微波水热法制备超顺磁性Fe3O4纳米粒子

采用微波水热法制备超顺磁性Fe3O4纳米粒子,讨论了[Fe3 ]/[Fe2 ]、晶化温度、晶化时间、pH值4因素对平均粒度大小的影响,探索Fe3O4纳米粒子的最佳制备条件,在该基础上采用油酸对其进行表面改性。利用XRD、FT-IR、TEM和VSM对Fe3O4纳米粒子的结构、形貌、磁性能进行表征。结果表明,改性后的纳米Fe3O4粒子为粒度均匀的球形,具有良好的分散性,平均粒径约8 nm;该产物具有超顺磁性,饱和磁化强度为61.8 emu/g。     

磁性纳米粒子Fe3O4的制备方法

随着纳米科技不断的发展,磁性材料也逐渐的进入了纳米材料的新纪元。由于纳米粒子具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应以及宏观量子隧道效应,导致了磁性纳米材料的磁学性能有了很大的变化,扩展了其应用前景。文章介绍了Fe3O4磁性纳米粒子的四种制备方法:共沉淀合成法,水热合成法,微乳合成法和微乳-凝胶合成法。     

转相法制备高比表面积纳米Fe3O4磁性粉体

采用转相法制备高比表面积、高产量纳米Fe     

微乳液法制备Fe3O4/TiO2磁性纳米粒子

采用多元醇还原法制备出平均粒径为6.0 nm的Fe3O4磁性纳米粒子,以此磁性纳米粒子为核,在OP-10/正丁醇/环己烷/浓氨水反向微乳体系中制备出Fe3O4/TiO2磁性纳米复合粒子,通过XRD,TEM,VSM对复合粒子进行性能表征。结果表明,采用微乳液法能够制备出Fe3O4/TiO2磁性纳米复合粒子,并且包覆后比饱和磁化强度有所下降,但矫顽力仍趋近于0,显示超顺磁性。     

亲油性纳米Fe3O4的制备及其在含油污水处理中的研究

采用化学共沉淀法制备出纳米 Fe₃O₄,并用纳米 Fe₃O₄处理含油污水。通过 TEM、XRD 和 FT- IR 的表征,确定 Fe₃O₄的粒径大小与均匀状况,以及纳米 Fe₃O₄的晶格纯度和亲油性。通过改变反应时间、反应温度、搅拌速度和磁场励磁电流,确定纳米 Fe₃O₄处理含油污水最佳除油条件。     

油相稳定分散Fe3O4纳米粒子的制备研究

分别采用热分解法及共沉淀油酸同步修饰法制备了2种可以在油相稳定分散的Fe3O4纳米粒子,并对热分解法制备Fe3O4纳米粒子的反应条件进行了优化,考察了热分解温度、熟化时间对颗粒粒径、形貌及磁性能的影响。通过TEM、VSM和FTIR等表征手段对2种方法制备的Fe3O4纳米粒子的油相分散稳定性、颗粒形貌及粒径、比饱和磁化强度及表面性质进行了比较。结果表明:热分解法制备的Fe3O4纳米粒子表现出更好的油相分散稳定性,共沉淀油酸同步修饰法制备的Fe3O4纳米粒子则表现出更好的磁响应性。     

磁性Fe3O4纳米粒子的双层改性

采用化学共沉淀法合成Fe3O4纳米粒子,并以油酸和SDBS为改性剂,水和乙醇为载液,制备出分散性好的磁性Fe3O4流体;阐述了双层表面活性剂改性的机理;通过X射线衍射和投射电镜研究表明,Fe3O4纳米微粒的平均粒径约为10 nm。     

亲水性Fe3O4纳米粒子的表面改性研究

采用3种不同性质的硅烷偶联剂KH-550、KH-560和KH-570分别对Fe3O4纳米粒子进行表面改性,并通过亲油化度及表面羟基数的实验,筛选出改性效果最好的偶联剂KH-570。实验得出的最佳改性工艺条件为:改性偶联剂浓度为10%,溶液pH值为6,水解时间为1h,改性温度为80℃。结合红外光谱(FT-IR)及扫描电子显微镜(SEM)仪器进行分析,结果表明,硅烷偶联剂KH-570可有效进行Fe3O4表面改性。     

硫铁矿烧渣水热-热解法制备纳米Fe3O4

利用硫铁矿烧渣制取纳米Fe3O4可使废渣变废为宝,消除环境污染。采用不同方法处理硫铁矿烧渣,以获取的浸取液为原料,采用三乙醇胺水热-热解法制备纳米四氧化三铁(Fe3O4)。考察了不同浸取液、浸取液浓度、三乙醇胺体积分数、反应温度和反应时间对产物物相和形貌的影响。用X射线衍射仪、透射电镜、激光粒度仪及Zeta电位仪对产物进行了表征。结果表明,浸取液中Fe2(SO4)3浓度为0.08 mol/L、三乙醇胺体积分数为42.8%时,在200℃下反应2 h制备的Fe3O4呈球形,粒度为20～60 nm。研究结果为综合利用了硫铁矿烧渣提供了一种新的途径。     

PANI/Fe3O4复合材料的制备及其应用

介绍了以Fe₃O₄纳米粒子为核,用导电高分子材料聚苯胺(PANI)包裹成的PANI/Fe₃O₄核壳结构多功能全新复合材料,其不仅具有比表面积大、粒径小等优点,更具有吸附活性高、吸附容量大等性能,在污水处理、超级电容器等领域得到了广泛应用。对该复合材料的应用和发展进行了展望。     

Fe3O4磁粉的合成与结构表征

采用化学共沉淀法制备纳米磁性Fe3O4粒子。选用NH3.H2O作为沉淀剂,加入到Fe2+和Fe3+的混合盐溶液中,制得了纳米磁性Fe3O4粒子。考察了影响产物粒径的一些实验因素。通过X-Ray谱图证实了产物结构特征,平均粒径在37 nm左右,平均晶粒度只有28 nm左右的均分散。     

柠檬酸钠改性的Fe3O4磁性纳米粒子的快速制备

以FeSO_4·7H_2O为单一铁源,浓氨水为沉淀剂,柠檬酸钠为表面改性剂利用简单回流法快速合成Fe_3O_4磁性纳米粒子。考察反应时间,反应温度及浓氨水加入方式对合成Fe_3O_4磁性纳米粒子的影响,并利用动态光散射仪、傅立叶红外射线光谱仪及透射扫描电镜等对合成的Fe_3O_4磁性纳米粒子进行表征。结果表明,以柠檬酸钠为表面改性剂,逐滴加入浓氨水,反应温度为(70～80)℃和反应时间为6 min时,获得的Fe_3O_4磁性纳米粒子在水中具有良好的分散性及磁响应性。Zeta电位和红外光谱同时表明,柠檬酸钠成功地吸附于Fe_3O_4磁性纳米粒子的表面(Fe_3O_4@SC),且Zeta电位值为-31.3 mV;透射扫描电镜显示获得的Fe_3O_4@SC磁性纳米粒子呈球状结构,粒径约为10 nm。     

Ethylene dimerization over NiSO4 supported on Fe2O3-promoted ZrO2 catalyst

The NiSO₄ supported on Fe₂O₃-promoted ZrO₂ catalysts were prepared by the impregnation method. Fe₂O₃-promoted ZrO₂ was prepared by the coprecipitation method using a mixed aqueous solution of zirconium oxychloride and iron nitrate solution followed by adding an aqueous ammonia solution. No diffraction line of nickel sulfate was observed up to 20 wt.%, indicating good dispersion of nickel sulfate on the surface of Fe₂O₃–ZrO₂. The addition of nickel sulfate (or Fe₂O₃) to ZrO₂ shifted the phase transition of ZrO₂ (from amorphous to tetragonal) to higher temperatures because of the interaction between nickel sulfate (or Fe₂O₃) and ZrO₂. 15-NiSO₄/5-Fe₂O₃–ZrO₂ containing 15 wt.% NiSO₄ and 5 mol% Fe₂O₃, and calcined at 500 °C exhibited a maximum catalytic activity for ethylene dimerization. NiSO₄/Fe₂O₃–ZrO₂ catalysts was very effective for ethylene dimerization even at room temperature, but Fe₂O₃–ZrO₂ without NiSO₄ did not exhibit any catalytic activity at all. The catalytic activities were correlated with the acidity of catalysts measured by the ammonia chemisorption method. The addition of Fe₂O₃ up to 5 mol% enhanced the acidity, surface area, thermal property, and catalytic activities of catalysts gradually, due to the interaction between Fe₂O₃ and ZrO₂ and due to consequent formation of Fe–O–Zr bond.     

功能性Fe3O4@SiO2核-壳纳米复合材料应用研究进展

Fe_3O_4@SiO_2是一种研究非常广泛的核壳纳米复合材料,为了拓展其应用范围,常采用化学键合、浸渍、沉积沉淀等方法对其表面进行修饰制备功能性Fe_3O_4@SiO_2。综述功能性Fe_3O_4@SiO_2核-壳纳米复合材料在药物缓释、催化、吸附、以及传感等相关应用领域中的最新研究进展。     

基于氧化铁/生物质碳复合材料的高性能超级电容器研究

为改善碳材料比电容低的问题以及氧化铁（Fe₂O₃）导电性和循环稳定性差的问题,采用氧化铁修饰生物质衍生碳（ATC）表面制备氧化铁/生物质碳（Fe₂O₃/ATC）复合材料,通过氧化铁和生物质衍生碳的协同效应使复合材料获得更高的比电容和更好的稳定性。利用扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）、拉曼（Raman）光谱等技术手段对样品进行了表征。结果表明,制备的复合材料存在一定的孔隙结构,氧化铁纳米粒子被锚定在碳表面。当氧化铁和生物质衍生碳的质量比为1:1时,制备的复合材料具有最优的电化学性能,在3.0 mol/L氢氧化钾溶液中显示出430.8 F/g（电流密度约为1.0 A/g）的高比电容,电流密度增大20倍时电容保持率大于60%。将其作为负极构建的不对称超级电容器具有较高的电压窗口（0~1.6 V）,并且实现了39.1 W·h/kg的高能量密度;同时表现出优异的循环稳定性,在电流密度为10 A/g下循环5 000次后拥有111%的电容保持率。     

氧化石墨烯负载纳米Fe3O4类芬顿处理制药废水

采用改进Hummer法制备了氧化石墨烯(GO)负载纳米Fe₃O₄磁性催化剂(Fe₃O₄/GO),对其进行了X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能量-色散光谱表征,并将其应用于多相类芬顿处理高浓化学原料药生产废水。结果表明,Fe₃O₄颗粒成功负载在GO表面,且没有出现明显的团聚现象。当废水的pH为3,双氧水(H₂O₂的质量分数30%)投加量10 mL/L,催化剂投加量2 g/L,反应120 min后COD去除率达78%,UV254去除率高达81%。三维荧光光(3D-EEM)分析可知,芳香类和富里酸类物质在催化降解过程中得到有效去除。     

SO2-4/Fe2O3固体酸的制备及其催化合成生物柴油的研究

探讨了SO2-4/Fe2O3固体酸催化剂的最佳制备条件,将其用于催化合成生物柴油,考察了催化剂用量、反应温度、反应时间及醇酸摩尔比对酯化反应的影响.结果表明,当浸渍硫酸浓度为0.5 mol·L-1、焙烧温度为600℃、焙烧时间为3 h时催化剂活性最强;利用自制的固体酸催化剂催化合成生物柴油,在催化剂用量为3%(以油酸质...     

Electromagnetic properties of electrospun Fe3O4/carbon composite nanofibers

In order to develop multifunctional nanofibers, the electrical conductivity and magnetic properties of Fe₃O₄/carbon composite nanofibers have been examined. Polyacrylonitrile (PAN) is used as a matrix to produce magnetic composite nanofibers containing different amounts of magnetite (Fe₃O₄) nanoparticles. Electrospun composite nanofibers were thermally treated to produce electrically conductive and magnetically permeable composite carbon nanofibers. The composite nanofibers were characterized using scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffractometry (XRD), Raman spectroscopy, four-point probe and Superconducting Quantum Interference Device (SQUID). Uniform nanofibers were obtained with successful transferring of magnetic properties of Fe₃O₄ into the as-spun composite nanofibers. The electromagnetic properties were tuned by adjusting the amount of Fe₃O₄ in the matrix and carbonization process. The electrical conductivity, magnetic moment and also magnetic hysteresis rise up by adding Fe₃O₄ and increasing carbonization temperature. The high surface area provided by the ultrafine fibrous structures, the flexibility and tuneable electromagnetic properties are expected to enable the expansion of the design options for a wide rage of electronic devices.     

Pd/Fe3O4 supported on bio-waste derived cellulosic-carbon as a nanocatalyst for C–C coupling and electrocatalytic application

The current work describes the synthesis of a new bio-waste derived cellulosic-carbon supported-palladium nanoparticles enriched magnetic nanocatalyst (Pd/Fe₃O₄@C) using a simple multi-step process under aerobic conditions. Under mild reaction conditions, the Pd/Fe₃O₄@C magnetic nanocatalyst demonstrated excellent catalytic activity in the Hiyama cross-coupling reaction for a variety of substrates. Also, the Pd/Fe₃O₄@C magnetic nanocatalyst exhibited excellent catalytic activity up to five recycles without significant catalytic activity loss in the Hiyama cross-coupling reaction. Also, we explored the use of Pd/Fe₃O₄@C magnetic nanocatalyst as an electrocatalyst for hydrogen evolution reaction. Interestingly, the Pd/Fe₃O₄@C magnetic nanocatalyst exhibited better electrochemical activity compared to bare carbon and magnetite (Fe₃O₄ nanoparticles) with an overpotential of 293 mV at a current density of 10 mA·cm^–2.