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。     

锌掺杂钴铁氧体:硬磁→软磁

采用共沉淀法制备了不同Zn2+掺杂量的Co1-xZnxFe2O4,研究了Zn2+掺杂量对其结构和磁性的影响。X射线衍射测试表明Co1-xZnxFe2O4成相良好,结晶随烧结温度增加而愈加完善。经400℃热处理2h的Co0.7Zn0.3Fe2O4晶粒尺寸由谢乐公式计算为8.57nm。利用振动样品磁强计研究其静态磁性,结果表明,Zn2+掺杂量对Co1-xZnxFe2O4磁性有显著影响,Zn2+含量越高矫顽力越低,同时饱和磁化强度越大,当x=0.3时,矫顽力仅为1352.82A/m,磁化强度为42A.m2/kg,实现了CoFe2O4从硬磁性到软磁性的转变,可作为潜在的高频软磁材料。     

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.     

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.     

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.     

Mn0．8Zn0．2Fe2O4／MgAl-LDHs复合材料的磁性能和磁热效应

采用共沉淀法将纳米锰锌铁氧体粒子(Mn0.8Zn0.2Fe2O4)与镁铝双金属氢氧化物(MgAl-LDHs)进行组装合成了磁性纳米镁铝双金属氢氧化物,并通过TEM,FTIR、DTA、XRD、VSM等方法对其进行表征.样品的结构分析结果表明,复合材料具有典型的核壳结构,镁铝双金属氢氧化物被赋予磁性后并没有改变其层状结构的典型特征.样品的磁学性能和磁热性能测试结果表明,铁氧体的含量对复合材料的磁性能和磁热效应起着决定性作用;MgAl-LDHs对铁氧体粒子没有显著的磁屏蔽效应,复合材料的饱和磁化强度与铁氧体的含量呈正线性相关,而复合材料的矫顽力随MgAl-LDHs含量的增加呈现先减小后增大的趋势,但整体变化幅度很小,同时MgAl-LDHs对铁氧体粒子磁热效应的影响也极小.     

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.     

Zn2+含量对纳米Ni-Zn铁氧体结构和磁性能的影响

采用喷射-沉淀法成功地制备了纳米晶Ni1-xZnxFe2O4(0≤x≤1.0)铁氧体粉料。通过TG-DSC,XRD,TEM等测试手段分析了其微观结构和形貌,用振动样品磁强计测量其室温下磁性能。结果表明:喷射-共沉淀法制备的粉料颗粒细小均匀、形状完整。600℃下煅烧1.5h,样品晶粒尺寸为30nm左右,平均颗粒尺寸小于100nm。随着Zn2+含量的增加,Ni-Zn铁氧体的晶胞参数逐渐增大。室温下,样品比饱和磁化强度随Zn2+含量增加而增加,当x=0.5mol时,最大比饱和磁化强度Ms为66.8A.m2.kg-1。     

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。     

(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。     

掺杂Mg对纳米CoFe2O4/SiO2复合薄膜结构和磁性的影响

采用溶胶-凝胶旋涂法制备了纳米Co_1-xMg _xFe₂O₄/SiO₂(x = 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8) 复合薄膜。利用XRD、SEM、原子力显微镜、振动样品磁强计对薄膜的结构、形貌和磁性进行了分析, 研究了Mg²⁺含量对样品结构和磁性的影响。结果表明, 样品中Co_1-xMg _xFe₂O₄具有尖晶石结构, 晶粒尺寸在38~46 nm之间。随着Mg²⁺含量的增加, Co_1-xMg _xFe₂O₄的晶格常数减小, 样品的饱和磁化强度减小, 矫顽力先增大后减小。样品Co_0.4Mg_0.6Fe₂O₄/SiO₂垂直和平行膜面的矫顽力分别为350.7 kA·m^-1和279.4 kA·m^-1, 剩磁比分别为67.2%和53.9%, Co_1-xMg _xFe₂O₄/SiO₂复合薄膜具有较明显的垂直磁各向异性。     

热处理温度对纳米 CoFe 2O 4/ SiO 2复合材料结构和磁性的影响

采用溶胶2凝胶法制备了纳米 Co Fe 2O 4/ SiO 2复合材料。利用 X射线衍射(XRD) 、 透射电镜( TEM) 、 振动样品磁强计(VSM)和 Mssbauer 效应研究了纳米复合材料结构、 晶粒尺寸及磁性。结果表明 , 样品中 Co Fe 2O 4的晶粒尺寸随着热处理温度的提高而增加 , 非晶态 SiO 2的存在有效地抑制了 Co Fe 2O 4晶粒的生长。VSM结果表明 , 样品的比饱和磁化强度和矫顽力随 Co Fe 2O 4晶粒尺寸的增加而变大。Mssbauer 效应结果表明 , 随着热处理温度的提高 , 样品从超顺磁和磁有序的混合状态转变为完全的磁有序状态。     

纳米SiO2/纤维素复合材料的非均相制备及其性能

采用硅酸四乙酯(TEOS)作为无机前聚物,纤维素为有机组分,利用溶胶-凝胶法在非均相乙醇溶液中制备了纳米SiO₂/纤维素复合材料。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、透射电镜(TEM)和热重分析(TGA)对复合材料的形貌、结构以及热稳定性进行表征。讨论了SiO₂含量对材料力学性能的影响。研究了主要因素碱催化剂氨水对纤维素与SiO₂复合效果的影响。结果表明,纳米复合材料的弹性模量、拉伸强度随SiO₂含量的增加先增加后减少,质量分数分别为3.1％、10.6％时弹性模量、拉伸强度达到最大。氨水加入量为3.70×10-4 mol/L时,纤维素与SiO₂的复合效果最佳。非均相制备的纳米SiO₂/纤维素复合材料同样也明显提高了纤维素材料的疏水性、热稳定性和力学性能。     

缺铁配方W型BaZn_xCo_(2-x)Fe_(15.5)O_(27)铁氧体复合物微波性能调控研究

本文采用缺铁配方BaZnxCo2-xFe15.5O27制备W型六角铁氧体,并深入研究了不同Zn离子和Co离子含量对铁氧体复合物微波性能的影响。结果表明,缺铁配方六角铁氧体复合物拥有较低的介电常数,控制Zn离子Co离子可以有效调控铁氧体复合物介电常数以及共振频率。同时通过在铁氧体复合物中添加纳米碳管调控复合物介电常数,证明纳米碳管添加量在一定范围内,铁氧体复合物可以获得优秀的微波吸收性能。     

共混型石墨烯-nanoSiO_2/TPU复合材料的制备与性能

采用熔融共混技术制备了氧化石墨烯(GO)-nano SiO_2杂化材料填充改性的形状记忆热塑性聚氨酯(GO-nano SiO_2/TPU)复合材料,探讨了GO-nano SiO_2杂化材料对复合材料力学性能、熔融指数及形状记忆性能的影响。结果表明:GO-nano SiO_2含量对GO-nano SiO_2/TPU复合材料的力学性能有明显的影响,其含量为0.5wt%~1wt%时,GO-nano SiO_2/TPU复合材料的综合力学性能较好。熔融指数分析表明,填料的加入会降低材料的加工流动性能。形状记忆性能研究表明,加入GO-nano SiO_2杂化材料使得GO-nano SiO_2/TPU复合材料的形状固定率先降低后上升,在含量为1wt%后上升趋势更加明显;而形状回复率随填料含量的增加而呈降低趋势,并且在100℃高温这种变化趋势更加明显和稳定,回复温度越高,形状回复率越好。     

CoxR1-xAl2O4(R=Zn,Mg)钴蓝颜料反射性能的研究

采用化学共沉淀法成功地制备出适用于彩电显象管内荧光体着色的Ｃｏ_ｘＲ_１－ｘＡｌ_２Ｏ_４（Ｒ＝Ｚｎ、 Ｍｇ, ｘ＝０．８～１．０）钴蓝颜料： ４５０ｎｍ波长处反射率最大提高１８．２％, ６００ｎｍ处反射率最大降低５％。通过对该颜料反射率的影响因素,如掺杂离子类型、掺杂浓度和Ｃｏ^２＋离子浓度的探讨,结论如下：Ｚｎ^２＋、Ｍｇ^２＋改变钴蓝颜料反射性能的作用机理为晶格畸变引起Ｃｏ^２＋３ｄ轨道电子能级分裂程度的变化;对于掺杂离子Ｚｎ^２＋、Ｍｇ^２＋,ｘ下限值分别约为０．８５和０．８．     

复合半导体光催化材料ZnFe2O4-TiO2/SiO2结构与光响应性能研究

采用溶胶．凝胶法制备了负载型复合半导体光催化材料ZnFe2O4-TiO2／SiO2，并通过DTA-TG、XRD、XPS、Raman、TPR及UV-Vis DRS等实验技术对复合材料的晶体结构、表面组成及光响应性能进行了表征和评价．结果表明：ZnFe2O4晶相以高分散状态存在于光催化材料的表面；ZnFe2O4与TiO2复合可使部分Fe^3＋进入体相TiO2的晶格中，促进其由锐钛矿向金红石的相转变，同时表面剩余的少量Zn计聚集形成ZnO物相；TiO2的相变由体相开始，随着ZnFe2O4含量的增加逐渐向表面扩展；SiO2的加入使活性组分更加分散，TiO2平均粒径〈10nm；ZnFe2O4的加入明显拓宽了TiO2的吸光域，并增强了对可见光的吸收．     

静电纺丝法制备的Co0.6Ni0.3Cu0.1Fe2O4和Co0.6Ni0.3Zn0.1Fe2O4纳米纤维的结构及磁性能

采用静电纺丝技术制备出表面光滑、直径均匀的Co_(0.6)Ni_(0.3)Cu_(0.1)Fe_2O_4/PVP和Co_(0.6)Ni_(0.3)Zn_(0.1)Fe_2O_4/PVP纳米纤维前驱丝,经500~900℃煅烧后得到Co_(0.6)Ni_(0.3)Cu_(0.1)Fe_2O_4和Co_(0.6)Ni_(0.3)Zn_(0.1)Fe_2O_4纳米纤维。用TG-DSC、XRD、SEM及VSM现代测试分析手段对Co_(0.6)Ni_(0.3)Cu_(0.1)Fe_2O_4和Co_(0.6)Ni_(0.3)Zn_(0.1)Fe_2O_4纳米纤维的结构、形貌及磁学性能进行测试表征。结果表明:在空气气氛中经500~900℃煅烧后可得到纯尖晶石相、结晶度良好的纳米纤维或短纤维;当温度为700℃时,Co_(0.6)Ni_(0.3)Cu_(0.1)Fe_2O_4和Co_(0.6)Ni_(0.3)Zn_(0.1)Fe_2O_4纳米纤维的形貌细长而光滑且直径相对均匀,大约为80nm;此时Co_(0.6)Ni_(0.3)Cu_(0.1)Fe_2O_4纳米纤维则保有较高的剩磁比(M_r/M_s)及矫顽力,分别为0.56和1 088.87Oe。在500℃、600℃、700℃、800℃、900℃煅烧后,Co_(0.6)Ni_(0.3)Zn_(0.1)Fe_2O_4纳米纤维的饱和磁化强度分别比Co_(0.6)Ni_(0.3)Cu_(0.1)Fe_2O_4纳米纤维增大了14.5%、7%、16%、10.7%、8%,而矫顽力则分别降低了38%、51%、50%、46%、46.7%。两种纳米纤维的饱和磁化强度及矫顽力存在差异,为CoNi铁氧体在电磁方面的应用提供了很好的参考。     

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.