Synthesis, Characterization and Electromagnetic Studies on Nanocrystalline Nickel Zinc Ferrite by Polyacrylamide Gel

Nanocrystalline nickel zinc ferrite powders （Ni=Zn1-xFe2O4, A for x=0, B for x=0.2, C for x=0.5, D for x= 0.8 and E for x= 1） were synthesized by polyacrylamide gel method. X-ray diffraction （XRD）, transmission electron microscopy （TEM） and wave-guide were used to characterize the composition. The XRD results show that the dried gel powders are amorphous, and the characteristic peaks of the spinel Ni0.5Zn0.5Fe2O4 appear after the gel is calcined at 400℃ for 1 h. When the calcining temperatures are 600 and 800℃, the average grain sizes are identified by TEM to be 10 and 30 nm, respectively. The NixZn1-xFe2O4 powders have both dielectric loss and magnetic loss in the frequency range of 8.2-11.0GHz. With the increase of Ni^2＋ ions content, the dielectric parameters （ε′） and permeability （u′） of the NixZn1-xFe2O4 powders decrease while the dielectric loss （ε″）, magnetic loss （u″） and the reflection loss increase.     

Ce取代对纳米晶Ni0．5Zn0．5Fe2O4电磁性能的影响

以丙烯酰胺为聚合单体,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为网络剂,采用聚丙烯酰胺凝胶法制备了尖晶石型Ni0.5Zn0.5CexFe2-xO4(x=0, 0.05)纳米晶.采用X射线,FT-IR,TEM和波导等方法对产物进行了表征.X射线结果表明,当煅烧温度为600℃时,形成纯相的尖晶石型Ni0.5Zn0.5CexFe2-xO4(x=0,0.05);由透射电镜照片可知Ni0.5Zn0.5Fe2O4平均粒径约为30nm;纳米晶体在8.2～12.4GHz的测试频率范围内具有介电损耗(ε")和磁损耗(μ"),Ni0.5Zn0.5Ceo.05Fe1.95O4的ε" 和μ"均高于Ni0.5Zn0.5Fe2O4,Ni0.5Zn0.5Ce0.05Fe1.95O4的ε"和μ"的最大值分别为0.93和0.15.     

溶胶自燃烧法制备纳米Mn0.5Zn0.5Fe2O4和BaZn2Fe16O27粉体

以柠檬酸与硝酸盐为原料通过溶胶自燃烧法制备出纳米Mn0.5Zn0.5Fe2O4和BaZn2Fe16O27粉体.采用XRD、TG-DSC、TEM、AA、BET及VSM等方法对产物进行了表征,结果表明,在1000℃灼烧后分别得到了单相尖晶石型Mn0.5Zn0.5Fe2O4纳米粒子和六角磁铅石型BaZn2Fe16O27纳米粒子,其晶型完整,分散性好.     

聚吡咯/Ni0.5Zn0.5Fe2O4复合物的合成与表征

采用超声场下原位聚合法制备聚吡咯/Ni0.5Zn0.5Fe2O4(PPy/NZFO)复合物。分别采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、四探针测试仪和矢量网络分析仪对其结构、形貌、电性能和吸波性能进行研究。结果表明:APS/Py摩尔比为0.75的条件下可获得团聚程度较小、粒径大小比较均匀的聚吡咯颗粒。随着超声聚合反应时间的延长,聚吡咯颗粒的粒径呈现增大趋势。PPy/NZFO复合物的电导率与PPy含量成正比。复合物的吸波性能较纯PPy有很大提高,在5~20GHz频率范围内,NZFO含量为40%(质量分数)的复合物反射损耗都在-12dB以上,在18.15GHz处具有最大的反射损耗-16.76dB,-15dB有效带宽为1.65GHz。     

尖晶石型Ni0.8Zn0.2Fe2O4纳米晶体的制备及电磁性能研究

以金属离子的柠檬酸盐为前驱体，通过sol-gel自燃烧的合成方法制备了镍锌铁氧体（Ni0．8Zn0．2Fe2O4）纳米晶体。采用FT-IR、DSC-TG、XRD、TEM波导等方法对产物以及产物的电磁性能进行了表征。结果表明，在前驱体中，金属离子与柠檬酸以络合物的形式存在，凝胶在220℃完成自燃烧反应，随着热处理温度的升高，粉体的粒径逐渐增大，纳米晶体在8-12GHz的测试条件下具有介电损耗与磁损耗，随着涂层厚度的增加，混合媒质的微波反射率逐渐增加，反射率吸收峰随着厚度的增加向低频移动。     

(1-x)CaTiO_3/xNi_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4复合材料的制备及其性能

采用固相反应法合成了(1-x)CaTiO3/xNi0.5Zn0.5Fe2O4(0≤x≤1.0)复合材料,并研究了复合材料的物相、微观结构、介电性能和磁性能。结果表明:样品中仅含有钙钛矿型CaTiO3和尖晶石型Ni0.5Zn0.5Fe2O4。1260℃保温3h,样品相对密度达到98.91%,颗粒尺寸约为2μm。样品介电常数随Ni0.5Zn0.5Fe2O4含量(x)增加而增大。当x=0.7、测试频率为103 Hz时,样品介电常数(εr)和介电损耗(tanδ)分别为2629.18和1.74。(1-x)CaTiO3/xNi0.5Zn0.5Fe2O4复合材料显示磁性。其中x=0.7时,样品饱和磁化强度(Ms)达到49.07A·m2/kg;这归因于Ni0.5Zn0.5Fe2O4具有优异的磁性能。     

纳米晶锌铁氧体的聚丙烯酰胺凝胶法制备、表征及其电磁性能

采用聚丙烯酰胺凝胶法合成了尖晶石型锌铁氧体（ZnFe2O4）,采用差分扫描-热重同步分析仪（DSC-TG）,红外光谱（FT-IR）,X射线衍射（XRD）,透射电镜（TEM）和波导法对干凝胶和产物进行了表征．红外光谱显示当煅烧温度从500℃升高到700℃时,铁-氧（FPO）键的特征吸收峰从541cm^-1移动到566cm^-1;XRD表明干凝胶为无定形态,在煅烧温度为500℃、煅烧时间为2h时,凝胶形成纯相的尖晶石型纳米晶ZnFe2O4;由透射电镜可知煅烧温度为500℃、600℃和700℃时,粉体的平均粒径分别为15nm、35nm和60nm;纳米晶体ZnFe2O4在8．2～12．4GHz的测试频率范围内具有介电损耗和磁损耗随着热处理温度的升高,介电常数、介电损耗、磁导率和磁损耗明显增大．     

Co_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4/SiO_2磁性纳米复合粉体的制备

采用溶胶-凝胶法以正硅酸乙酯和金属硝酸盐分别作为SiO2和铁氧体的前驱体成功制得Co0.5Zn0.5-Fe2O4/SiO2磁性纳米复合粒子.利用XRD、DSC-TG、Raman和SEM研究了热处理温度和酸添加量对样品晶体结构和晶粒尺寸的影响,并用谢乐公式估算平均晶粒尺寸.最后用振动样品磁场计(VSM)对样品的磁性能进行检测.结果表明,随热处理温度的升高,样品由非晶态转变成SiO2基体中结晶较完整的尖晶石结构的单相铁氧体纳米晶,晶粒尺寸为12.65nm.晶粒尺寸随热处理温度的升高和酸添加量的增加不断变大.对材料的磁性能的研究结果表明,合成的纳米Co0.5Zn0.5Fe2O4/SiO2,其比饱和磁化强度为9.17emu/g,矫顽力为67Oe.     

Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉末化学镀铜前后的电磁性能

本文用溶胶-凝胶自燃烧法制备了Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉末颗粒,以甲醛为还原剂在Ni0.5Zn05Fe2O4颗粒表面进行了化学镀铜,制备了Cu/Ni0.5Zn0.5Fe2O4复合粉体.用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对镀铜前的Ni0.5Zn0.5Fe2O4颗粒以及镀铜后的复合纳米颗粒进行了表征.对镀铜前的Ni0.5Zn0.5Fe2O4粉体和不同镀铜量的Cu/Ni0.5Zn0.5Fe2O4复合粉体进行了电磁性能的研究,结果表明镀铜后镍锌铁氧体的吸波性能明显提高,增重量为65%的Cu/Ni0.5Zn0.5Fe2O4复合粉体在频率为11GHz处反射率可达-12dB左右.     

Interfacial Engineering of Co3O4/Fe2O3 Nano-Heterostructure Toward Superior Li-O2 Batteries

A major issue with Li-O₂ batteries is their slow oxygen reduction and evolution kinetics, necessitating catalysts with high catalytic activity to improve reaction kinetics and cycle stability. Herein, a nano-heterostructured catalyst composed of Co₃O₄ and Fe₂O₃ (Co₃O₄/Fe₂O₃) with a porous rod morphology is achieved through an interfacial engineering strategy by constructing Fe₂O₃ on the Co₃O₄ surface, which can function as a high-performance cathode in order to efficiently encourage the oxygen reduction and evolution while also reduce the battery polarization during charging and discharging. The density functional theory (DFT) calculations show the differences in charge density at the interface of nano-heterostructures, demonstrating the occurrence of an electron transfer process in the interface region of Co₃O₄ and Fe₂O₃, implying a strong electronic coupling transfer, and in turn changing the electronic structure of the Co₃O₄. This significantly reduces the adsorption energy of LiO₂ intermediates, thereby effectively lowering the overpotential. The resultant Li-O₂ battery has larger discharge specific capacity, lower overpotential for the efficient oxygen evolution/reduction, as well as good cycling stability of 280 cycles. This work demonstrates an effective method to fabricate the nano-heterostrucutred materials with enhanced catalytic efficiency for advanced energy applications.     

Preparation and Characterization of Fe3O4 Magnetic Nano-particles by 60Co γ-ray Irradiation

By using a new method, ^60Co γ-ray irradiation, Fe3O4 magnetic nano-particles were successfully synthesized at room temperature under ambient pressure. The structure, morphology and magnetic properties of these nanoparticles were characterized by X-ray diffraction （XRD）, transmission electron microscope （TEM） and vibrating sample magnetometer （VSM）, respectively. The radiation formation mechanism was also discussed. The results show that the absorbed dose can greatly influence the structure, morphology and magnetic properties of the products. XRD and TEM studies show that the product prepared by γ-ray irradiation （10 kGy） is pure FesO4 phase and the mean diameter of these nano-particles is about 21 nm. The Fe3O4 nano-particles synthesized by γ-ray irradiation （10 kGy） are mainly in small cubic shape and the size uniformity of these particles is good.     

MgFe2O4/Fe2O3纳米粉的溶胶-凝胶法合成及电磁波吸收特性

用热分解柠檬酸盐凝胶的方法制备了MgFe2O4／Fe2O3复合纳米粉体,用综合热分析仪、X射线衍射仪、透射电镜、纳米粒度测量仪、电磁测量仪对所制备样品的结构、粒径分布、电磁波吸收特性等进行表征。结果表明,产物为平均粒径44nm的MgFe2O4和Fe2O3的混合物,在0．1、1．0和1．8GHz处tgδ（ε″＋μ″/μ′）分别为0．206、0．265及0．614。     

溶胶凝胶法制备Li4.5B0.5Si0.5O4-xLi2O导体材料及导电性能

采用溶胶－凝胶法制备了Ｌｉ４．５Ｂ ０．５Ｓｉ０．５Ｏ４－ｘＬｉ２Ｏ（ｘ＝０～０．５）离子导体材料,并采用ＤＴＡ－ＴＧ、ＸＲＤ、ＴＥＭ及交流阻抗等技术对样品进行了分析和测试,结果发现：溶胶－凝胶法可降低Ｌｉ４．５Ｂ０．５Ｓｉ０．５Ｏ４的合成温度;随Ｌｉ２Ｏ的掺入可增强基质材料的致密性并提高其离子的导电性能。     

新型超级电容器电极材料NaxCo2O4的制备及电性能研究

采用溶胶-凝胶法制备得到Na x Co2O4(x=1.0、1.2、1.4、1.6、1.8和2.0)样品,并首次将其应用于超级电容器电极材料;经XRD、SEM和电性能研究得出,制备出的Na x Co2O4晶体均为层状结构,x=1.6时样品电容性能最好,在6mol/L NaOH电解液中,0.25~0.7V电压范围内,以50mA/g的电流密度进行恒流充放电,比电容高达413F/g。     

铜铁氧体纳米晶的溶胶-凝胶自蔓延燃烧法合成和表征

以硝酸铜、硝酸铁、硝酸钴和柠檬酸为原料,采用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法一步直接合成了单相Co0.5Cu0.5Fe2O4纳米晶.借助TG/DTA、IR、XRD和SEM等手段分别对溶胶-凝胶自蔓延燃烧机理、粉体在不同退火温度下的结构演化过程以及燃烧粉体的表面形貌进行了研究.结果表明,自蔓延燃烧过程是在硝酸根离子和羧酸根离子之间进行的热诱导阴离子氧化还原反应,其中,硝酸根离子作氧化剂,羧酸根离子作还原剂.干凝胶燃烧后,产物已经初步晶化,晶粒尺寸约20nm.经600℃,2h退火即可得到晶化较好的Co0.5Cu0.5Fe2O4纳米粉体,燃烧粉末为多孔结构,密度为2.9g/cm3.     

Zr4+B位置换对(Pb0.5Ca0.5)(Fe(0.5)Nb0.5)O3

研究了Zr4+离子B位置换改性对(Pb0.5Ca0.5)(Fe0.5Nb0.5)O3陶瓷微波介电性能.实验结果表明,(Pb0.5Ca0.5)(Fe0.5Nb0.5)O3(PCFNZ)陶瓷样品呈现单一斜方钙钛矿相结构.随Zr(4+)离子的置换量增加,PCFNZ陶瓷体系的Qr值和晶粒尺寸逐渐减小;介电常数εr随着置换量增加...     

纳米晶Co1-xZnxFe2O4薄膜的结构、磁性及温度特性

采用sol-gel方法制备了纳米晶Co1-xZnxFe2O4(x=0～0.3)薄膜.样品的结构、磁性及表面形貌分别用X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和原子力显微镜(AFM)进行了表征.研究结果表明,400℃退火薄膜已生成单一的尖晶石结构,且样品的晶粒尺寸较小,平均晶粒尺寸在35nm以下.Zn2 离子含量的增加使样品的晶格常数有少许增大.Zn2 离子含量对样品的磁性能有较强的影响,样品的比饱和磁化强度在Zn2 离子含量x=0.2时达极大值(74.3(A·m2)/kg).变温测量显示,样品的磁化强度随温度升高呈下降趋势.当Zn2 含量从零增加到0.3,居里温度从530.0℃降至341.6℃.     

Co替代对纳米晶Ni0.4CoxZn0.6-xFe2O4结构和电磁性能的影响

采用聚丙烯酰胺凝胶法制备了尖晶石型纳米晶Ni0.4CoxZn0.6-xFe2O4(x=0、0.2、0.4),同时考察了铁氧体的电磁性能.由X射线衍射(XRD)可知,随着x的增大,Ni0.4CoxZn0.6-xFe2O4的晶格常数从0.838 4 nm减小到0.835 7 nm.透射电镜(TEM)结果表明,Ni0.4Zn0.6Fe2O4铁氧体粒子的平均直径约为20 nm.Ni0.4CoxZn0.6-xFe2O4在8.2～12.4 GHz的测试频率范围内具有介电损耗和磁损耗.在频率为9.0 GHz时,Ni0.4CoxZn0.6-xFe2O4(x=0.4)复介电常数虚部的最大值达到19.6.随着X值的增加,复数磁导率虚部的共振吸收峰向高频移动.制备的复合物可以被广泛地用于抑制电磁辐射和吸收雷达波等领域.     

纳米磷酸铁包覆锂离子电池正极材料LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2的制备及其电化学性能

为改善LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2正极材料的电化学性能,采用自制的磷酸铁纳米悬浮液,通过共沉淀法在LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2正极材料表面包覆纳米磷酸铁。应用XRD,TG-DTA,TEM等手段表征制备的磷酸铁的结构,形貌和液相状态;通过XRD,SEM,EDS,TEM,ICP,恒流充放电、循环伏安、交流阻抗表征制备的包覆材料的结构、形貌及电化学性能。研究烧结温度和包覆量对LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2正极材料电化学性能的影响。结果表明,热处理温度为400℃,2%(质量分数,下同)磷酸铁包覆能显著地改善LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2正极材料的循环性能和倍率性能。循环伏安和交流阻抗结果显示,包覆磷酸铁后改善了LiNi_(0.5)Co_(0.2)Mn_(0.3)O_2正极材料的可逆性和动力学性能。ICP测试结果表明,磷酸铁包覆层能够有效地降低电解液对正极材料的溶解与侵蚀,稳定其层状结构,从而提高正极材料的电化学性能。     

Ni_(0.5)Zn_(0.5)Fe_2O_4铁氧体的制备及其电磁损耗性能

以Zn(NO3)2.6H2O、Ni(NO3)2.6H2O和Fe(NO3)3.9H2O及柠檬酸为原料,采用溶胶-凝胶法制备前驱体,在1 200℃下煅烧3 h合成ZnFe2O4和Ni0.5Zn0.5Fe2O4铁氧体粉体。利用差热分析、X射线衍射、扫描电镜、透射电镜和红外光谱等测试手段对产物进行分析和表征。结果表明:ZnFe2O4和Ni0.5Zn0.5Fe2O4属于立方晶系尖晶石结构,结晶完整,晶粒大小在100 nm左右。在0.2~1.8 GHz的频率下对产品进行了电磁损耗性能测试,发现Ni0.5Zn0.5Fe2O4具有较好的电磁损耗特性。