纳米Co_(1-x)Zn_xFe_2O_4/SiO_2复合材料的结构和磁性

为了研究Zn2+含量对CoZn铁氧体结构和磁性的影响,以正硅酸乙酯和硝酸盐为原料,用溶胶-凝胶法制备了纳米Co1-xZnxFe2O4/Si O2(0≤x≤1)复合材料。利用XRD、TEM、VSM和M ssbauer效应分析了样品的结构、形貌和磁性。结果表明,经900℃热处理后,Co1-xZnxFe2O4/Si O2复合材料中Co1-xZnxFe2O4为晶粒分布均匀的尖晶石铁氧体结构。Zn2+替代Co2+后引起Co1-xZnxFe2O4晶格膨胀。随Zn2+含量的增加,样品的矫顽力减小,而比饱和磁化强度先增大后减小,样品从磁有序状态转变为顺磁状态。Zn2+的掺杂对Fe3+核处的s电子密度有较大的影响,对尖晶石结构对称性影响较小。     

锰锌铁氧体磁流体中Zn2+的作用及其影响机理的研究

采用化学共沉淀法制备了Mn1-xZnxFe2O4磁流体,全面分析并探讨了Zn2+的作用及其影响机理.研究表明Zn2+的含量对于Mn1-xZnxFe2O4磁流体的磁性能具有至关重要的影响,当Zn2+的含量为0.22时,所制得磁流体的磁性能最好.X射线衍射分析结果表明磁性粒子由单一物相构成,其晶格常数为a=0.846nm,介于MnFe2O4与ZnFe2O4之间.Mn0.78Zn0.22Fe2O4磁流体在外加磁场作用下显示出超顺磁性,其比饱和磁化强度随着质量百分比浓度的增加而增大,最高可达32.17A*m2/kg.     

尖晶石型(Zn1-δFeδ)[CoδFe2-δ]O4铁氧体纳米粒子的制备与磁性研究

采用分析纯CoCl2·6H2O、ZnCl2·6H2O、FeCl3·6H2O和NaOH为主要原料,控制反应物摩尔比,利用低温固相反应法制备了尖晶石型CoFe2O4、ZnFe2O4和Co0.5Zn0.5Fe2O4纳米粒子.采用X射线衍射、透射电子显微镜对样品的结构、形貌进行表征.在室温下采用振动样品磁强计对其磁性能进行了测定.结果表明:反尖晶石型CoFe2O4纳米粒子的饱和磁化强度为64.28A·m2/kg,呈亚铁磁性;正尖晶石型ZnFe2O4纳米粒子的饱和磁化强度为7.27A·m2/kg,表现出与块体的反铁磁性不同的超顺磁性;而Zn2+替代反尖晶石型CoFe2O4中的一部分磁性离子Co2+形成的复合铁氧体Co0.5Zn0.5Fe2O4的饱和磁化强度为35.06A·m2/kg,呈亚铁磁性.最后,对3种铁氧体的磁性来源进行了探究.     

气泡液膜法制备Ni_(0.7)Zn_(0.3)Fe_2O_4铁氧体的前驱体纳米粒子

采用新颖的气泡液膜法,将Zn2+、Ni2+和Fe3+与OH-的共沉淀反应在气泡液膜中完成,制备了Ni0.7Zn0.3Fe2O4铁氧体前驱体纳米粒子,经元素分析、FT-IR、XRD和SEM等表征。实验结果表明,前驱体较精确地保持了原料溶液中Zn2+、Ni2+和Fe3+的配料摩尔比。前驱体分别经300、400、500、600、700或800℃烧结,制得Ni0.7Zn0.3Fe2O4铁氧体,用XRD和VSM表征。结果表明,在700℃烧结制得的Ni0.7Zn0.3Fe2O4铁氧体的粒径为26.92nm,磁饱和磁化强度sσ=64.22A.m2/kg,剩余磁化强度rσ=14.25A.m2/kg,内秉矫顽力jHc=16kA/m。将这种Ni-Zn铁氧体分散到合成油中,制成耐高温磁性液体。     

M型铁氧体BaNix/2Cox/2ZrxFe12-2xO19纳米粉体的高频电磁特性

采用自蔓延法制备了Ni-Co-Zr离子共掺BaFe12O19的前驱体,并研究了不同掺杂量对样品微结构和磁性能的影响。通过XRD、SEM、VSM和VNA等 对 样 品 进 行 性 能 表 征,发 现BaFe10Ni0.5Co0.5-Zr1.0O19在1100℃保温4h,矫顽力 Hc仅7.4×103A/m,饱 和 磁 化 强 度 Ms为28.6A·m2/kg;BaFe10.4-Ni0.4Co0.4Zr0.8O19在1100℃保温4h后,矫顽力 Hc为4.62×104A/m,饱和磁化强度 Ms却有50.2A·m2/kg。离子掺杂对M型钡铁氧体的复介电常数有一定影响;随着掺杂增加复磁导率μ′先增加后降低,减小了材料的应用频率范围。同时Ni-Co-Zr离子掺杂使得产物颗粒粉体晶粒细化,活性增加。     

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℃.     

微波多元醇法制备单分散Ni1-xZnxFe2O4/MWCNTs与磁性能

以多壁碳纳米管(MWCNTs)为模板,三乙二醇(TREG)为溶剂,采用微波多元醇法制备MWC-NTs负载组成可控的Ni1-xZnxFe2O4(x=0.4、0.5、0.6)纳米复合材料Ni1-xZnxFe2O4/MWCNTs。其结构和形貌通过XRD、SEM、TEM和EDX进行表征,用VSM测试样品的磁性,并探讨了微波功率、微波时间对镍锌铁氧体负载的影响。结果表明立方系尖晶石结构的单分散Ni1-xZnxFe2O4磁性纳米粒子均匀负载在碳纳米管表面,平均粒径约为6nm;其磁性能与镍锌铁氧体的组成有关,随着Zn含量的增加,饱和磁化强度(Ms)先增大后减小,当x=0.5时Ms达到最大值。矫顽力(Hc)都比较小,在室温下表现为超顺磁性。     

Mno0.2Zn0.8Fe2-xCexO4铁氧体纤维的制备、结构及其磁性能

以柠檬酸和金属盐为原料,采用有机凝胶-热分解法成功制备了Mno0.2 Zn0.8Fe2-xCex O4系列铁氧体纤维.通过XRD、SEM和VSM等技术对产物进行了表征,研究了Ce3+掺杂对Mn-Zn铁氧体纤维的结构,微观形貌及磁性能的影响.结果表明,所制得的纤维轴向较为均匀,长径比较大,直径在0.5～3.5μm之间,组成纤维的晶粒平均尺寸为11.6～12.8nm.Ce3+掺杂没有引起Mno0.2 Zn0.8Fe2-xCex O4纤维结构的明显变化,仍为单一的立方尖晶石结构,但晶格常数和晶粒粒径随Ce3+掺入量的增加而略微增大.Ce3+掺杂使Mn-Zn铁氧体纤维的饱和磁化强度增大,矫顽力下降,软磁性能有所提高.     

Sol-gel法制备NiZnCu铁氧体性能的研究

采用溶胶-凝胶自燃法制备了Ni0.4Zn0.4Cu0.2Fe2O4铁氧体,使用HP4191A阻抗分析仪测试了材料高频磁谱;结合快速热处理(RTP)工艺制备了Ni0.4Zn0.4Cu0.2Fe2O4磁性薄膜,使用AFM、XRD、AGM系统地研究了制备工艺对薄膜样品表面形貌、晶相结构和准静态磁性的影响。测试结果表明:Ni0.4Zn0.4Cu0.2Fe2O4可适用于射频领域,截止频率fr在1GHz以上,1GHz处起始磁导率μ′=5.3,μ″=3.45;sol-gel法制备磁性薄膜最佳晶化温度为600℃左右,在此温度下制备的薄膜晶粒大小为13nm左右,饱和磁化强度Ms=2.29×105A/m,矫顽力Hc=1.24×103A/m。     

Zn2+对MnZn铁氧体结构、磁性能和磁热效应的影响

采用溶胶-凝胶自燃烧法制备了不同Zn2 含量的纳米MnZn铁氧体微粒,并通过XRD、VSM、TEM等方法研究了Zn2 含量对MnZn铁氧体结构、磁性能及在外磁场作用下磁热效应的影响.结果表明,Zn2 含量对MnZn铁氧体的结构与性能有重要的影响,其中成分为Mn0.8Zn0.2Fe2O4的铁氧体微粒,具有最高的饱和磁化强度和磁热效应,10mg的该样品在频率为60kHz的外磁场诱导下,20min内使得1ml去离子水升温了32℃,显示出优良的磁热性能.同时,通过调节Zn2 含量实现了MnZn铁氧体发热量的可调性.随着Zn2 含量的增加,Mn1-xZnxFe2O4的矫顽力Hc和剩余磁化强度Br不断减小,而饱和磁化强度Ms先增大后减小,在x=0.2处达到最大值,约为44.6(A·m2)/kg.     

尖晶石型铁氧体Co1-xZnxFe2O4的制备及其光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了尖晶石型铁氧体Co1-xZnx Fe2O4.利用XRD、SEM表征了纳米颗粒的结构和形貌,结果表明所合成的样品为尖晶石型铁氧体,形貌呈圆球状,粒径均匀,直径约为50nm.通过考察样品对甲基橙的降解情况研究了其光催化活性,结果表明经过A位Zn离子掺杂的Co1-xZnxFe2O4样品光催化活性明显提高.     

磁性Ag~+/有机5A沸石复合抗菌剂制备及其性能

分别采用回流法和水热合成法制备了铁酸钴(CoFe2O4)磁流体和5A沸石,再将二者复合制成CoFe2O4载量不同的磁性5A沸石,然后利用离子交换法制备Ag+载量不同的磁性银型5A沸石,接着与有机抗菌剂复合生成磁性Ag+/有机5A沸石复合抗菌剂,对其形貌、粒度、磁性能、抗菌性能及用于含菌废水处理后的磁分离回收性能进行了研究。结果表明,CoFe2O4的晶粒尺寸为12.7nm,性能稳定,具良好的超顺磁性;5A沸石多为完整的立方体晶形,纳米级CoFe2O4附着在5A沸石表面,磁性5A沸石具有超顺磁性,当铁酸钴的载量为25%时,磁性5A沸石的饱和磁化强度Ms为17.842A·m2/kg,剩余磁化强度Mr为4.8257A.m2/kg,矫顽力Hci为0.427T;当Ag+的吸附量达到271.71mg/g,有机抗菌剂添加量达到3.5%时,复合抗菌剂对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌率分别为99.02%和99.17%;磁性银型5A沸石用于含菌废水处理后,利用磁分离技术极易将悬浮液中的抗菌剂进行回收,当CoFe2O4载量为25%时,磁性5A沸石复合抗菌剂的磁分离回收率达到96.14%。     

静电纺丝法制备Sr1-xLaxFe12-xCoxO19纳米纤维及其磁性研究

采用溶胶?凝胶过程和静电纺丝技术相结合的方法,制得了PVP/Sr1-xLaxFe12-xCoxO19(x=0～0.5)复合纳米纤维,经过煅烧处理过程,获得了Sr1-xLaxFe12-xCoxO19(x=0～0.5)纳米纤维.通过SEM、TEM、XRD和VSM等技术对样品的形貌、物相、结构以及磁性能进行了表征.结果表明,800℃煅烧后的Sr1-xLaxFe12-xCoxO19(x=0.5)纳米纤维的直径主要分布在80～150 nm;这些纤维在室温下都具有硬磁特性,化学组成对铁氧体的磁性能有着显著的影响,当x≥0.3时,样品中同时出现M型的SrFe12O19、LaFeO3和CoFe2O4;在适当范围内(x≤0.1),La3+-Co2+的掺杂有利于改善锶铁氧体纤维的永磁性能,相应的矫顽力、饱和磁化强度和剩余磁化强度分别为Hc=432.02kA/m,Ms=54.7A.m2/kg,Mr=28.9A.m2/kg,与传统溶胶?凝胶法在相同条件下制得的Sr0.9La0.1Fe11.9Co0.1O19粉体样品相比,磁性能也有显著提高.     

Co含量对Zn0.6CoxFe2.4-xO4结构与磁性的影响

采用溶胶-凝胶方法制备纳米尺度钴锌铁氧体Zn0.6CoxFe2.4-xO4(x=0～0.30)颗粒,利用X射线衍射仪(XRD)分析晶体结构和相变过程,利用振动样品磁强计(VSM)对其磁性进行测量和分析.实验结果表明,钴锌铁氧体Zn0.6Co0.15Fe2.25O4在800℃时生成单一尖晶石相锌钴铁氧体,在550～800℃温度区间出现R-Fe2O3过渡相.随钴含量的增加,Zn0.6CoxFe2.4-xO4的比饱和磁化强度先增后减,x=0.075～0.15比饱和磁化强度较高;Zn0.6CoxFe2.4-xO4在1300℃时x=0.075的矫顽力为47163.6A/m,x≥0.15时矫顽力在1200℃附近随温度缓慢上升,在1200～1300℃之间为平台状态,并且随钴含量的增加,矫顽力略有升高.在x=0.10附近,可同时获得较高的比饱和磁化强度和较高的矫顽力.     

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.     

溶胶凝胶-熔盐法制备Cd1-xCoxFe2O4及磁性研究

通过溶胶凝胶-熔盐法以NaCl为熔盐制备了掺杂(Co2+的Cd1-xCOxFe2O4(x=0～0.5)尖晶石型铁氧体.利用XRD、SEM和VSM等手段对样品进行了结构、形貌和磁性表征,并详细讨论了Co2+对Co1-x-CdxFe2O4(x=0～0.5)铁氧体结构和磁性的影响.结果表明:在研究范围内掺杂后仍然能得到单相尖晶石结构铁氧体;样品均为正八面体;比饱和磁化强度随x的增大而增加.     

镍锌钴铁氧体/碳纳米管复合吸波材料的制备及表征

采用沸腾回流法制备了Ni0.4Zn0.35Co0.25LaxFe2-xO4/碳纳米管(CNTs)复合吸波材料,考察了镧(La)的掺杂量对复合材料磁性及吸波性能的影响。研究表明:沸腾回流法制备的铁氧体为单相尖晶石结构,纳米铁氧体粒子成功包覆在碳纳米管上。La3+掺杂量x=0.07时,产物的矫顽力(Hc)最大,且吸波性能最佳。     

溅射法制备Mn-Zn铁氧体薄膜的磁性与微结构

以交替真空溅射的方法使用成分分别为MnFe2O4与ZnFe2O4的双靶制备了成分变化的系列Mn1-xZnxFe2O4铁氧体薄膜,衬底为Si(100)。薄膜的成分通过控制不同靶的溅射时间来进行调整。沉积态的薄膜呈非晶结构,在真空炉中以适当的温度对薄膜进行退火之后能够得到多晶Mn-Zn铁氧体薄膜。组成成分为Mn0.5Zn0.5Fe2O4的薄膜呈现了相对最高的饱和磁化强度。同时还研究了制备条件对薄膜结构与磁性的影响,如溅射氧分压,退火真空度,退火温度及薄膜厚度等等。制备的薄膜相对于块状材料具有较高的矫顽力,进而讨论了应力对薄膜矫顽力的影响。     

磁性纳米ZnxCo1-xFe2O4空心微球的制备

用超声溶剂热法制备了磁性纳米ZnxCo1-xFe2O4空心微球,采用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对其结构和形貌进行了表征。结果表明,所制备的ZnxCo1-xFe2O4空心微球均为标准的立方结构,说明锌的掺杂并不影响产物的晶型,但对产物的粒径影响较大。所制备的CoFe2O4空心微球的平均粒径为50 nm左右,但Zn0.5Co0.5Fe2O4空心微球的平均粒径为200 nm左右;用振动样品磁强计(VSM)以及网络矢量分析仪测试了微球的磁性能和吸波性能,结果显示,微球的饱和磁化强度随锌含量的增加先略微增大后减小,而矫顽力随锌含量的增加单调递减。当x=0.3时微球的磁性和吸波性能都为最佳。     

聚苯胺-钴铬锌铁氧体复合材料的微波吸收性能和磁性能

用聚丙烯酰胺凝胶法和原位聚合法分别制备了钴铬锌铁氧体(Co0.7Cr0.1Zn0.2Fe2O4)和聚苯胺-钴铬锌铁氧体复合材料(PANI-Co0.7Cr0.1Zn0.2Fe2O4),用XRD和FT-IR对材料的结构进行了表征。结果表明,制备的Co0.7Cr0.1Zn0.2Fe2O4铁氧体为尖晶石结构,少量Cr3+离子替代了铁氧体八面体位置上的Co2+离子,导致铁氧体的晶格常数从0.8409 nm减小到0.8377 nm。用振动样品磁强计(VSM)测量了材料的磁性能,结果表明,PANI-Co0.7Cr0.1Zn0.2Fe2O4复合材料的饱和磁化强度(Ms)、剩余磁化强度(Mr)和矫顽力(Hc)分别为8.80 emu/g、14 emu/g和37.22 k A/m,小于铁氧体的相应数值;用波导法研究了PANICo0.7Cr0.1Zn0.2Fe2O4复合材料的微波吸收性能,在5-20 GHz频率范围内14.1 GHz和17.9 GHz处出现两个极大反射损耗,分别为-13.17 d B和-15.36 d B,大于铁氧体的反射损耗。