纳米Fe3O4及Fe3O4-SrFe12O19吸波复合材料的制备及性能

采用共沉淀法成功制备出具有超顺磁性的纳米Fe₃O₄, 并将Fe₃O₄与SrFe₁₂O₁₉复合制成复合吸波材料Fe₃O₄-SrFe₁₂O₁₉, 利用X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)和矢量网络分析仪(PNA)对产物的物相、显微结构、磁性能和吸波性能进行了表征与分析。结果表明, 当Fe₃O₄与SrFe₁₂O₁₉质量比为1∶0.3时, Fe₃O₄-SrFe₁₂O₁₉饱和磁化强度为11.1 emu·g^-1, 矫顽力0.86 Oe, 剩余磁化强度0.08 emu·g^-1, 其吸波性能最佳, 最大吸收峰值为-17.7 dB,-5 dB频宽为1.3 GHz, 较Fe₃O₄和 SrFe₁₂O₁₉的最大吸收峰值分别提高247%和185%, 频带分别拓宽1.12 GHz和0.40 GHz。     

核壳结构SrFe12O19NiFe2O4复合纳米粉体的吸波性能

以Fe(NO₃)₃、 Ni(NO₃)₂和Sr(NO₃)₂为主要原料, 通过两步柠檬酸盐溶胶-凝胶法, 制备出核-壳结构SrFe₁₂O₁₉-NiFe₂O₄磁性纳米复合粉体。采用XRD、 TEM、 VSM及矢量网络分析仪对合成的粉体的结构、 形貌及吸波性能进行了分析研究。结果表明, 复合粉体的相结构与NiFe₂O₄含量有关, 当SrFe₁₂O₁₉与NiFe₂O₄的质量比为1∶2、 烧结温度为1050℃时, 复合纳米粉体的相与NiFe₂O₄接近, 核-壳结构SrFe₁₂O₁₉-NiFe₂O₄纳米复合粉体的饱和磁化强度(M_s)(51.4 emu/g)比单体SrFe₁₂O₁₉纳米粉体 (42.6 emu/g)的大; 但矫顽力(H_c) (336 Oe)比单体SrFe₁₂O₁₉纳米粉体的小, 在SrFe₁₂O₁₉ 与NiFe₂O₄的矫顽力5395～160 Oe之间。在频率为8～18 GHz范围内, 微波吸收逐渐增强, 当频率为12 GHz时, SrFe₁₂O₁₉-NiFe₂O₄纳米复合粉体的微波吸收达到最大值-9.7 dB, 是一种性能优良的吸波材料。      

聚乙二醇聚合度对介孔η-Al2O3纤维形貌及吸附能力的影响

分别以2种不同聚合度的聚乙二醇（PEG）PEG600和PEG2000为模板导向剂,采用水热法合成η-Al₂O₃（PEG600）和η-Al₂O₃（PEG2000）介孔纤维,借助XRD、TEM和N₂吸附测试对材料进行表征,研究了PEG聚合度对介孔η-Al₂O₃纤维性质的影响。通过静态吸附平衡实验考察了介孔η-Al₂O₃纤维对亚甲基蓝的吸附特性。结果表明：2种模板导向剂均可用于合成介孔η-Al₂O₃纤维。PEG聚合度对介孔结构、比表面积、孔体积和孔径有较大影响。η-Al₂O₃（PEG600）的比表面积和孔体积分别为189.899 m²·g^-1和0.329 cm³·g^-1,分别是η-Al₂O₃（PEG2000）的1.4倍和1.2倍,平均孔径也比η-Al₂O₃（PEG2000）的大。2种介孔η-Al₂O₃纤维对亚甲基蓝的吸附机制均为多分子层吸附。根据BET多层分子吸附方程计算得η-Al₂O₃（PEG600）和η-Al₂O₃（PEG2000）对亚甲基蓝的平衡吸附量分别为256.391 3 mg·g^-1和204.045 9 mg·g^-1。     

CuFe2O4/纳米纤维素磁性复合材料的制备及催化性能

采用简单易行的一锅溶剂热法原位合成CuFe₂O₄/纳米纤维素（CuFe₂O₄/CNC）磁性复合材料,并研究CuFe₂O₄/CMC磁性复合材料催化剂在NaBH₄作用下催化还原4-硝基酚（4-NP）性能。结果表明:所制备的CuFe₂O₄/CNC磁性复合材料为单一尖晶石结构,具有超顺磁性,纳米颗粒尺寸约为10 nm,其饱和磁化强度为33.15 emu·g-1。与CuFe₂O₄纳米颗粒相比,CuFe₂O₄/CNC磁性复合材料的比表面积提高到89.9 m2·g-1（CuFe₂O₄纳米颗粒的比表面积为53.9 m2·g-1）。CNC有助于改善CuFe₂O₄的单分散性,且对4-NP的吸附作用能加快反应的传质速率。将CuFe₂O₄/CNC磁性复合材料用于催化还原4-NP,反应符合一级动力学特征;当CNC的添加量为0.2 g时,可以将4-NP（100 μL,0.005 mol·L-1）溶液在25 s催化还原完全,表现出优异的反应活性。催化剂循环使用5次后,对4-NP的转化率仍能保持90%以上。      

明显增强的镧掺杂锶铁氧体的磁光克尔效应

采用陶瓷法制备了稀土La³⁺掺杂的锶铁氧体Sr_1-xLa_xFe₁₂O₁₉（x=0,0.05,0.10,0.15,0.20）。系统地研究了La³⁺取代对材料结构、磁性能的影响,特别是对磁光克尔效应的影响。实验结果表明,La³⁺取代Sr²⁺能显著增强锶铁氧体的磁光克尔效应,当x=0.20时,与SrFe₁₂O₁₉相比,磁光克尔效应增加到了1%。     

氢化TiO2包覆核壳C/Fe3O4@rGO锂离子电池阳极材料

通过一种简便的方法制备氧空位缺陷的氢化TiO₂包覆核壳结构C/Fe₃O₄@rGO(H-TiO₂/C/Fe₃O₄@rGO)复合材料，作为锂离子电池(lithium-ion batteris, LIBs)高性能阳极材料。TiO₂在Li⁺脱嵌过程中体积膨胀系数约为4%,可缓解Fe₃O₄在充放电过程中的体积膨胀，提高阳极材料结构的稳定性。同时，通过氢化处理改善TiO₂较低的电导率(约1×10^-12 S·m^-1)。H-TiO₂/C/Fe₃O₄@rGO在0.3 A·g^-1的电流密度下循环200周次后比容量为867 mAh·g^-1,在1 A·g^-1的电流密度下循环700周次的比容量为505...     

电纺La2O3-CeO2纳米纤维的除氟性能

纳米双金属氧化物作为除氟剂具有广泛的应用前景。以六水合硝酸铈和六水合硝酸镧为原料，聚丙烯腈(PAN)为模板，通过静电纺丝技术与煅烧相结合制备La₂O₃-CeO₂纳米纤维，利用TEM、SEM-EDS、BET、FTIR和XRD对La₂O₃-CeO₂纳米纤维的形貌和结构进行表征。探究了La₂O₃-CeO₂纳米纤维对氟离子吸附性能，研究了pH、吸附质(F-)初始浓度、吸附时间、La₂O₃-CeO₂纳米纤维投加量和共存阴离子等对除氟效率的影响。研究结果表明，La₂O₃-CeO₂纳米纤维的比表面积为31.04 m²·g^-1。pH为3时，La₂O₃-CeO₂纳米纤维的...     

不同晶型Fe2O3催化H2O2湿法脱硝的实验研究

研究了以α-Fe₂O₃、β-Fe₂O₃和γ-Fe₂O₃为催化剂的类Fenton试剂溶液氧化吸收NO的过程,分析了3种Fe₂O₃的晶相结构和表面性质对NO脱除效率的影响机理。脱硝性能测试结果表明：γ-Fe₂O₃的活性最好,在H₂O₂浓度为1.5 mol/L、催化剂浓度为20 mmol/L、pH值为5以及反应温度为55℃等条件下,γ-Fe₂O₃的脱硝率可达87.5%。机理研究表明：3种Fe₂O₃催化H₂O₂分解湿法脱除NO的反应发生在催化剂表面,反应过程中存在氧化还原循环,H₂O₂催化分解的主要产物是·OH。活性差异分析结果表明：Fe₂O₃的晶相结构和表面性质对NO的脱除效果具有显著的影响,γ-Fe₂O₃的活性最高是由于比表面积大、分散性高和表面的Fe²⁺含量更多,而β-Fe₂O₃的活性高于α-Fe₂O₃是由于表面的氧空位含量更多。     

掺磷非晶氧化钛负载铂用于高效催化氧化挥发性有机化合物

高活性催化剂是挥发性有机化合物(VOCs)催化氧化消除的关键因素。本研究通过简单的共沉淀法成功制备了具有高比表面积的非晶介孔磷掺杂氧化钛负载铂催化剂(Pt/ATO-P)。通过P掺杂, 既可获得非晶介孔结构, 又可获得高ATO-P比表面积(可达278.9 m²·g^-1)。非晶介孔Pt/ATO-P催化剂显示出优异的VOCs催化氧化性能和良好的热稳定性。Pt/ATO-P样品在空速为36000 mL·h^-1·g^-1、甲苯浓度为10000 mL·m^-3的反应条件下, 对甲苯催化氧化的T₅₀和T₉₀(实现50%和90%转化率所需的温度)分别为130 ℃和140 ℃, 明显优于无磷催化剂Pt/TiO₂。这些发现可以为拓展非晶介孔磷化材料在环境净化和能源转化等领域的应用提供重要参考。     

掺磷非晶氧化钛负载铂用于高效催化氧化挥发性有机化合物（英文）

高活性催化剂是挥发性有机化合物(VOCs)催化氧化消除的关键因素。本研究通过简单的共沉淀法成功制备了具有高比表面积的非晶介孔磷掺杂氧化钛负载铂催化剂(Pt/ATO-P)。通过P掺杂,既可获得非晶介孔结构,又可获得高ATO-P比表面积(可达278.9m²·g^-1)。非晶介孔Pt/ATO-P催化剂显示出优异的VOCs催化氧化性能和良好的热稳定性。Pt/ATO-P样品在空速为36000m L·h^-1·g^-1、甲苯浓度为10000m L·m^-3的反应条件下,对甲苯催化氧化的T₅₀和T₉₀(实现50%和90%转化率所需的温度)分别为130℃和140℃,明显优于无磷催化剂Pt/TiO₂。这些发现可以为拓展非晶介孔磷化材料在环境净化和能源转化等领域的应用提供重要参考。     

锶铁氧体负载磁性酸催化剂的制备和性能研究

首次以具有优异磁学特性的锶铁氧体（Sr-Fe12O19）粒子为磁性基体,负载硫酸制备磁性催化剂SO42-/SrFe12O19。利用XRD、BET、VSM等表征手段,结合催化合成产物的表征,研究了磁性催化剂的表面性质和催化性能。结果表明制备出的SO42-/SrFe12O19的饱和磁化强度较大,易于分离。催化合成酯的研究发现催化剂重复使用6次,其作用下的酯化率仍达74%,表现出良好的回收效果。     

Fabrication and Magnetic Property of One-dimensional SrTiO3/SrFe12O19 Composite Nanofibers by Electrospinning

The composite nanofibers of SrTiO3/SrFe12O19 with a molar ratio of 1:1 and diameter about 120 nm were prepared by electrospinning. Effects of calcination temperature on the formation, crystallite size, morphology and magnetic property were studied by infrared spectroscopy, X-ray diffraction, scanning electron microscopy and vibrating sample magnetometer. The binary phase of strontium ferrite and titanate was formed after being calcined at 900℃ for 2 h and the composite nanofibers were fabricated from nanograins of SrTiO3 about 24 nm and SrFe12O19 around 33 nm. The crystallite sizes for the nanofibers increase with increasing calcination temperature and the addition of SrTiO3 has an obvious suppression effect on SrFe12O19 grain growth. The specific saturation magnetization and remanence tend to increase with the crystallite size. With increasing calcination temperature from 900 to 1050℃, the coercivity increases initially, achieving a maximum value of 520.2 kA·m-1 at 950℃, and then shows a reduction tendency.     

锶磁性光催化剂的制备和表征

以自制碳酸锶(SrCO3)和钛酸丁酯为原料,采用超声波技术制备了以锶铁氧体(SrFe12O19)为载体的锶磁性光催化剂(TiO2-SrFe12O19)。采用XRD、IR、VSM、N2吸附实验等手段研究了催化剂的表面性质和磁学特性。结果表明,该催化剂的平均晶粒尺寸在20～30nm之间,比表面积为44.8m2/g,平均孔径为7.09nm,属于介孔磁性材料;饱和磁化强度(Ms)为12.9A.m2/kg,矫顽力(Hc)为120.9kA/m,易于磁分离和重复利用。催化剂对亚甲基蓝(MB)的催化降解脱除率为94.7%,且重复使用3次,催化降解效率不低于88%,表明催化性能稳定,重复使用效果良好。     

One-dimensional SrFe12O19/Ni(0.5)Zn(0.5)Fe2O4 composite ferrite nanofibers and enhancement magnetic property

SrFe12O19/Ni(0.5)Zn(0.5)Fe2O4 composite ferrite nanofibers of diameters about 100 nm with mass ratio 1:1 have been prepared by the electrospinning and calcination process. The SrFe12O19/Ni(0.5)Zn(0.5)Fe2O4 composite ferrites are formed after calcined at 700 degrees C for 2 hours. The composite ferrite nanofibers are fabricated from nanosized Ni(0.5)Zn(0.5)Fe2O4 and SrFe12O19 ferrite grains with a uniform phase distribution. The ferrite grain size increases from about 11 to 36 nm for Ni(0.5)Zn(0.5)Fe12O4 and 24 to 56 nm for SrFe12O19 with the calcination temperature increasing from 700 to 1100 degrees C. With the ferrite grain size increasing, the coercivity (Hc) and remanence (Mr) for the SrFe12O19/Ni(0.5)Zn(0.5)Fe2O4 composite ferrite nanofibers initially increase, reaching a maximum value of 118.4 kA/m and 31.5 Am2/kg at the grain size about 40 nm (SrFe12O19) and 24 nm (Ni(0.5)Zn(0.5)Fe2O4) respectively, and then show a reduction tendency with a further increase of the ferrite grain size. The specific saturation magnetization (Msh) of 63.2 Am2/kg for the SrFe12O19/Ni(0.5)Zn(0.5)Fe2O4 composite ferrite nanofibers obtained at 900 degrees C for 2 hours locates between that for the single SrFe12O19 ferrite (48.5 Am2/kg) and the single Ni(0.5)Zn(0.5)Fe2O4 ferrite (69.3 Am2/kg). In particular, the Mr value 31.5 Am2/kg for the SrFe12O19/Ni(0.5)Zn(0.5)Fe2O4 composite ferrite nanofibers is much higher than that for the individual SrFe12O19 (25.9 Am2/kg) and Ni(0.5)Zn(0.5)Fe2O4 ferrite (11.2 Am2/kg). These enhanced magnetic properties for the composite ferrite nanofibers can be attributed to the exchange-coupling interaction in the composite.     

纳米晶复合SrM永磁铁氧体的制备和交换耦合作用

采用sol-gel方法制备M型六角锶铁氧体。利用X光衍射、透射电子显微镜和VSM对纳米晶样品进行了研究。当热处理温度小于 80 0℃ ,样品存在复相。在同样条件下 ,压成薄片的样品存在硬磁与软磁SrFe12 O19/γ Fe2 O3 的纳米复合相的磁性交换耦合作用。温度为 80 0℃的薄片样品 ,比饱和磁化强度σS 为 75 .6emu/g ,内禀矫顽力Hcj 为6 0 15Oe ,最大磁能积 (BH) Max 为 1.87MGOe ,而粉末样品相应的分别为 75 .9emu/ g ,6 40 0Oe和 1.5 2MGOe。当热处理温度大于 85 0℃时 ,只有单一M相     

Microwave properties of polymer composites containing combinations of micro- and nano-sized magnetic fillers

We investigated the microwave absorbing properties of composite bulk samples with nanostructured and micron-sized fillers. As magnetic fillers we used magnetite powder (Fe3O4 with low magnetocrystalline anisotropy) and strontium hexaferrite (SrFe12O9 with high magnetocrystalline anisotropy). The dielectric matrix consisted of silicone rubber. The average particle size was 30 nm for the magnetite powder and 6 micro/m for the strontium hexaferrite powder. The micron-sized SrFe12O19 powder was prepared using a solid-state reaction. We investigated the influence of the filler concentration and the filler ratio (Fe3O4/SrFe12O19) in the polymer matrix on the microwave absorption in a large frequency range (1 / 18 GHz). The results obtained showed that the highly anisotropic particles become centers of clusterification and the small magnetite particles form magnetic balls with different diameter depending on the concentration. The effect of adding micron-sized SrFe12O19 to the nanosized Fe3O4 filler in composites absorbing structures has to do with the ferromagnetic resonance (FMR) shifting to the higher frequencies due to the changes in the ferrite filler's properties induced by the presence of a magnetic material with high magnetocrystalline anisotropy. The two-component filler possesses new values of the saturation magnetization and of the anisotropy constant, differing from those of both SrFe12O1919 and Fe3O4, which leads to a rise in the effective anisotropy field. The results demonstrate the possibility to vary the composite's absorption characteristics in a controlled manner by way of introducing a second magnetic material.     

NiFe_2O_4/T-ZnO_w复合材料的制备及磁性能

采用化学镀法在四角氧化锌晶须(T-ZnO_W)表面包覆NiFe_2O_4镀层,制备了NiFe_2O_4/T-ZnO_W复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析仪、振动样品磁强计对镀覆前后T-ZnOw的结构、形貌等进行了表征。结果表明,化学镀覆后,在T-ZnO_W表面包覆了致密的尖晶石型NiFe_2O_4镀层,T-ZnO_W针尖部位生成的镀层厚度比根部薄。NiFe_2O_4/T-ZnO_W复合材料具有软磁特性。随着退火温度的升高,复合材料的饱和磁化强度和矫顽力逐渐升高,在800℃达到最高。     

Co0.5Fe2.5O4/ZrO2磁性纳米固体酸的合成与表征

将磁性基质Co0.5Fe2.5O4与ZrO2进行组装制备出磁性固体酸催化剂，采TEM,DTA,XRD,FTIR等手段对Co0.5Fe2.5O4/ZrO2磁性固体酸催化剂的结构和性能进行了研究，结果表明磁性基质的引入延迟了ZrO2的晶化以及ZrO2(t）相向ZrO2(m)相的转变，使ZrO2更加稳定，我们合成的Co0.5F2.5O4/ZrO2粒径在40nm左右，且具有良好的催化性能和适宜的磁学性能。