Cu掺杂对有序Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ多晶的结构与物理性能的影响

采用固相反应法制备了四方Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ(x=0~1.0)多晶。用热重-差示扫描量热分析,X射线衍射研究了多晶的有序化相变及结构。在固溶范围内(x=0~0.4),观察到有序峰(103)和(215),说明四方Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ多晶为超结构,这是由于合成时在1000℃以上发生了吸氧(δ)有序化相变；当x=0.6~1.0时,978℃时在晶界处形成了单斜杂相,破坏了Sr3YCo4-xCuxO10.5+δ多晶的有序。当x=0~0.4时,多晶呈半导体输运行为。随着Cu掺杂量的增加,Co4+提供的空穴载流子浓度增大,电阻率明显下降；由于Cu的固溶,自旋熵增加,载流子浓度和自旋熵的共同作用使x=0~0.2多晶的热电势不变,x=0.4的热电势降低。并且Cu掺杂导致的晶格畸变使Co3+离子由高自旋态转变为高/低自旋混合态,磁化强度和铁磁转变温度(Tc)降低,磁结构由G-型反铁磁转变为铁磁。在进行二次烧结后,300K时电阻率明显降低,热电势为一次烧结的2倍,可能是二次烧结使多晶的有序化程度增大,提高了铁磁有序排列。     

磨料有序排布电镀砂轮的制备及其把持力研究

为解决电镀砂轮磨削加工中容屑空间不足的问题，采用点胶微粘接的方法制备了磨料有序排布的电镀砂轮，分析了磨料粘接效果和镀层力学性能。通过SEM分析了磨料/镀层/导电胶的结合界面，并进行了干磨削试验。研究结果表明，直径约为磨料粒径40%的胶点可粘接住磨料，单个胶点上粘接多颗磨料的占比小于6%；双脉冲电镀工艺制备的镀层显微硬度大于500HV，表层残余应力小于100MPa，磨料/镀层/导电胶之间的界面贴合紧密，无明显缺陷；砂轮在磨削时没有出现磨料脱落现象。     

磨料电解加工在硬质合金刀具刃口钝化上的应用

常用机械式刃口钝化存在效率低、工具损耗严重等缺点。利用电化学尖端效应结合磨料去除氧化膜,将磨料电解加工应用于硬质合金刀具钝化,可精确地加工出圆弧形刃口。扫描电镜分析表明,钝化消除刃口微小崩刃缺陷和附近前/后刀面磨削痕迹,表面粗糙度由钝化前0.31μm减小到0.14μm,刃口表面质量明显改善。对刃口附近出现微米级的腐蚀微坑做能谱分析,发现钴由钝化前5.8%减小到0.6%,表明富钴区域优先电解。微坑内存在较多杂质元素K、Cl、Na、N是电解质的残留,表明钝化后应加清洗工序。相同切削用量下的对比钻削实验,磨料电解钝化的钻头刃口磨损量略低于毛刷式钝化的钻头。     

二乙烯三胺改性磁性氧化石墨烯复合材料的镉离子吸附性能

以二乙烯三胺(DETA)、氧化石墨烯(GO)及共沉淀法制备的四氧化三铁(Fe_3O_4)为原料,通过原位聚合法制得二乙烯三胺改性磁性氧化石墨烯复合材料(DETA-mGO)。通过透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线光电子能谱仪(XPS)等对DETA-mGO进行了表征,并研究了它吸附水中Cd(Ⅱ)离子的行为。结果表明:DETA-mGO的饱和磁化强度为28.5 emu/g;DETA改性大幅提高了DETA-mGO对Cd(Ⅱ)的吸附量,其吸附量高达114.5 mg/g。DETA-mGO吸附动力学基本符合准二阶模型,吸附速率主要由化学吸附阶段控制。其吸附等温线与Langmuir吸附等温线更吻合,吸附过程主要是单分子层的化学吸附。     

TbCu7型SmCo7-xHfx合金的结构及磁性能

采用熔体快淬法在40 m/s制备了SmCo_7-xHf_x （x=0, 0.1, 0.15, 0.2, 0.3）合金薄带，研究Hf取代量对SmCo_7-xHf_x合金的相组成、组织结构及磁性能的影响.结果表明:随Hf取代量的增加，均可获得TbCu₇型结构的亚稳相，晶格常数a和c也随之增加，c/a比值在0.82~0.83，晶粒平均尺寸减小，且更加均匀；在性能方面，Hf取代量为0.2时，可获得最优磁性能B_r为0.55 T和H_c为1 084 kA/m. Hf的添加还可有效改善合金高温性能，在27~400 ℃温度区间，矫顽力温度系数由未添加时-0.21 %/℃改善到-0.18 %/℃，提升14.3%.      

微粒子化学发光检测体系的研发介绍

微粒子化学法光检测体系的研究设计是开发研制全自动化学发光检测仪的关键,其主要包括"夹心"复合物形成、免疫复合物无损磁性分离、化学发光、微弱闪光信号检测四个过程。本文以AutolumiS 3000微粒子化学法光检测体系为例,对微粒子化学发光检测体系的研究加以介绍。采用背景噪声低、可直接标记抗原或抗体且结合稳定的异鲁米诺作为直接发光试剂。通过分析复合物颗粒磁分离过程,给出磁场设计原则并采用微米级别的磁性微粒研制出了免疫复合物充分无损分离技术系统,大幅度的增加了检测过程中的反应速度并促进结合相和游离相的分离。通过激发液(H2O2+NaOH)促进异鲁米诺发光获得闪光信号。     

聚乙烯亚胺氨基化磁性氧化石墨烯的制备及其对活性艳红X-3B的吸附

使用改性hummers法制备出氧化石墨烯(GO),通过水热法在GO上生长磁性CoFe₂O₄,再使用聚乙烯亚胺(PEI)进行氨基改性,制备出聚乙烯亚胺氨基化磁性氧化石墨烯(PEI-MGO)。使用X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对PEI-MGO的结构和微观形貌进行表征。结果表明:纳米级尖晶石相CoFe₂O₄均匀分散于GO上,且氨基改性成功。探讨了PEI-MGO对水体中活性艳红X-3B的吸附性能。结果表明:在活性艳红X-3B初始质量浓度为150mg/L、体积为100mL、吸附剂质量为0.04g、pH值为1、吸附时间为60min时达到平衡,平衡吸附量为361.15mg/g。PEI-MGO对活性艳红X-3B的饱和吸附量为470.58mg/g。磁分离和磁回收研究表明,PEI-MGO能快速从水体中分离,回收率为98.6%。     

暴露晶面Fe3O4/{001}TiO2纳米材料的构建与光催化性能的提高

暴露{001}晶面的TiO_2的化学性质稳定,无毒,表面活性位点多,已被证明是一种很有前景的光催化材料。本研究以钛酸四丁酯为钛源,以氢氟酸为覆盖剂,采用水热法制得{001}TiO_2,并通过共沉淀法成功得到Fe_3O_4/{001}TiO_2纳米复合材料。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X光电子能谱(XPS)、振动样品磁强计(VSM)和紫外-可见漫反射光谱分析(UV-Vis DRS),对产物的形貌、结构、磁性能和光吸收特性进行了测试表征,并以罗丹明B染料(Rh B)为目标降解物,研究了Fe_3O_4/{001}TiO_2的光催化降解活性。结果表明,制备的{001}TiO_2是长度约为50nm、厚度约为10nm的锐钛矿纳米片,Fe_3O_4是直径为5nm的磁性颗粒,Fe_3O_4/{001}TiO_2具有超顺磁性能,其饱和磁强度为16 emu·g~(-1),利用磁场可以将其分离回收。当Fe_3O_4与{001}TiO_2的配比量为20wt%时,Fe_3O_4/{001}TiO_2催化剂在可见光下对罗丹明B染料(Rh B)的降解率为83.8%。     

磁性纳米材料制备及其在传感器检测领域的应用

在外界磁场的驱动下, 磁性纳米材料能迅速完成对目标物的吸附及其与基质的分离。基于这点, 磁性纳米材料在吸附分离, 环境治理, 食品安全等方面已有较多应用, 并将有更大的应用前景。本文主要对磁性纳米材料的制备方法、富集分离、传感器检测3个方面的研究进展进行介绍。其中, 磁性纳米材料的制备方法包括固、液和气相合成法。富集分离方法介绍了磁性纳米材料对有机污染物的吸附分离, 例如微塑料; 对无机金属离子的吸附分离, 例如铬离子, 铅离子。在传感器检测方面主要介绍了磁性纳米材料在电化学传感器、生物传感器、光学传感器方面的应用。