石墨烯层间及表面, CoFe₂O₄-石墨烯纳米复合材料同时具有介电损耗和磁损耗, 表现出良好的微波吸收性能。CoFe₂O₄质量分数分别为88.62%和74.53%的CoFe₂O₄-石墨烯纳米复合材料, 当厚度为2 mm时反射损耗分别可达-11.0 dB和-12.4 dB, 反射损耗在-8 dB以下的频宽约为2.0 GHz和4.3 GHz。其中石墨烯含量相对较高的复合材料介电损耗较强, 反射损耗强度较大, 吸收频带较宽, 具有更好的微波吸收性能。     

表面修饰对纳米Fe3O4/导电聚苯胺复合材料结构和电磁性能的影响

主要研究了一种具有雷达波吸收能力的核-壳结构导电、导磁材料,该材料以磁性Fe3O4作为内核,以十二烷基苯磺酸(DBSA)掺杂的聚苯胺包覆在核外形成导电外壳,通过TEM、FTIR、TG和介电常数及磁导率的测量比较了分别用PEG和FeCl3将纳米Fe3O4表面修饰后,其复合材料结构和电磁性能的变化.结果表明:表面改性后的纳米Fe3O4/聚苯胺复合材料的颗粒分散度和热稳定性都得到了提高,其中FeCl3修饰的纳米粒子由于Fe3 的同粒子作用,平均粒径只有60-80nm,热分解温度达到了410℃;同时,经表面修饰后的纳米Fe3O4/聚苯胺复合材料的初始介电常数和磁导率都有大幅度的增加,但其频散效应明显,因此在低频段的电磁损耗相对较大,较表面未改性的纳米复合材料具有更强的吸波性能.     

纳米Fe3O4与纳米SrO·6Fe2O3填充丁腈橡胶复合材料的力学与磁学性能

以NBR、纳米Fe3O4和纳米SrO·6Fe2O3为原料制备了NBR/Fe3O4复合材料与NBR/SrO·6Fe3O4复合材料.研究了不同纳米粒子含量时,两种复合材料中的物理机械性能变化、磁学性能以及复合材料中的纳米粒子分布.结果表明:随着纳米粒子的不断加入,复合材料的抗拉强度、300%定伸应力与扯断伸长率不断下降,但...     

Fe_2O_3/煤基石墨烯纳米复合材料制备及其电化学性能研究

以自然界富产煤炭为原料,通过高温处理、化学氧化及等离子体技术制备了煤基石墨烯,并进一步通过水热合成法将Fe2O3负载在所制石墨烯表面,成功制备了不同质量比的Fe2O3/石墨烯纳米复合材料。采用SEM、TEM等技术手段,研究了Fe2O3/石墨烯纳米复合材料的结构特征;采用电化学工作站和锂电池系统,研究了Fe2O3/石墨烯纳米复合材料的电化学特征。实验结果表明:质量比为50%的Fe2O3/石墨烯纳米复合材料的各项电化学性能最佳。     

石墨烯-镍纳米复合材料的辐射制备及其电磁行为研究

通过伽马辐射技术实现氧化石墨烯的辐射还原和Ni纳米粒子的负载,制备出石墨烯-镍(RGO-Ni)纳米复合材料。通过透射电镜对不同氧化石墨烯和镍盐比例下制备的RGO-Ni纳米复合材料的形貌进行分析。电磁结果显示,负载Ni纳米粒子后,复合材料的电损耗和磁损耗提高。反射率计算结果表明,RGO-Ni-1在厚度2mm、频率7GHz时达到最大的反射损耗-21.98dB。     

FeCo/石墨烯的制备和吸波性能

用共沉淀和高温退火相结合的方法制备了晶态FeCo/石墨烯吸波粒子,使用XRD、FESEM和TEM等手段对其晶体结构和微观形貌进行了表征。结果表明,向石蜡中添加不同质量的FeCo/石墨烯吸波粒子可制备不同含量吸波粒子的复合材料。使用微波矢量网络分析仪对不同含量吸波粒子的复合材料的电磁参数的测试和不同厚度吸波性能的模拟结果表明,吸波粒子含量为50%的材料,其吸波性能最优;厚度仅为1.6 mm的材料,有效吸收带宽为5.0 GHz(12.3~17.3 GHz)。吸波粒子优异的吸波性能,源于介电损耗和磁损耗的协同作用以及合适的阻抗匹配率和衰减常数。     

NBR/纳米Fe_3O_4复合材料的物理力学性能与摩擦磨损性能测试

为了改善丁腈橡胶(NBR)的摩擦学性能,将具有较好润滑特性的Fe3O4纳米粒子与应用广泛的丁腈橡胶(NBR)进行共混,制备了NBR/纳米Fe3O4复合材料。实验对复合材料的拉伸强度、硬度、300%定伸应力、磁性能等物理力学性能、摩擦磨损性能等进行了测试。并对复合材料的表面微观形态,以及Fe3O4粒子的基本分布进行了分析。结果表明,Fe3O4纳米粒子的加入,使NBR的物理力学性能略有改变,表面微观形态变化较小。摩擦学性能有很大改善,纳米Fe3O4粒子含量为12%时,耐磨效果最优,这可归因于摩擦过程中在摩擦表面形成的一层固体吸附膜。     

Fe_3O_4@锂铝硅微晶玻璃/还原氧化石墨烯复合材料的制备和吸波性能

为了改善传统磁性吸波材料的阻抗匹配和提升吸波性能,将传统的磁性材料Fe_3O_4、透波材料锂铝硅微晶玻璃(LAS)和还原氧化石墨烯(RGO)进行复合,采用三步法制备Fe_3O_4@LAS/RGO磁性吸波复合材料。通过多种测试手段对其结构、形貌和组成进行表征,并分析其电磁参数和吸波性能。研究了基体氧化石墨烯(GO)添加量对Fe_3O_4@LAS/RGO复合材料的形成和吸波性能的影响,随着GO含量的增加,Fe_3O_4@LAS纳米球的分布变得稀疏,RGO堆叠程度变大。GO的质量分数为40wt%(Fe_3O_4与LAS摩尔比为1∶0.2)时,Fe_3O_4@LAS/RGO复合材料的吸波性能最佳,反射损耗在12.4GHz处达到-65dB,且仅需要2.1mm的匹配厚度,在该厚度下小于-10dB(超过90%的电磁波被材料吸收)的反射损耗达到4GHz。LAS作为涂覆在Fe_3O_4纳米球表面的透波层,引入了多重透射-吸收机制。     

聚甲基丙烯酸甲酯与纳米Fe3O4的复合研究

将用共沉淀法合成的包覆油酸的Fe3O4纳米粒子,分散在甲基丙烯酸甲酯(MMA)中,采用原位聚合法制备得到PMMA/Fe3O4纳米复合材料,研究了Fe3O4含量对复合材料的玻璃化转变温度(Tg)、溶解性能以及复合材料中PMMA分子量的影响.实验结果显示:复合材料的Tg较纯PMMA有所提高,且随着Fe3O4含量的增大而增高...     

外贴Fe3O4/CNTs杂化碳纳米纸的碳纳米管复合材料吸波性能

通过对Fe₃O₄纳米粒子接枝碳纳米管的单分散水溶液真空吸滤制备出一种新型的杂化碳纳米纸, 它与树脂浸润良好, 可以与复合材料一体成型。分别借助FE-SEM、EDS、BJH法和振动样品磁强计表征杂化碳纳米纸及其复合材料的微观形貌、元素组成、平均孔径分布和磁性能。在8.2~18 GHz频段内利用波导法测量碳纳米管共混复合材料和外贴杂化碳纳米纸/碳纳米管共混复合材料的电磁参数和吸波反射率。研究结果表明: 外贴一层杂化碳纳米纸(厚0.1 mm)后, 碳纳米管共混复合材料的磁损耗明显增加, 在8.2~18 GHz微波频段内吸波反射率基本上全部小于-10 dB(频宽大于9.7 GHz), 在15.42 GHz位置, 反射损耗峰达-43.18 dB, 远优于碳纳米管共混复合材料。