CoFe2O4纳米颗粒的溶液合成及磁性能

以Co(NO3)2.6H2O和Fe(NO3)3.9H2O为原料,采用直接溶液合成法制备CoFe2O4纳米粉体。分析了纳米粉体的物相结构、微观形貌及合成机理,研究了热处理温度对粉体磁性能的影响。结果表明:所得CoFe2O4粉体为立方尖晶石铁氧体,颗粒细小、分散均匀,平均粒径约为5nm。500℃以下热处理的粉体表现出良好的超顺磁性;500℃以后,随热处理温度上升,颗粒尺寸变大,粉体的比饱和磁化强度Ms、比剩余磁化强度Mr和矫顽力Hc均增大。室温下CoFe2O4粉体的Ms为3.4A.m2/kg。当热处理温度为900℃时,Ms增大到59.5A.m2/kg,Hc增大到97.0kA/m。     

MFe_2O_4铁氧体燃烧合成及其热处理过程中亚稳相的Mōssbauer谱研究

采用燃烧合成法制备了ZnFe_2O_4。Ni-ZnFe_2O_4和MnFe_2O_4尖晶石型软磁铁氧体粉体。通过Mssbauer谱对燃烧合成产物及其热处理后的物相组成进行分析。研究结果表明,燃烧合成MFe_2O_4(Mo为Mg~(2 ),Mn~(2 ),Ni~(2 ),Zn~(2 )等)是在非平衡状态下进行的,其特点是燃烧温度高,降温速率快,因而使产物中存在部分亚稳相和中间相。燃烧合成的MnFe_2O_4在1100℃热处理2 h后,产物中的Fe_2O_3与Mn的氧化物几乎未发生反应生成尖晶石相;1200℃热处理2 h的产物经空气和水中淬火后,均可得到结构较为完整的单相MnFe_2O_4铁氧体,但与传统固相反应法的本质区别是阳离子趋向反型分布,说明MnFe_2O_4的形成与周围气氛及温度有着十分重要的关系。     

双原位水热法制备纳米磁性氧化铈的性能及其对磷离子吸附作用

采用双原位水热法制备了钴铁氧体(CoFe_2O_4)含量不同的一组磁性氧化铈(CeO_2-CoFe_2O_4),研究了CeO_2-CoFe_2O_4晶体结构、微观形貌、磁性能及其对溶液中磷元素的吸收情况。X-射线衍射(XRD)图谱显示少量CoFe_2O_4的加入没有影响CeO_2的结晶性能,CeO_2-CoFe_2O_4具有典型的CeO_2特征峰,同时含有CoFe_2O_4特征峰;扫描电镜(SEM)图片表明CeO_2-CoFe_2O_4是均匀的立方体,粒度大约20～50 nm;CeO_2-CoFe_2O_4样品磁滞回线显示CeO_2-CoFe_2O_4样品铁磁性能明显,样品的磁性能随着其中CoFe_2O_4含量增加而增加;样品中Co~(2+)含量过高会导致样品粒径增大,团聚严重,从而影响其对溶液中磷离子吸附率,0.15 g 2~#样品(Ce~(2+)与Co~(2+)摩尔比分别为20∶1)吸附时间为10～20 min时吸附效果最好。     

离子液体辅助水热法制备TiO_2/CoFe_2O_4复合材料及光催化性能

以离子液体([C_4MIM]BF_4)为辅助剂、铁酸钴为磁核,用水热法制备了可磁分离TiO_2/CoFe_2O_4新型复合光催化材料。利用X射线衍射、N_2吸附-脱附和透射电子显微镜对样品进行表征;以亚甲基蓝溶液为模拟污染物,在模拟太阳光下考察样品光催化性能。结果表明:加入离子液体制备的TiO_2/CoFe_2O_4样品具有介孔结构,TiO_2稳定的包覆在CoFe_2O_4上,其比表面积可达238.3 m~2/g;在模拟太阳光下照射2 h,对亚甲基蓝的降解率可达97.9%。样品经磁场回收后重复使用3次光降解率为96.1%,依然保持较高的光催化活性。     

均匀共沉淀法合成磁性水滑石的结构、性能及应用

采用均匀共沉淀法制备了CoFe_2O_4含量不同的一组磁性水滑石(MgAl-LDHs-CoFe_2O_4),研究了MgAl-LDHsCoFe_2O_4晶体结构、微观形貌、磁性能、热稳定性及其对溶液中磷元素的吸收情况。X-射线衍射(XRD)图谱表明少量CoFe_2O_4的加入没有影响水滑石的结晶性能,磁性水滑石具有典型的水滑石特征峰,同时含有CoFe_2O_4特征峰;扫描电镜(SEM)图片显示采用均匀共沉淀法制备磁性水滑石是片层状结构,磁性基质CoFe_2O_4均匀地吸附在水滑石片层表面;磁性水滑石样品经振动样品磁强计(VSM)测试结果发现磁性水滑石具有铁磁性,样品的比饱和磁化强度随着其中含量增加而增加;差热分析(TG-DTA)结果表明磁性水滑石的热分解特性与纯的水滑石热分解特性相似,磁性基质的引入没有改变水滑石热分解的特征;研究样品对溶液中磷离子吸附率,发现0.15 g 2#样品(Co~(2+)与Mg~(2+)摩尔比分别为1∶50)吸附时间为10～20 min时吸附效果最好。     

共沉淀法制备CoFe2O4/MWCNTs复合材料及微波吸收性能

通过一步共沉淀方法制备CoFe_2O_4/MWCNTs复合材料。研究了CoFe_2O_4/MWCNTs在石蜡不同质量比时吸波性能的差异及原因分析。借助X射线衍射仪、透射电镜和矢量网络分析仪对产物的组成、结构、形貌和电磁参数能进行了表征。结果表明:尖晶石型CoFe_2O_4粒子均一覆盖在碳纳米管表面且粒径在30nm左右。在2到18GHz范围内探讨了CoFe_2O_4/MWCNTs复合材料的微波吸收性能,与石蜡质量比为1∶1的情况下,在频率为8.88GHz,厚度为2mm时,CoFe_2O_4/MWCNTs的最大吸收值达-32.5d B,低于-10d B的频宽为2.4GHz。     

氮化硅晶界玻璃相结晶化的研究

三种经过不同温度下热处理的热压氮化硅样品(含5wt％Y_2O_3和2wt％Al_2O_3添加物),用X射线衍射、X射线微量分析和高分辨率电子显微镜进行了研究。结果表明在热处理后晶界区产生相变化。晶界玻璃相由于热处理而结晶化。     

微量Al3+掺杂纳米CoFe2O4深度处理造纸废水

通过溶胶-凝胶法制备微量Al~(3+)掺杂的纳米CoFe_2O_4,并对制备的催化剂进行了表征,将其应用于非均相UV/Fenton反应体系中处理造纸废水生化出水。结果表明,微量Al~(3+)掺杂纳米CoFe_2O_4能够高效催化H_2O_2,从而有效降低造纸废水生化出水的COD。当CoFe_(2-x)Al_xO_4的x=0.15时所得催化剂粒径小、比表面积大,催化效果为佳。在初始pH为3、H_2O_2投加量7.68 mmol/L及催化剂用量1 g/L时,催化降解30 min时废水的COD从(122.9±0.1) mg/L下降到(72.91±0.10) mg/L,去除率为40.7%,达到GB 3554-2008排放标准(80 mg/L),150 min达到最大去除率49.3%。催化剂在反应过程中具有很低的金属离子溶出率,当回用4次后,仍有很高的去除率。     

溶胶-凝胶自燃烧法制备纳米CoYxFe2-xO4铁氧体的特性

采用溶胶-凝胶自燃烧法制备了CoYxFe2-xO4(x=0.0,0.1,0.2,0.3)铁氧体纳米粉末,并在不同温度下对样品进行了热处理.利用热重/差热综合分析仪及Fourier变换红外光谱仪研究样品的热反应过程.利用X射线衍射仪和振动样品磁强计对样品的结构、晶粒尺寸和磁性进行了测量和分析.结果表明:经自燃烧和不同温度热处理后粉末样品都具有尖晶石结构,晶粒尺寸为10～22 nm之间,存在亚铁磁性.随着稀土钇掺杂量的增加,晶格常数呈现变小趋势,晶粒尺寸减小,矫顽力增大,比饱和磁化强度减小,样品形成单相尖晶石结构能力变弱.经过热处理后,样品的晶格常数、晶粒尺寸、比饱和磁化强度增加,而矫顽力先增后减.     

纳米尖晶石型Ni_((1-x))Zn_xFe_2O_4的水热合成及磁性分析

由水热法合成了纳米尖晶石型磁性复合氧化物Ni(1-x)ZnxFe2O4(0≤x≤1),并对所合成的系列样品的磁学特性进行了表征与分析。具体分析了水热合成温度对合成的NiFe2O4样品的比饱和磁化强度(σs)、矫顽力(Hc)的影响,以及Ni2+含量对合成的系列样品的比饱和磁化强度(σs)、矫顽力(Hc)的影响,并进一步探讨了样品的超顺磁性。     

以C为自蔓延高温合成燃料制备高磁导率NiCuZn铁氧体

以不同质量的C粉替代Fe粉作为合成燃料,通过自蔓延高温合成（SHS）反应制备NiCuZn铁氧体粉体,并将合成粉体压成环进行烧结。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、振动探针式磁强计和阻抗分析仪研究了C粉含量对NiCuZn铁氧体烧结样品的物相、形貌、密度及磁性能的影响。结果表明：相对于Fe粉,以C粉为SHS燃料合成NiCuZn铁氧体不会引入杂质;在C含量为5％时,获得NiCuZn铁氧体固相反应充分,具有单一的尖晶石相;其比饱和磁化强度为45．5A·m^2／kg,比剩余磁化强度为12．1Am^2/kg,矫顽力为13．1A／m。975℃烧结2h的样品在1MHz频率下的磁导率高达5936。     

有机物原位包裹Co微米球的溶剂热制备

以醋酸钴为钴源,乙二醇为溶剂,氢氧化钠为添加剂,三嵌段共聚物P123为表面活性剂,采用溶剂热法一步制备了有机物包裹的Co微米颗粒。通过表征测试发现,有机物包裹的Co微米颗粒为球状,粒径均匀,尺寸约5 μm左右。通过热重以及磁性能测试发现,所制备的有机物包裹Co微米颗粒在450 ℃以内热稳定性良好;饱和磁感应强度高达169 emu/g,矫顽力低至50 Oe,剩磁在10 emu/g以内,软磁性能良好。本研究中以常用溶剂水、乙醇为参照组进行了对比实验,并对样品进行了表征和性能测试。此外,本研究进一步探讨了表面活性剂P123对样品结构及性能的影响。     

溶胶-凝胶法制备Co掺杂ZnO薄膜及其室温铁磁性(英文)

以聚乙烯醇为溶剂,用溶胶-凝胶法在石英玻璃基底表面制备了Zn1-xCoxO(x=0.08,0.10,0.12)稀磁半导体薄膜。研究表明:Zn1-xCoxO薄膜均为纤锌矿结构,没有出现与Co相关的杂质相,Co2+取代Zn2+位置进入ZnO的晶格,样品的光学带隙随Co含量的增加而减小。Zn1-xCoxO稀磁半导体薄膜具有室温铁磁性,其饱和磁化强度(Ms)和矫顽力(Hc)均随Co2+含量(x=0.08,0.10,0.12)的增加而逐渐增大,Ms分别为1.12×104,1.45×104A/m和1.66×104A/m,Hc分别约为2.31×105,3.30×105A/m和4.26×105A/m,并讨论了其铁磁性的来源。     

YSZ/MgAl_2O_4复合粉末的合成及其材料的烧成活化能

采用共沉淀法在1100℃制备了70%(体积分数,下同)氧化钇稳定氧化锆[xY2O3+(1-x)ZrO2,x=0.02,0.03,0.04,in mole,yttria stabilized zirconia,YSZ]-30%镁铝尖晶石(MgAl2O4)复合粉体,2种原始粉料的配料各为70%和30%,并在1200～1500℃常压烧成制备了陶瓷材料。结果表明:在制得的所有粉末中,未发现单斜相ZrO2;2YSZ(0.02Y2O3+0.98ZrO2,摩尔分数,下同)/MgAl2O4和3YSZ/MgAl2O4这2种粉体中的ZrO2为四方相多晶氧化锆;而4YSZ/MgAl2O4粉末中的ZrO2相为全稳定立方氧化锆。对于1500℃烧结制备的陶瓷材料,2YSZ/MgAl2O4块体中的ZrO2相为部分稳定氧化锆;而3YSZ/MgAl2O4和4YSZ/MgAl2O4块体中的ZrO2相为全稳定氧化锆。(2～4)YSZ/MgAl2O4复相陶瓷的活化能为(623±80)kJ/mol。     

Mg0.5Ni0.5Fe2O4 nanoparticles as heating agents for hyperthermia treatment

In the present work, Mg_0.5Ni_0.5Fe₂O₄ nanopowders were prepared by a sol-gel combustion method. The magnetic properties, heat generation ability in an AC magnetic field and cytotoxicity of the mixed ferrite nanopowders were investigated. The results showed that the powders have crystalline spinel structure with a particle size in the range of 20-90 nm. Maximum saturation magnetization (Ms) of 51 emu/g was obtained for the Mg_0.5Ni_0.5Fe₂O₄ nanoparticles calcined at 900°C. The results showed that, the coercivity (Hc) of the Mg_0.5Ni_0.5Fe₂O₄ initially increases up to 700°C and then decreases with increasing temperature, whereas the Ms of the samples continuously increases. The Mg_0.5Ni_0.5Fe₂O₄ sample exhibited a temperature increase up to 45°C during 10 minutes in the exposure of magnetic field of 200 Oe. By increasing the viscosity of ferrofluid, the heat generation ability of nanoparticles reduced up to 9% at magnetic field of 200 Oe. Cell compatibility of the ferrite powders was studied by MTT assay using MG63 cell line proliferation. MTT results showed that calcination temperature of the Mg_0.5Ni_0.5Fe₂O₄ nanoparticles significantly affects the cell compatibility.     

溶胶-凝胶燃烧法制备Nd:Y_2O_3激光陶瓷纳米粉体

以Y_2O_3 和Nd_2O_3为原料,采用溶胶-凝胶燃烧法制备出Nd:Y_2O_3激光陶瓷纳米粉体.XRD测试结果表明粉体的最佳煅烧温度为1000 ℃,并且晶化完全.原子力显微镜观察结果表明粉体的粒度约为200 nm,分布均匀.差热-热重分析表明,柠檬酸在447 ℃分解放热, 而晶型转变温度为590 ℃,荧光光谱测试表明粉体最强的荧光发射峰位于9421.646 cm~(-1)(即波长1061.4 nm处) ,是 Nd~(3+4)F_(3/2)-~4I_(11/2)谱相导致的荧光发射.     

Ni-Zn铁氧体纳米晶的化学共沉淀合成

以FeCl3,ZnCl2和NiCl2为原料,通过化学共沉淀法并经800℃和1000℃煅烧2h制备了颗粒细小的Ni0.64Zn0.36Fe2O4铁氧体纳米微粉。用X射线衍射确定了微粉的组成,用扫描电子显微镜观察了颗粒的形貌。在室温下,利用振动样品磁强计测量样品的磁性能。结果显示样品具有亚铁磁性,根据实验值计算的分子磁矩小于其理论值,这主要由于表面结构缺陷导致表面分子的磁自旋玻璃结构。     

氧化铁纳米材料的制备、表征及磁性研究

采用水热法,以三氯化铁为铁源,以聚乙烯吡咯酮（ PVP）和十六烷基三甲基溴化铵（ CTAB）为表面活性剂,合成了α-Fe2 O3纳米棒和纳米立方体,并用X-射线衍射仪（ XRD）、扫描电子显微镜（ SEM）和磁学测量系统（ SQUID-VSM）对其进行了表征。结果：以PVP为表面活性剂所制备的α-Fe2 O3纳米材料为平均直径约为70 nm,长度约300 nm纳米棒,以CTAB为表面活性剂所制备的α-Fe2 O3纳米材料为边长700 nm的准立方体,而不加表面活性剂所制备的样品的为无形貌的氧化铁纳米材料;其室温磁化强度和矫顽力分别为Mr 0．07 emu／g, Hc 2300 Oe;Mr 0．2 emu／g, Hc 3600 Oe;Mr 0．15 emu／g, Hc 3100 Oe。结论：表面活性剂对样品的形貌和磁性具有重要影响。     

振动样品磁强计在磁记录介质中的应用

采用 74 0 7型振动样品磁强计 (VibratingSampleMagnetometer)对 (FePt/C) 1 0 磁记录多层膜的磁学性质进行了测量 ,包括磁滞回线、直流退磁曲线 (DCD)、等温剩磁曲线 (IRM)及磁化强度与时间 (M -t)的关系。通过磁滞回线可直接得到Hc、Mr、Ms、S 、Mr/Ms、SFD等宏观磁学性能参数 ;由DCD和IRM得到的δM曲线可用来研究晶粒间交换耦合作用 ;磁反转体积 (Va)的计算通过DCD、M -t实验可实现 ,由此可以确定磁记录介质的热稳定性。     

Structural,magnetic and optical properties of BiFeO3 synthesized by the solvent-deficient method

Bismuth ferrite (BiFeO₃, BFO) powders were synthesized by a simple and cost-effective solvent-deficient method using bismuth nitrate, iron nitrate, and ammonium bicarbonate as the only precursors. Single phase BiFeO₃ powder was fabricated after the Bi:Fe ratio was adjusted and after the precursor mixture was calcined for one hour at 600 °C. We investigated the formation reactions, crystal structure, particle size distribution, magnetic and optical properties of synthesized BiFeO₃. X-ray diffraction revealed the formation of well-crystallized BFO nanocrystallites starting at a temperature of 450 °C. BiFeO₃ powder calcined at 600 °C showed very weak ferromagnetism at room temperature which is different from the linear M–H relationship in bulk BiFeO₃ ceramics. The remnant magnetization value (Mr) was found to be 5 × 10⁻³ emu g⁻¹ and a coercive field value (Hc) nearly 500 Oe. The UV–visible spectra showed maximum adsorption at ∼464 nm with a derived bandgap value of 1.85 (1.8449 ± 0.0013) eV for BFO nanocrystallites supporting their potential application as visible light-response photocatalysts. Direct bandgap value obtained from reflectance measurement is determined to be 2.25 (2.2464 ± 0.0065) eV.