MnO_2包覆Co纳米颗粒的制备与表征

采用化学还原方法制备出具有纳米尺度的Co颗粒,并在其表面包覆1层MnO2膜,从而制备出具有核/壳结构的Co/MnO2颗粒。应用热处理手段,制备出3种不同类型的核/壳样品,分别通过XRD、TEM、SEM测量手段,对它们进行结构分析。并同时对这种铁磁/反铁磁的核壳结构样品进行磁性研究,发现包覆热处理后的Co颗粒具有可观的交换偏置现象。     

碳壳型核壳结构微波吸收剂的研究进展

随着电子信息技术的发展，微波的应用领域越来越广泛，同时造成的电磁辐射污染也成为全球关注的问题。高效的微波吸收材料已成为解决电磁辐射污染的有效途径之一。以碳材料为壳的核壳结构微波吸收剂不仅可以优化阻抗匹配特性，而且可以调控微波吸收性能，已成为微波吸收材料的研究热点。介绍了核壳结构微波吸收剂的吸波机理，综述了不同结构组成的碳壳型核壳结构微波吸收剂的制备及微波吸收性能，阐述了其结构组成对提高其微波吸收性能的原因，分析了各种碳壳型核壳结构微波吸收剂的优缺点，进一步对核壳结构微波吸收剂的发展趋势进行了展望。     

壳核结构纳米Fe包覆玻璃微珠复合材料的制备

以金属盐、柠檬酸和玻璃微珠等为原料,采用非均相沉淀-热还原法制备了纳米金属铁包覆空心玻璃微珠壳-核复合材料。采用SEM/EDS、XRD对包覆前后的复合微球进行了表征,分析了表面活性剂和加料速度对壳-核微球的形成、形貌和物相的影响。结果表明,在优化的工艺条件下,可以制备出晶粒尺寸约为50.2nm的纯铁均匀包覆的壳-核结构复合材料,包覆层显示出均匀、光滑和紧密的特点,包覆层Fe原子为体心立方结构。表面活性剂的加入提高了颗粒分散均匀性,促进了包覆层的形成。随着碳酸氢铵滴加速度的增大,引起均相沉淀的发生,在颗粒表面形成凸起。     

核壳型复合吸波材料研究进展

核壳型结构能提高微波吸收剂阻抗匹配特性、分散性等,已成为高性能吸收剂研究热点之一。本文介绍了以铁氧体、有机高分子导电聚合物、金属微粉、无机非金属氧化物或碳材料为壳的核壳型复合吸收剂的种类、制备方法、特点及最新研究现状,并对核壳型复合吸收剂发展趋势进行了展望。     

纳米Fe粒子包覆微米Al复合材料的制备与表征

采用置换法,通过在溶液中引入F-子,实现了弱酸性条件下Fe纳米粒子在微米Al粉表面定量、快速地化学沉积,制备出具有核壳结构的Fe/Al微纳米复合粒子.将该复合粒子中的Al核用盐酸溶蚀后得到由纳米Fe粒子组成的空心球壳.利用SEM、EDS、XRD、BET和TG/DSC对产物进行了相应地表征,结果表明,微米Al核表面被一层粒径约为30～60nm的Fe纳米粒子致密包覆,Fe/Al复合粉体的比表面积达到11.993m2/g较包覆前的1.082m2/g增加了11倍,且Fe/Al微纳米复合粉体与O2反应的活性明显高于原料Al粉.     

Li_(1.2)Mn_(0.54)Co_(0.13)Ni_(0.13)O_2@V_2O_5核壳复合材料的制备及其电化学性能

采用溶胶-凝胶技术在富锂锰基固溶体Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13O2表面包覆V2O5,制备了Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13O2@V2O5核壳复合材料。通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)观察其形貌,X射线衍射(XRD)分析确定其结构。结果显示,结晶态的V2O5均匀包覆在类球形Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13O2颗粒表面,Li1.2Mn0.54Co0.13Ni0.13O2材料的晶体结构在包覆前后保持不变。X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明,该核壳复合材料首次充电时,锂离子嵌入V2O5包覆层。电化学测试结果表明,表面包覆15%V2O5的核壳复合材料具有最佳的电化学性能:0.1C倍率下放电比容量为276 mAh/g,首次充放电库仑效率达到94%,50次循环后容量保持率达89%。     

核/壳型碳包覆金属纳米胶囊的微波吸收性能

具有核/壳结构的碳包覆金属纳米胶囊由于可调节的成分与结构特征,可以实现微波频段内相互协调的磁损耗和介电损耗特性,从而获得优异的微波吸收性能,近年来受到研究者的广泛关注。碳外壳的包覆不仅改善了纳米材料的物理和化学性质,由此引入的核/壳异质界面还在微观结构上赋予纳米胶囊新的微波吸收机制,建立了合适的电磁匹配。首先介绍了通过直流电弧放电制备碳包覆金属纳米胶囊的方法,简要分析了该方法中纳米胶囊的形成机制。介绍了一些关于碳包覆纳米胶囊的结构设计及其在微波吸收材料方面的应用探索,包括不同核壳尺寸结构的设计、引入异质原子等不同方法对纳米胶囊在微波频段内的介电损耗和磁损耗能力的调控。     

具有核壳结构的纳米CaCO3@SiO2的制备与表征

采用简单的溶胶-沉淀法制备了具有核壳结构的纳米CaCO3@SiO2复合产物。用X-射线衍射、电子扫描显微镜、X-射线能谱以及耐酸性测试等方法对粒子的包覆效果、化学组成等做了分析和表征。结果表明,用硬脂酸改性后的碳酸钙比较容易包覆无机的SiO2,SiO2在CaCO3表面包覆后形成了CaCO3为核,SiO2为壳的核壳结构。     

核壳结构Co/SiO_2非晶态纳米颗粒的制备和性能

主要研究了核壳结构Co/SiO2非晶态纳米颗粒的制备及性能。正硅酸乙酯水解生成二氧化硅,水溶液中硼氢化钠还原氯化钴生成钴单质,存在硅烷偶联剂APS时,将二者进行结合生成二氧化硅包覆在钴颗粒表面。采用XRD、TEM、FT-IR、VSM等手段对样品进行表征。     

Fe3O4/Ni复合纳米颗粒的制备及其微波吸收特性

采用电爆炸技术,合成了粒径约为70nm 的Ni纳米颗粒,以3-巯基丙基三甲氧基硅烷偶联剂(MPTS)对Ni颗粒进行表面改性,利用共沉淀法对改性Ni颗粒进行包覆得到核-壳结构的复合纳米颗粒。将获得的复合纳米颗粒作为微波吸收剂, 并以不同比例分散到热固性酚醛树脂中,涂刷在200mm×200mm的金属板上,用RAM反射率远场RCS测量法研究了微波吸收特性。研究表明,核-壳结构Fe₃O₄/Ni复合颗粒作为微波吸收剂,在相同质量比条件下,其微波吸收性能明显优于纯Ni纳米颗粒或Fe₃O₄纳米颗粒的情况,并且在Fe₃O₄/Ni核-壳结构复合纳米颗粒中随着镍含量的提高,微波吸收增强,而随着Fe₃O₄含量的增加,微波吸收频段向高频段移动。     

Co含量对轻质微波吸收剂C/Co纳米纤维吸波性能的影响

采用静电纺丝法结合热处理制备了一种可应用于2~18 GHz频段的高性能轻质微波吸收剂C/Co纳米纤维, 详细研究了金属Co含量对纳米纤维的电磁特性及微波吸收性能的影响。相对于纯碳纳米纤维, C/Co纳米纤维的微波吸收性能得到显著加强, 其主要吸波机制仍是介电损耗。随着Co含量的增加, C/Co纳米纤维的电磁衰减能力逐渐下降, 而微波吸收却先增强后减弱, 含37.8wt% Co的C/Co-5纳米纤维因金属Co粒子和纳米碳纤维的良好结合与协同效应, 以及纤维中特殊的Co粒子@石墨核壳结构所带来的良好阻抗匹配与足够高的电磁衰减能力而表现出最好的吸波性能。模拟计算结果表明, 涂层厚度在1.1~5.0 mm间变化时, 填充5wt% C/Co-5纳米纤维的硅胶吸波涂层的反射损耗(RL)值超过-20 dB的频率范围在3.2~18 GHz, 最小RL值达到-78.8 dB, 其中当涂层厚度仅为1.5 mm时, RL值低于-20 dB的吸收带宽可达6.0 GHz (12~18 GHz)。C/Co纳米纤维优异的微波吸收性能表明, 这些磁性碳杂化纳米纤维有望成为一种极具应用前景的新型吸波材料。     

球磨时间对制备Fe-ZnO核壳纳米复合粒子的结构和性能的影响

通过高能球磨法制备了具有蛋糕-果仁形态的Fe-ZnO核壳纳米复合粒子,并研究了形成产物的微观结构、演化过程以及静磁性能和2-18GHz微波电磁参数.研究结果表明Fe-ZnO粒子具有良好的抗氧化性.XRD、HRTEM和SEM显示,随球磨进行Fe-ZnO粒子中Fe晶粒尺寸减小到10nm左右并逐渐增加表面各向异性.与微米羰基铁相比,Fe-ZnO粒子具有较大的微波磁导率和较小的微波介电常数,以及相近的比饱和磁化强度.本文发展的方法对制备其他金属与无机氧化物的纳米复合材料也有重要指导作用.     

One-step synthesis of magnetically recyclable Au/Co/Fe triple-layered core-shell nanoparticles as highly efficient catalysts for the hydrolytic dehydrogenation of ammonia borane

Magnetically recyclable Au/Co/Fe core-shell nanoparticles (NPs) have been successfully synthesized via a one-step in situ procedure. Transmission electron microscope (TEM), energy dispersive X-ray spectroscopic (EDS), and electron energy-loss spectroscopic (EELS) measurements revealed that the trimetallic Au/Co/Fe NPs have a triple-layered core-shell structure composed of a Au core, a Co-rich inter-layer, and a Fe-rich shell. The Au/Co/Fe core-shell NPs exhibit much higher catalytic activities for hydrolytic dehydrogenation of ammonia borane (NH₃BH₃, AB) than the monometallic (Au, Co, Fe) or bimetallic (AuCo, AuFe, CoFe) counterparts.      

Synthesis of highly magnetic graphite-encapsulated FeCo nanoparticles using a hydrothermal process

The graphite encapsulation of metal alloy magnetic nanoparticles has attracted attention for biological applications because of the high magnetization of the encapsulated particles. However, most of the synthetic methods have limitations in terms of scalability and economics because of the demanding synthetic conditions and low yields. Here, we show that well controlled graphite-encapsulated FeCo core-shell nanoparticles can be synthesized by a hydrothermal method, simply by mixing Fe/Co with sucrose as a carbon source. Various Fe/Co metal ratios were used to determine the compositional dependence of the saturation magnetization and relaxivity coefficient. Transmission electron microscopy indicated that the particle sizes were 7 nm. In order to test the capability of graphite-encapsulated FeCo nanoparticles as magnetic resonance imaging (MRI) contrast agents, these nanoparticles were solubilized in water by the nonspecific physical adsorption of sodium dodecylbenzene sulfonate.     

平面六角晶系铁氧体混合材料涂层的优良吸波特性*

对W型和Y型复合组分平面六角晶系铁氧体的制备及两者混合材料涂层的吸波特性进行了研究,并对其复相对介电系数和复相对磁导率以及吸收衰减量随微波信号频率、掺杂Co^2 、Ti^4 含量、涂层厚度的变化进行了测试和分析,发现当表示含杂量的x=0.75,y=0.4时,铁氧体的吸波性能最佳,其匹配厚度为1.64mm,吸收衰减量最大可达37.5dB。     

铁系元素掺杂的Pt基疏水催化剂的制备及活性研究

以炭黑为载体、乙二醇为溶剂, 利用高压微波加热法分别制备了铁系元素(即Fe、Co、Ni三种元素)掺杂的Pt基二元催化剂. 采用TEM、XRD、EDX、XPS等手段分析了催化剂的微观结构. 活性金属粒子在炭黑载体表面分布均匀; Fe、Co、Ni掺杂后, 催化剂中活性金属粒子的粒径分布变窄, 平均粒径明显减小(由4.57nm分别降低至2.17、2.41、2.55nm); 催化剂中Pt存在Pt(0)、Pt(II)、Pt(IV)三种价态. 将催化剂分散于聚四氟乙烯乳液中, 采用自然浸渍法负载于泡沫镍, 制得Pt基疏水催化剂, 考查了其对氢-水液相交换反应的催化活性. 与单一Pt基疏水催化剂相比, 过渡金属掺杂后的二元疏水催化剂对氢-水液相交换反应的催化活性明显提高. 其催化活性由高到低依次为: PtFe/C/FN>PtCo/C/FN>PtNi/C/FN>Pt/C/FN. 催化活性的提高可能主要来源于催化剂活性金属粒径的减小. 此外, H₂O分子在Fe系元素表面的解离行为也有一定的贡献.     

Preparation and electromagnetic wave absorption properties of hollow Co,Fe@air@Co and Fe@Co nanoparticles

In this study, hollow Co, Fe@air@Co and Fe@Co nanoparticles (NPs) have been synthesized respectively by electroless plating Co shell on Fe core and controlling reaction time based on galvanic cell reaction between Co shell and Fe core in hydrochloric acid at room temperature. The electromagnetic (EM) wave absorption properties of these three NPs are also been investigated. The results indicate that the relationship between Fe core and Co shell is critical to the EM wave absorption properties of hollow Co, Fe@air@Co and Fe@Co nanoparticles when blended with 70?wt% in paraffin-based samples. Fe@air@Co nanoparticles shows the best EM wave absorption properties with minimum reflection loss of ?42.75?dB and effective bandwidth of 4.1?GHz under ?10?dB. The present work has a significant potential for the development of EM wave absorbing materials with core-shell structure.     

NiO/FeCo磁性多层膜的高频磁性

制备了一系列具有铁磁/反铁磁交换偏置作用的[NiO/Fe65Co35]10多层膜,使用振动样品磁强计(VSM)测量了样品的静磁参数,利用微带线法测量了样品4GHz-10GHz的磁谱,首次制备并测得了自然共振频率(fr)在6GHz以上,最高到fr=9.6GHz的薄膜样品。结果表明交换偏置场(Hex)、各向异性场(Hua)、以及矫顽力(Hc)随铁磁层厚度(tFM)增大而减小;基于Landau-Lifishitz(L-L)方程对静磁参量和磁谱进行了比较,发现样品自然共振频率较L-L方程计算值偏大30%以上。     

导电炭黑/磁性氧化物复合吸波剂的制备与表征

分别选用Fe3O4、Co2O3和NiO粉末与导电炭黑(V7-CB)复配,制得了3类复合吸波剂.对3类产物的吸波性能进行了综合研究,结果表明,在所选用的3种磁性氧化物中,Fe3O4是改善V7-CB吸波性能的最佳材料.在此基础上,进一步研究了复合工艺对V7-CB/Fe3O4复合吸波剂的物相组成、微观形貌和吸波性能的影响,结果表明,与手工复合工艺相比,球磨复合工艺可显著提升Fe3O4与V7-CB的复合均匀性及复合产物的吸波效能.