SiO2/(γ-Fe2O3-SiO2)磁性催化剂载体的制备

采用溶胶-凝胶法制备了具有高热稳定性的γ-Fe2O3-SiO2复合材料,并在其表面进行SiO2包覆,获得了纳米尺寸磁核的单分散球形SiO2/(γ-Fe2O3-SiO2)颗粒.X射线衍射分析、热重差热分析、扫描电镜、透射电镜以及振动样品磁强计等实验结果说明:Fe2O3-SiO2复合物经过700℃以上温度煅烧30 min后才出现γ-Fe2O3晶相,更高温度或者更长的煅烧时间将导致γ-Fe2O3向α-Fe2O3的转变;经SiO2包覆后得到的SiO2/(γ-Fe2O3-SiO2)为粒径均匀的单分散球形颗粒,颗粒尺寸在150～200 nm左右,内部核心为γ-Fe2O3颗粒,外层则被严密的SiO2包裹.通过将纯Fe3O4粉外层直接包覆SiO2做对比实验表明,SiO2/(γ-Fe2O3-SiO2)具有更加优异的磁性能,是一种优良的催化剂磁性载体.     

溶剂热法Fe3O4纳米颗粒的制备及表征

以乙醇及水的混和溶剂、单质Fe为原料在高温高压反应釜中制备了Fe3O4纳米颗粒。XRD及红外分析表明所获得产物为Fe3O4。高分辨透射电镜观察表明,Fe3O4具有长棒状形貌,长度为200～500nm,直径为20～30nm。所获得Fe3O4纳米颗粒具有良好的铁磁性能,其饱和磁化强度达到64.75emu/g。讨论了Fe3O4纳米颗粒的形成机制。     

纳米γ-Fe2O3/膨胀石墨复合材料制备及电磁性能

采用溶胶-凝胶和低温自蔓延燃烧相结合的方法,通过燃烧混合石墨层间化合物的铁氧体干凝胶制备出一种兼具导电性和亚铁磁性的纳米γ-Fe2O3/膨胀石墨复合材料.采用SEM、XRD和VSM等对其性能进行了表征,结果表明,铁氧体燃烧产物为γ-Fe2O3颗粒,平均粒径31.69 nm,呈膜状分布于膨胀石墨的表层或层间孔隙.随着复合材料中γ-Fe2O3含量的增加,其平均电导率呈逐渐下降趋势,而磁化强度逐渐增强.     

复合γ-Fe2O3/M（M=Pt/Pd）纳米磁敏催化剂超声制备与表征

采用焙烧法制备γ-Fe2O3之后,再利用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)对其表面进行功能化修饰,在其溶液体系中加入氯铂酸/氯化钯溶液,使游离的四价铂粒子/二价的钯离子吸附在磁性纳米粒子表面,与氨基化基团形成配位化合物,在超声化学作用下,利用水合肼将铂离子和钯离子还原为单质,制成γ-Fe2O3/M(M=Pt/Pd)复合磁敏催化剂纳米粒子。并采用Bruker Advanced-D8粉末衍射仪,带有选区电子衍射(SAED)的透射电子显微镜(TEM),高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和带有超导量子干涉装置(SQUID)功能的磁性测量系统(MPMS)等对γ-Fe2O3粒子和γ-Fe2O3/M复合粒子磁性进行表征。结果表明:采用焙烧法制备的γ-Fe2O3磁性纳米粒子粒径在20 nm左右,制备的γ-Fe2O3/Pt和γ-Fe2O3/Pd复合粒子粒径分别在68和36 nm左右,室温下的磁化强度分别为29.4和31.2(A·m2)/kg,磁响应性能优越,可用于磁敏催化剂反应体系。这为贵金属Pt、Pd催化剂的回收与磁敏催化剂应用提供了新的思路。     

单分散磁性单晶铁氧体纳米颗粒的制备

近年来，小尺寸单分散磁性材料在磁流体、先进磁性器件、催化剂、颜料、高密度磁记录介质以及医学诊断等方面应用中显示出许多独特的性能及广泛的应用前景。因此，关于单分散纳米磁性颗粒的制备成为了基础科学技术方面学者们研究的热点课题。其中，尖晶石结构铁氧体纳米材料被广泛应用于电子器件、信息存储、核磁共振成像以及靶向释药等诸多方面，纳米Fe3O4更是在生物标的、     

纳米Fe2O3微粒的制备及其表征

采用水热法制备了平均尺寸为37．5nm的超细Fe2O3颗粒,由X射线衍射确认晶体结构为菱形晶系。通过透射电镜及激光散射分析,发现Fe2O3纳米颗粒在水溶液中存在软团聚,团聚体为球形,尺寸在100～200nm。Fe2O3对乙醇气体的敏感性能及Fe2O3作为气敏元件的长期稳定性测试结果表明,Fe2O3材料对乙醇有好的气敏性,具有长期稳定性,并加热功率增加,气氛浓度增大,Fe2O3材料的响应时间、恢复时间均缩短。     

水热法制备纳米Fe3O4磁性颗粒

通过水热法制备了Fe3O4纳米颗粒,采用TEM、XRD和VSM等测试手段对合成的样品的形貌粒径和结构进行了表征.研究了不同反应温度、反应时间、合成比例因素对样品形貌、尺寸和结晶性的影响,探索出形成高纯度Fe3O4的最佳条件.并借助VSM对合成的样品的磁性能进行了表征,可确定产物有较理想的磁性能.     

Fe3O4@Au核壳纳米颗粒的制备及表征

采用共沉淀法制备Fe<,3>O<,4>磁性纳米颗粒,并在此基础上采用柠檬酸钠还原HAuCl<,4>的方法制备Fe<,3>O<,4>@Au核壳纳米颗粒.通过透射电镜(TEM)、能量衍射光谱(EDS)、傅立叶变换红外光谱(FT-IR)、X-射线衍射仪(XRD)分别对产物的形貌、结构和组成等性质进行表征.结果表明:Au成功包裹在Fe<,3>O<,4>纳米颗粒表面,所制得的Fe<,3>O<,4>@Au核壳纳米颗粒在水中的分散性较好,粒径比较均匀,为(15±5)nm;且当Fe<,3>O<,4>和Au摩尔比为5:1时,制备的Fe<,3>O<,4>@Au核壳纳米颗粒的磁性较好.     

Fe2O3纳米晶自组装球形颗粒的制备与性能

以FeCl3,C2H2O4,NaOH为原料,采用水热法200℃反应12h制备得到了α-Fe2O3纳米晶自组装的球形颗粒.利用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜对所得产物进行了表征分析,并在室温下测量了其磁学性能.结果表明,所制备的α-Fe2O3纳米晶自组装的球形颗粒为三方晶系的单晶结构,其平均尺寸为300 nm.在室温下测试了球形颗粒的磁学特性,其矫顽力和剩余磁化强度分别为1543.34 Oe和0.10 emu/g,并根据α-Fe2O3纳米晶的形成与组装过程中的作用,并提出了可能生长机理.     

均分散球形Y2O3：Eu^3＋纳米晶的制备

采用凝胶网格共沉淀法，以明胶为反应基质制备了单分散球形纳米Y2O3：Eu^3 荧光粉，考察了制备条件对产物粒径的影响。利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和荧光光谱等手段对样品进行了表征。结果表明：该法制得产物为球形，一次晶粒粒径在13nm～25am之间，且粒度分布均匀，与微米晶相比，该纳米晶的激发光谱发生明显红移。     

均分散球形Y2O3：Eu^3＋纳米晶的制备研究

采用凝胶网格共沉淀法，以明胶为反应基质制备单分散球形纳米Y2O3：Eu^3 荧光粉，考察了制备条件对产物粒径的影响。利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和荧光光谱等手段对样品进行了表征。结果表明：该法制得产物为球形，一次晶粒粒径在13nm～25nm之间，且粒度分布均匀，与微米晶相比，该纳米晶的激发光谱发生明显红移。     

利用SHS-铸造法制备Al2O3-Fe表面复合材料的研究

利用自蔓延高温合成(SHS)技术与铸造工艺结合起来,制备了铸造钢基表面Al2O3-Fe表面复合材料,研究了其显微组织和显微硬度.     

微米γ-Al2O3高压相变制备亚微米α-Al2O3

采用微米γ-Al₂O₃为原料,利用国产铰链式六面顶压机,在5 GPa压强下,经不同的温度和保温时间,实现了由γ-Al₂O₃向α-Al₂O₃的相转变。X射线衍射分析结果表明,得到的粉体和块体材料中均仅含α-Al₂O₃单相;扫描电镜结果显示合成的α-Al₂O₃最小晶粒尺寸为80 nm。在5 GPa压强、800 ℃条件下合成的样品平均晶粒尺寸为340 nm,实现了用微米γ-Al₂O₃高压相变制备亚微米α-Al₂O₃。与常压烧结方法相比,采用高温高压烧结,可在600 ℃实现γ-Al₂O₃向α-Al₂O₃的转变,显著降低α-Al₂O₃材料的合成温度。      

纳米Al2O3-Fe3O4/FeS固体润滑复合层减摩润滑机理

采用离子氮碳共渗与离子渗硫复合处理技术在45钢表面形成FeS固体润滑复合层,然后采用真空浸渍方法将纳米Al2O3和Fe3O4颗粒置入复合层的微纳孔隙中,制备成纳米Al2O3-Fe3O4/FeS固体润滑复合层.在10 ～60 N的载荷下,纳米Al2O3-Fe3O4/FeS固体润滑复合层表现出优良的减摩与耐磨性能.这是因为,一方面磨损表面生成的化学反应膜,起到了固体润滑和阻碍摩擦表面间金属直接接触的作用;另一方面在摩擦过程中,纳米Al2O3-Fe3O4/FeS固体润滑复合层中的纳米Al2O3和Fe3O4颗粒起到了“微纳滚珠”作用,微观上将“滑动摩擦”部分转变为“滚动摩擦”,且纳米颗粒预先置入复合膜层中,在摩擦过程中不易流失,延长了其“微纳滚珠”的作用,从而使其摩擦因数(载荷60 N时)及体积磨损量比涂抹纳米Al2O3/Fe3O4复合添加剂润滑的FeS固体润滑复合层分别降低了7.2％和50％.     

Al2O3颗粒粒径对SPS工艺制备Al2O3/Al复合材料性能的影响

研究了Al2O3增强颗粒粒径对铝基复合材料性能的影响,将Al2O3和Al粉20vol％比例混合,利用放电等离子烧结(SPS)技术快速制备Al2O3/Al复合材料.研究了粒径为30 nm、0.5μm、1m、3.6μm的Al2O3增强颗粒对该复合材料相对密度、显微结构及耐磨性能的影响.结果表明,当Al2O3增强颗粒粒径增大时,复合材料内部颗粒间粘结强度越好,而相对密度和耐磨性能随之降低.     

n-Al2O3-Fe复合镀层摩擦学特性研究

摩擦与磨损所造成的运动副配合间隙超标是装备零件更换的主要原因,造成了具大的经济损失,当前的采用镍等作为基体的纳米复合镀层不适用于零件修复。研究基体金属采用Fe的铁基纳米复合镀层,用于金属零件磨损后再修复具有非常重要的研究意义。在FeCl2溶液中加入纳米Al2O3,制成镀液,根据给定的工艺参数制备镀层,研究了镀层滑动、滚动、固定、半固定条件下摩擦学特性和与摩擦副配对的摩擦学特性。结果表明：镀层在滑动和固定磨料磨损条件下具有很高的耐磨性,在与摩擦副配对时,需要良好的磨合。研究发现,n-Al2O3-Fe具有非常优异的摩擦学性能,能满足装备机械零件磨损后修复的需要。     

纳米γ-Al2O3的溶胶-凝胶法制备及表征

异丙醇铝为先驱体,异丙醇为溶剂,乙酰乙酸乙酯为螯合剂,聚乙二醇(PEG1000)为分散剂,硝酸为胶溶剂,采用溶胶-凝胶法制备了纳米γ-Al2O3.并采用DTA/TG,XRD,TEM等测试技术对纳米γ-Al2O3粉体进行表征.结果表明,通过溶剂、螯合剂、分散剂和胶溶剂的协同效应,在750℃煅烧条件下,γ-Al2O3粒子形貌为针状结构,长度为20～30 nm;在900℃煅烧条件下,γ-Al2O3粒子形貌为颗粒状,平均晶粒尺寸为10 nm左右;纳米γ-Al2O3粒子尺寸均一、分散性良好.     

纳米Fe-In2O3颗粒膜的结构和磁特性

采用射频溅射法制备了纳米“铁磁金属－半导体基体”Fex(In2O3)1-x颗粒膜，并研究了其结构和磁特性，根据颗粒膜低场膜化率χ（T）温度关系和不同温度下的磁滞回线，证实了在一定的温度范围内，颗粒膜中的纳米铁颗粒表现出磁性弛豫效应：当截止温度TB＝50K时，颗粒膜的磁性由超顺磁性转变为铁磁性，当温度降低到某一临界温度TP时，颗粒膜中结构变化导致磁化状态发生“铁磁态－类自旋玻璃态”转变，探讨分析了在低温下颗粒膜发生结构变化的原因。     

钴纳米颗粒的制备及其表征

采用简单的溶液还原方法，以聚乙烯吡咯烷酮（PVP，MW=58，000）作为高分子表面修饰剂，用水合肼（50％）作为还原剂，经回流处理，成功地制备出了分散性较好的钻纳米颗粒。利用XRD、TEM、SQUID等实验方法对产物的形貌、物相及磁性进行了表征。结果表明，产物为六方结构。其饱和磁化强度为153emu／g-1．62μB／Co，是体相材料的饱和磁矩的95％，其矫顽力为5174A·m^-1。此方法的优点在于反应条件温和、成本较低，重复性强、产率高且宜于控制。