介孔纳米磁性材料的性能控制(英文)

以SBA-15介孔分子筛为载体,利用溶胶凝胶-浸渍法合成一种新型纳米结构的磁性材料,同时利用XRD及VSM分析了合成介孔材料的微观结构以及磁性能。结果发现,合成材料的Fe2O3纳米颗粒存在于SBA-15的骨架中,而CoFe2O4纳米颗粒存在于介孔孔道中。介孔纳米磁性材料的磁性能可以通过掺杂CoFe2O4及Fe2O3的含量进行控制。掺杂CoFe2O4样品的饱和磁化强度可达未掺杂样品的12倍。此外,利用Kelly-Hankel(δM)曲线研究了合成介孔纳米磁性材料中CoFe2O4与Fe2O3纳米磁性材料间的交换耦合作用,这可以明显提升合成介孔材料的磁性能。     

花状Fe_3O_4亚微球的制备和吸波性能

采用溶剂热法制得具有花状结构的Fe3O4亚微米球,该微球直径约4μm,是由Fe3O4纳米片组装而成的。采用X线衍射仪（XRD）、振动样品磁强计（VSM）和扫描电子显微镜（SEM）对产物结构、磁性和形貌进行表征。将样品与石蜡按质量比1：1制成同轴样品,测试其2～18GHz下的电磁参数并进行分析计算。研究发现,由于偶极子极化、自然共振和涡流损耗,具有花状结构的Fe3O4亚微米球在高频范围内显示出了较为良好的宽频吸收特性。     

PEI包覆磁性Fe_3O_4纳米颗粒的制备及性能研究

由于PEI/Fe3O4磁流体具有良好的生物兼容性,因而被广泛应用于生物医药领域。本实验用共沉淀法制备出磁性Fe3O4纳米颗粒,通过一次包覆改性法将PEI（聚乙烯亚胺）包覆在磁性Fe3O4纳米颗粒上。利用X-射线衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、红外光谱仪（FTIR）、振动样品磁强计（VSM）、热重分析仪（TG）等方法对其进行了表征。结果表明,实验制备出颗粒度为10nm左右的颗粒,PEI较好的吸附在其表面,吸附率为33.6%,颗粒度饱和磁化强度为58.05 emu/g,包覆后有所降低,但较好保持着原有磁性。     

改进型Fe_3O_4磁流体的研制及带膜磁畴观察

利用化学反应的方法研制了一种带膜观察磁畴结构的改进型磁流体—Ｆｅ３Ｏ４磁流体,并对其生成条件及影响其磁性的因素进行了分析．实验表明：当ＦｅＣｌ２·４Ｈ２Ｏ：ＦｅＣｌ３·６Ｈ２Ｏ：ＮａＯＨ＝１：１：６（摩尔比）时最容易生成稳定的Ｆｅ３Ｏ４．在反应过程中,水质的好坏及有无搅拌是影响 Ｆｅ３Ｏ４磁流体颗粒大小及磁性的主要因素．对Ｚ８牌号的硅钢片进行带膜磁畴观察表明,该磁流体能够实现带膜观察,成纹性及重现性较好,而且磁稳定性也较好,未经任何处理的Ｆｅ３Ｏ４磁流体可以放置一周左右而磁性不发生变化;用去离子水清洗至ｐＨ值为７并且隔绝空气后,可放置更长时间．     

K+掺杂改性的Ca3Co4O9基氧化物热电性能

用溶胶-凝胶法和放电等离子烧结(SPS)制备了层片状结构的(Ca1-xKx)3Co4O4陶瓷,烧结块体相对密度可达97%～99%.XRD(X-ray Diffraction)和SEM(Scanning Electronic Microscope)分析结果表明当K的掺杂量x＜0.08时为单一的Ca3Co4O9相,SPS烧结可以使样品带有一定的织构取向.在室温至700℃的范围内测量了不同K掺杂量时样品电导率和Seeback系数,测试结果表明,当K的掺入量小于0.06时,随着掺入量的增加,可以显著提高样品的电导率(400℃～700℃)和Seebeck系数.其中,700℃时(K0.06Ca0.94)3Co4O9样品的功率因子P=4.43×10-4W·m.-1K-2,与Ca3Co4O9(P=3.51×10-4W.m.-1K-2)相比提高了26.2%,表明K掺杂是改善Ca3Co4O9高温热电性能的有效途径之一.     

AB_5型贮氢合金电极添加Co_3O_4的电化学性能

将不同含量的Co3O4（2%,4%,6%,8%,质量分数）作为添加剂加入到储氢合金中,采用机械混合法进行改性处理。对添加Co3O4的合金电极的电化学性能和电极过程进行研究。结果表明：放电容量有了较大增加,添加2%、4%、6%、8%Co3O4的电极放电容量比空白电极容量分别增加0.83%,4.86%,7.18%和9.21%。线性极化曲线和电化学阻抗谱测试表明,添加Co3O4降低了电极的电荷转移电阻。循环伏安、扫描电镜和EDS测试表明,添加的Co3O4可部分溶解,发生Co-Co（OH）2可逆氧化？还原反应,从而改善储氢合金的电化学性能。     

电沉积-烧结制备Co3O4锂离子电池负极及电性能

摘要：采用电沉积一烧结方法制备Co3O4锂离子电池负极。X射线衍射XRD分析表明，电沉积的物质是Co(OH)2相，300℃烧结后均转变为Co3O4相。扫描电镜SEM观察发现获得的Co3O4具有花瓣形貌，其花瓣厚度约20nm。在300℃分别烧结30、45、60min制备的Co3O4组装的Co3O4／Li电池，在充放电循环中的首次嵌锂比容量分别为1361．7、1457．6和1345．0mAh／g，首次脱锂比容量分别为757．7、905.0和794．8mAh／g,10次循环后，脱锂比容量分别上升到815．5、969．0和890．1mAh／g。     

电沉积-烧结法制备掺杂碳的Co3 O4锂离子电池负极材料

采用电沉积-烧结法制备了掺杂C的Co3O4锂离子电池负极材料。XRD分析结果表明,电沉积物质是Co（OH）2,经245℃的真空烧结后转变为Co3O4。能谱分析表明,镀液中添加甲醛后,获得的镀层中含有Co SEM观察发现加入甲醛后镀层表面形成的孔间距加大、空隙增多、孔壁变薄。在Li／Co3O4电池充放电过程中,加入甲醛不但使电极的稳定性得到明显改善,而且比容量的值也有所提高。电极性能试验表明加入甲醛后电池的循环寿命得到明显改善。     

含纳米Al_2O_3/Fe_3O_4的FeS固体润滑复合层的摩擦学性能

采用离子氮碳共渗与离子渗硫复合处理技术在45钢表面制备FeS固体润滑复合层,复合层中硫化物表层厚度约为10μm,其硫化物颗粒与孔隙均在微纳米量级且分布均匀。复合层相组成主要为FeS、FeS2和Fe3N。在含0.1%n-Al2O3＋0.08%n-Fe3O4液体石蜡润滑下,复合层与纳米Al2O3/Fe3O4复合添加剂产生协同作用,磨损表面形成了由硫化物、硫酸盐、氮化物等组成的化学反应膜,使FeS固体润滑复合层表面摩擦因数最低,始终保持在0.07左右,体积磨损量最小,比未渗表面降低了92%,比渗硫表面和氮碳共渗表面分别降低了85%和44%。     

由草酸钴热分解制备Co3O4及其物性表征

根据草酸钴的热重/差热分析曲线,利用热分解法,在不同条件下由草酸钴制备了各种Co3O4微粉,并对其进行了X射线衍射分析和扫描电镜表征.结果表明:在低温下制得了具有标准Co3O4晶形结构的树枝状Co3O4;在高温下,尤其是采用两段升温制得了具有标准活性Co3O4晶形结构的球形Co3O4,其中位粒径为1.35μm,松装密度为0.83 g/cm3,并由此获得了由草酸钴热分解制备活性球型Co3O4的分解条件.     

一步法制备四氧化三铁/蒙脱土磁性复合材料(英文)

报道了一步法制备四氧化三铁/蒙脱土磁性纳米复合材料。使用XRD,TEM,VSM对材料进行了相关测试,从测试结果发现,用水热法制备的磁性纳米复合材料具有典型的层型结构。实验结果证明四氧化三铁纳米颗粒分别存在于蒙脱土的层间和片的表面,而且该层型复合材料保持了较高的比表面积(143m2/g)。这种新型磁性层型复合材料对于重金属离子具有很好的吸附能力。     

Yb_2O_3纳米晶的制备及其若干性质的研究

用溶胶 -凝胶法制备了不同粒径的 Yb2 O3纳米晶。XRD分析表明 :所合成的 Yb2 O3纳米晶属于立方晶系 ,空间群为 Ia3。TEM分析表明 :所合成的 Yb2 O3粒子基本呈球形。计算表明 :Yb2 O3的平均晶粒度随焙烧温度的升高而增大 ,而平均晶格畸变率随焙烧温度的升高和晶粒度的增大而减小 ,表明晶粒越小 ,晶格畸变越大 ,微晶发育越不完整。溶解性试验表明 :Yb2 O3晶粒度减小 ,表面活性增加。FTIR光谱分析表明 :纳米 Yb2 O3比普通的 Yb2 O3具有更高的表面活性 ,Yb- O键的吸收强度减弱 ,有微小的蓝移。     

Ca3Co4O9及其掺Zn体系的电子结构

用离散变分密度泛函方法（DFT—DVM）计算了Ca3Co4O9及其掺Zn体系的电子态密度,讨论了电子结构、化学键等与热电性能之间的关系。研究结果显示,价带和导带主要由Co3d,Zn3d和O2p原子轨道贡献,价带和导带之间的能隙宽度表现出半导体电子结构特征。掺Zn体系的能隙比不掺Zn的窄,掺Zn体系的共价键和离子键都比不掺Zn的弱。     

磁性纳米粒子Fe_3O_4@Au和Fe_3O_4@Ag的制备及表征

利用化学共沉淀法将铁盐和亚铁盐溶液按一定比例混合制备磁性纳米Fe3O4,再用3-巯基丙基三甲氧基硅烷修饰磁性粒子,连接金、银纳米粒子制备了核壳结构的功能性微粒。通过X-射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及紫外-可见光吸收光谱仪(UV-Vis)对粒子的结构与性质进行表征。结果表明:磁性Fe3O4纳米粒子属立方晶型,Fe3O4@Au和Fe3O4@Ag粒子包裹完全,形状趋近于球形,兼有磁性和金、银纳米粒子的特性,对硝基化合物具有良好的催化性能。     

反应机械合金化/退火制备Al2O3/Fe3Si纳米复合粉体

以Fe2O3粉、Si粉和Al粉为原料,采用反应机械合金化/退火法制备出了Al2O3/Fe3Si纳米复合粉体。利用X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对复合粉体球磨以及退火过程中的固态反应过程、表面形貌进行表征。研究表明,Fe2O3-Si-Al混合粉体球磨5 h后发生反应生成Al2 O3、Fe5 Si3、Fe3 Si、FeSi,球磨20 h后生成Al2 O3/Fe3 Si,球磨20 h的粉体在900℃条件下退火1 h的组成物相未发生变化,复合粉体颗粒呈球形,其尺寸为5μm左右,分布均匀,组成相Al2O3和Fe3Si的晶粒尺寸分别为26.6 nm和28.3 nm。     

磁性Fe3O4/Pt复合纳米粒子的超声制备与表征

超声条件下,在乙醇分散的3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)功能化的磁性Fe3O4纳米粒子和氯铂酸的混合溶液中,滴加水合肼成功地制备了磁性Fe3O4/Pt复合纳米粒子。采用紫外吸收可见光谱(UV-Vis),电子能谱仪(EDS),透射电子显微镜(TEM),光电子能谱(XPS),超导量子干涉仪(SQUID)等方法对复合粒子的形态、结构、组成以及磁学性质进行了表征。结果表明:在此条件下制得的复合粒子粒度在50nm左右,室温下磁化强度可达17.2(A·m2)/kg。     

SrxBa1-xBi4Ti4O15陶瓷及SrBi4Ti4O15／BaBi4Ti4O15复合材料的性能研究

采用固相烧结工艺制备了SrxBa1-xBi4Ti4O15铁电陶瓷和SrBi4Ti4O15／BaBi4Ti4O15铁电复合材料。在固相反应过程中，680℃时SrBi4Ti4O15或BaBi4Ti4O15开始生成：800℃时材料主晶相基本形成，但是还有微量焦绿石相存在；850℃时SrBi4Ti4O15或BaBi4Ti4O15的主要衍射峰全部出现。随着Ba含量的增加，SrxBa1-xBi4Ti4O15陶瓷的居里温度逐渐降低。Sr0.5Ba0.5Bi4Ti4O15，陶瓷的介电常数峰在高频时较宽，在100Hz时，介电常数峰被随温度升高而逐渐增大的介电常数所“屏蔽”，材料介电损耗随温度升高而增大，但在低频下增加得更快，这是高温下由氧空位引起的电子松弛极化造成的。将预烧后的SrBi4Ti4O15和BaBi4Ti4O15粉体分别造粒后冉均匀混合，压片成型，经烧结制得的SrBi4Ti4O15／BaBi4Ti4O15复合陶瓷其相变弥散特性明显优于SrxBa1-xBi4Ti4O15的相变弥散特性。     

半导体ZnS:Co的电子结构与磁性研究

采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,研究了闪锌矿结构Co掺杂ZnS体系的电子结构和磁性。通过计算掺杂后组态的几何参数、形成能、磁矩、电子态密度以及电荷密度,发现单个Co原子掺杂,替换超晶胞(2×2×2)中心的Zn原子后体系形成能小于0,可以实现掺杂,且在费米能级处出现自旋极化现象,体系具有半金属特性。通过对2个Co原子的掺杂情况的计算,发现Co-S-Co反铁磁耦合、Co-S-Zn-S-Co铁磁耦合时体系最稳定,同时解释了Co掺杂ZnS体系的铁磁性产生机理。