PUU/Fe3O4@SiO2复合材料制备与性能研究

以Fe_3O_4@SiO_2粒子为磁性填料,合成了PUU/Fe_3O_4@SiO_2复合材料,并对PUU/Fe_3O_4@SiO_2复合材料的形状记忆性能和再加工性能进行研究。结果表明:随着Fe_3O_4@SiO_2粒子含量的逐渐增大,材料热致形状回复所需时间不断缩短,当Fe_3O_4@SiO_2粒子含量为5%时,形状回复时间为134 s,形状固定率为100%,形状回复率为94.44%;当Fe_3O_4@SiO_2粒子含量为5%时,材料具有磁致形状记忆行为,形状固定率为100%,形状回复率为72.22%。PUU/Fe_3O_4@SiO_2复合材料具有可再加工性,随着Fe_3O_4@SiO_2粒子含量逐渐增大,材料再加工所需温度由69℃提高至77℃。     

磁性Fe3O4纳米粒子的制备

磁性四氧化三铁(Fe_3O_4)纳米粒子以其比表面积大、低毒性和良好的生物相容性等物理化学性质而得到广泛关注。采用共沉淀法制备磁性四氧化三铁(Fe_3O_4)纳米粒子,并通过单因素实验优化制备工艺。结果表明,制备Fe_3O_4纳米粒子的优化工艺参数为:Fe~(2+)与Fe~(3+)浓度比为1.00∶1.50、铁盐浓度为0.30 mol·L~(-1)、反应温度为60℃、 NaOH溶液的浓度为0.25 mol·L~(-1)。该条件下,Fe_3O_4纳米粒子形貌为球形,平均粒径为65.15 nm,饱和磁强度为63.5 emu·g~(-1)。     

四氧化三铁/介孔生物玻璃复合骨水泥的制备及其理化性能研究

通过将介孔生物玻璃(MBG)和四氧化三铁(Fe_3O_4)纳米颗粒复合制备出Fe_3O_4/MBG复合骨水泥,并详细研究了Fe_3O_4纳米颗粒的添加对骨水泥凝结时间、抗压强度、生物活性、降解性能以及磁热性能的影响。研究结果表明,Fe_3O_4/MBG骨水泥具有较好的抗压强度,随着Fe_3O_4纳米颗粒量的增加,Fe_3O_4/MBG骨水泥的凝结时间延长、磁热性能提高,但几乎没有对骨水泥的生物活性和降解性能产生影响。     

石墨烯/四氧化三铁复合材料的制备及其吸波性能研究

传统磁性吸波材料Fe_3O_4,存在密度大,吸波范围较窄等缺陷;而碳家族的新成员-石墨烯,具有轻质、高比表面积、独特的物理、电学、磁学、力学性能等,成为优异的基体承载材料。本文制备Fe_3O_4纳米粒子以及石墨烯承载Fe_3O_4纳米颗粒复合材料,探索各个原料添加量对纳米颗粒形貌的影响,并研究不同纳米颗粒承载量的复合材料的微观结构变化以及对吸波性能的影响。     

功能化Fe_3O_4纳米粒子去除水中Cu~(2+)的研究

本文通过水热法合成了Fe_3O_4磁性纳米颗粒,采用3-氨丙基三甲氧基硅烷(APTMS)对Fe_3O_4颗粒进行表面修饰,得到氨基化磁性微粒,并表征其性能。并用氨基化Fe_3O_4磁性纳米粒子构建铜离子吸附体系。实验结果表明,Fe_3O_4纳米粒子和功能化Fe_3O_4纳米粒子的磁饱和强度值(M)分别为78和59emu·g~(-1)。最终确定的最优工艺组合为:APTMS@Fe_3O_4添加量2mL,温度30℃,吸附时间15min。     

溶剂热法制备Fe_3O_4纳米粒子的研究进展

四氧化三铁是一种重要的功能材料,因其具有优异的磁性能和较高的化学稳定性而被广泛应用于水体净化、磁流体和靶向药物等领域。四氧化三铁的合成方法主要有共沉淀法、热分解法、微乳液法及溶剂热法。其中,溶剂热法因流程简单、所得产物形貌多样、规整度高而得到广泛关注。该法所用的溶剂、矿化剂、表面活性剂等对Fe_3O_4纳米粒子的形貌及性能有较大影响。基于此,本文对溶剂热法制备Fe_3O_4纳米粒子进行了回顾,阐述了溶剂热法合成空心Fe_3O_4纳米粒子的机理。结果表明:在合成过程中,溶剂不仅作为还原剂,还提供合成所需的液相环境;矿化剂可促使铁前体的溶解,从而保证合成反应顺利进行;表面活性剂可与Fe_3O_4晶面作用,其种类和浓度不同,作用的晶面不同,进而诱导Fe_3O_4生长为不同形貌的纳米粒子。最后,本文对溶剂热法合成Fe_3O_4纳米粒子今后的发展趋势进行了展望,指出在空心Fe_3O_4纳米粒子的基础上,通过选择黏度较大的溶剂和表面活性剂合成多层壳状Fe_3O_4纳米粒子是研究者努力的方向。     

水性环氧-丙烯酸酯复合纳米涂层的制备及其防腐性能

先以Fe Cl_2和Fe Cl_3为原料,用化学共沉淀法制备了Fe_3O_4纳米粒子,再在其表面包覆Si O_2制得Fe_3O_4@Si O_2颗粒,然后将Fe_3O_4@Si O_2颗粒与水性环氧-丙烯酸酯乳液混合制备了复合涂层。采用透射电镜、红外光谱仪和X射线衍射仪表征了Fe_3O_4纳米粒子改性前后的形貌和晶体结构。通过塔菲尔极化曲线和浸泡试验考察了纳米粒子对复合涂层在自来水、3.5%(质量分数)HCl、3.5%Na OH和3.5%Na Cl溶液中耐蚀性的影响,并探讨了涂层的防腐机理。Si O_2成功包覆到Fe_3O_4粒子表面,提高了其与水性环氧–丙烯酸酯乳液的相容性,显著改善了复合涂层的防腐性能。     

氨基化Fe_3O_4纳米粒子的制备及对胃癌细胞的毒性评价

采用共沉淀法制备了四氧化三铁纳米粒子(Fe_3O_4),并在Fe_3O_4纳米粒子表面修饰上了氨基。透射电子显微镜(TEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)显示,纳米粒子分散性良好,粒径约为10 nm,氨基成功修饰在了纳米粒子的表面。以胃癌SGC-7901为目的细胞,依据RGR值考察了Fe_3O_4-NH_2纳米粒子的细胞毒性等级,结果显示,在一定浓度范围内,细胞死亡率与Fe_3O_4-NH_2纳米粒子的浓度成正相关,低于51.2μg/m L时,Fe_3O_4-NH_2纳米粒子的细胞毒性相对较小,Fe_3O_4-NH_2纳米颗粒具有较好的生物相容性。     

磁性纳米Fe_3O_4载新藤黄酸复合物的制备和表征

采用化学共沉淀法制得Fe_3O_4磁性纳米微粒,并用柠檬酸进行修饰,制备纳米四氧化三铁载新藤黄酸共轭复合物。利用TEM,XRD,IR对纳米四氧化三铁和柠檬酸修饰Fe_3O_4进行表征,磁性四氧化三铁及其修饰物磁性良好,平均粒径在15 nm左右,柠檬酸包裹后粒径变大,但并未改变四氧化三铁的晶型;并通过UV对纳米四氧化三铁载新藤黄酸复合物进行表征,结果表明磁性纳米Fe_3O_4载新藤黄酸复合物制备成功。     

巯基功能化磁性纳米材料去除水中Ag(I)和Cd(II)

以3-巯基丙基三甲氧基硅烷为改性剂,对Si O_2包覆Fe_3O_4纳米粒子(Fe_3O_4@Si O_2)进行改性,制备了表面巯基化磁性纳米吸附材料(Fe_3O_4@Si O_2-RSH),对其进行了表征,并研究了其对水中痕量Ag(I)和Cd(II)的吸附性能。结果表明,Fe_3O_4@Si O_2-RSH能够通过其表面巯基的螯合离子交换作用,在p H为4.0~8.0内快速、高效的吸附溶液中痕量Ag(I)和Cd(II),且受溶液中Na(I)、Ca(II)、Fe(II)等共存离子影响较小。发生在Fe_3O_4@Si O_2-RSH表面的单层吸附能够在10 min内达到平衡,Ag(I)和Cd(II)的去除率均90%;被吸附的Ag(I)和Cd(II)能够被HNO_3溶液或L-半胱氨酸溶液洗脱并回收,回收率83%。Fe_3O_4@Si O_2-RSH可以作为高效的吸附剂,用于污水中痕量Ag(I)和Cd(II)的深度处理和资源化回收利用。     

抗坏血酸提高纳米四氧化三铁稳定性研究

利用抗坏血酸对磁性纳米四氧化三铁进行修饰,制备出能对酸性体系稳定的磁性材料,通过傅立叶变换红外光谱和热重分析对制备的Fe_3O_4-AA(抗坏血酸)复合材料进行了表征,实验结果表明抗坏血酸能对纳米Fe_3O_4颗粒有较好的结合能力,从而提高了纳米Fe_3O_4的稳定性,这对于制备耐酸性纳米四氧化三铁具有重要意义。     

氰酸酯树脂/纳米三氧化二镧复合材料研究

将纳米三氧化二镧(La_2O_3)粒子加入氰酸酯树脂(CE)基体中,以二月桂酸二丁基锡(BDTL)为引发剂,制得CE/La_2O_3系列复合材料。通过力学性能及耐腐蚀性测试研究了纳米La_2O_3用量对材料性能的影响。结果表明,当纳米La_2O_3添加质量分数为0.3%时,材料弯曲强度达到155.45 MPa,较纯CE提高了83.8%,耐酸腐蚀性最佳,腐蚀率仅为0.09%。纳米La_2O_3添加质量分数为0.4%时,材料冲击强度达13.05 kJ/m2,较纯浇铸体板材提高了48%,耐碱腐蚀性最佳,腐蚀率仅为0.08%。将纳米La_2O_3粒子引入CE基体后,优化了CE树脂的性能。     

功能磁性核壳纳米颗粒制备及对双酚A的吸附

采用水热法制备了球形四氧化三铁纳米颗粒,对其表面改性后得到两种吸附剂并用于对双酚A的吸附。借助透射电镜、红外光谱分析、热重分析仪和氮气吸脱附等温仪对两种吸附材料进行物理结构表征。结果表明:成功制备了核壳磁性介孔氧化硅纳米吸附剂(Fe_3O_4@mSiO_2),孔径约为2 nm,比表面积约为160 cm~2/g;对其进一步改性得到苯基改性吸附材料(Fe_3O_4@mSiO_2@PhTES)。通过动力学模拟探究了两种吸附剂对双酚A的吸附特性。结果表明:二者对双酚A的吸附动力学均符合拟二级动力学模型,与Fe_3O_4@mSiO_2相比,Fe_3O_4@mSiO_2@PhTES对双酚A的吸附量明显增加,最高达109 mg/g。主要是分子中苯环以π-π共轭方式与吸附剂表面苯基发生作用增强吸附性能。     

基于聚吡咯包覆的四氧化三铁在锂离子电池中的应用研究

本研究以氯化铁、柠檬酸钠及醋酸钠为原料,乙二醇为溶剂通过溶剂热的方法合成了直径为200-300纳米的四氧化三铁(Fe_3O_4)纳米球。然后通过单体吡咯低温下的聚合,使聚吡咯均匀分布在Fe_3O_4球体表面,最后经过碳化得到含氮碳包覆的Fe_3O_4纳米球。分别对Fe_3O_4纳米球与包覆碳层后的Fe_3O_4纳米球进行电化学性能测试。结果表明:包覆碳层之后的Fe_3O_4球表现出更稳定的循环性能,在100 mA g~(-1)的电流密度条件下,经过85圈的循环能够保持513mAh g~(-1)的比容量,从第二圈起每圈衰减平均为0.17%,比没有包覆的Fe_3O_4稳定性大大提高。     

纳米Fe_3O_4改性聚酯的加工性能研究

通过原位聚合法,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)聚合过程中添加不同含量纳米Fe_3O_4制备改性PET,采用DSC方法研究了改性聚酯的冷结晶过程中的非等温结晶动力学,采用旋转流变仪研究了改性聚酯的流变性能。结果表明纳米Fe_3O_4的加入使聚酯的Tc降低,结晶能力增强。纳米Fe_3O_4添加量越多,在聚酯中起到成核剂的作用越明显,形成的晶粒尺寸分布越窄,结晶越快。纳米Fe_3O_4的加入,改善了聚酯的流动性,有利于聚酯的成型加工。     

磁性石墨烯复合纳米粒子的制备及其检测过氧化氢的应用研究

采用水热法制备Fe_3O_4纳米粒子,并用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对其表面进行氨基化修饰。基于氧化石墨烯(GO)与氨基化Fe_3O_4的自组装体系,构建具有过氧化物模拟酶性能的磁性石墨烯复合纳米粒子(GO@Fe_3O_4),并对其理化性质进行表征,用于替代天然过氧化物酶快速检测样品中过氧化氢的含量。最优催化检测体系为:GO@Fe_3O_4固体粉末添加质量为0.005 g、反应温度为70℃、反应时间为50 min;在0.01～1.0 mmol/L过氧化氢浓度范围内,其浓度与检测体系吸光度呈现良好的线性关系,工作曲线为y=740.25x+0.079 8,相关系数R~2=0.992 7,最低检出限为0.547 7μmol/L,回收率为98.94%～105.74%。此外,所制备的磁性石墨烯复合纳米粒子模拟酶材料检测H_2O_2的体系具有较高的催化检测性能。     

纳米四氧化三铁及其复合材料的性能研究进展

纳米四氧化三铁因其具有超顺磁性、粒径小、比表面积大、易回收等优点,在许多领域都有着广阔的应用前景。近年来,关于Fe_3O_4及其复合材料的制备与性质研究很多。本文综述了纳米四氧化三铁及其复合材料的制备和性能研究进展,重点介绍了四氧化三铁在抗菌、吸附、催化、光、电等性能方面的最新研究进展。     

苝酰胺功能化磁性纳米材料的合成及其光/电性质

为了制备磁性荧光以及光电化学性能良好的多功能纳米粒子,采用微相乳液法,用二氧化硅(SiO_2)包裹Fe_3O_4磁性纳米粒子的同时,将苝酰胺与SiO_2表面的羟基反应,生成共价键连接的Fe_3O_4@SiO_2-(1a)和Fe_3O_4@SiO_2-(2a)纳米粒子,用红外光谱、XRD、SEM、UV-Vis吸收光谱、荧光光谱及ECL进行表征。结果表明,与化合物1a、2a相比,复合物Fe_3O_4@SiO_2-(1a/2a)的电子吸收和荧光光谱峰型相同,峰位置略有移动。在一定浓度范围内,Fe_3O_4@SiO_2-(2a)纳米粒子的ECL强度随浓度增大而降低,且其在50¹00 s的区间内基本稳定。     

基于芳香基双硫键的乙酸酯化纳米纤维素/聚(脲-氨酯)自愈合材料

基于芳香基双硫键,以聚丙二醇-4000(PPG-4000)和异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)为原料,双(4-氨基苯基)硫醚为交联剂,乙酸酯化纳米纤维素作为增强相,制备得到乙酸酯化纳米纤维素/聚(脲-氨酯)[esterified cellulose nanocrystals/poly(urea-urethane),E-CNCs/Pus]自愈合复合材料。对其力学性能、热学性能、表面化学结构、自愈合性能进行了表征研究。结果表明,E-CNCs/PUs在室温下不需其他额外条件即可实现自愈合,说明芳香基双硫键可作为动态交联键应用于自愈合聚(脲-氨酯)的设计与构建;E-CNCs添加量为0.1%时,其聚(脲-氨酯)复合材料拉伸强度达到5.71MPa,与纯聚(脲-氨酯)材料相比,增加了43.11%;E-CNCs/PUs复合材料不仅具有较高的拉伸强度,而且保持了良好的弹性和延展性;热学性能分析结果表明,E-CNCs对聚(脲-氨酯)复合材料热稳定性具有较小影响。     

磁性杂氮介孔空心碳纳米球的制备及吸附Cu2+性能测试

st?ber条件下,以自制的四氧化三铁为磁性内核,采用原位掺氮法,以富含氨基官能团的多巴胺为碳源,正硅酸乙酯为硅源,一步合成了Fe_3O_4@SiO_2@PDA复合物微粒。通过碳化和选择性刻蚀除去SiO_2层,得到磁性杂氮介孔空心碳纳米球Fe_3O_4@C。SEM、TEM表征证实,该产品具有完整的球形和明显的空腔,呈Rattle型微观形貌。氮气吸附测试证明该纳米粒子具有介孔,孔径为3nm。以硝酸铜溶液为吸附模型,实验测得该Fe_3O_4@C吸附剂的吸附量达到53 mg·g~(-1)。