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.     

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％.     

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.     

纳米Fe3O4的制备及分散

采用湿化学沉淀法制备纳米Fe3O4粉体.借助TEM、XRD、比表面、zeta电位及粒度分析等手段,研究了反应物浓度、pH值、分散剂等对纳米Fe3O4粉体制备及分散的影响.结果表明随反应物浓度的增加,纳米Fe3O4的粒度增大,分布范围变宽;pH值决定粉体所带电荷的种类和多少,从而影响粉体的分散和稳定;FeCl3对纳米Fe3O4的分散具有较好的效果.     

尾矿中铁分离工艺及纳米Fe3O4磁性颗粒的制备

通过酸性浸出的方法从尾矿中分离出高纯度铁，并以此为原料采用还原一化学共沉淀法制备了Fe3O4纳米颗粒。经过TEM等手段的表征，结果表明颗粒平均粒径为10nm左右，且粒径分布均匀。实验研究了从尾矿中获得高纯度铁的工艺条件，并分析了工艺因素的影响机制。用振动样品磁强计室温下测量粉末样品的磁性能，磁滞回线表明所制备的样品具有超顺磁性。     

超顺磁性还原氧化石墨烯/Fe3O4空心球纳米复合材料的合成、表征及性能研究

本论文采用一种简单有效的静电自组装的方法成功合成出还原氧化石墨烯包覆Fe3O4空心球纳米复合材料（r-GO/Fe3O4）。运用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、红外-可见光谱（FT-IR）以及拉曼光谱等手段对合成出的产物进行了系统的表征。r-GO/Fe3O4纳米复合材料表现出优良的超顺磁性,室温下的饱和磁化强度高达70.2 Am2 kg-1,并且在外加磁场下可以快速在水溶液中实现分散和分离。较高的饱和磁化强度和优良的水分散性使得这种新型的r-GO/Fe3O4纳米复合材料在包括磁共振成像、生物传感器、通信以及微波吸收等领域具有一定的应用价值。     

Fe3O4颗粒对硼酸铝晶须增强铝复合材料热膨胀行为的影响

硼酸铝晶须增强铝复合材料中加入Fe3O4颗粒可以降低该复合材料的热膨胀系数．研究认为复合材料中Fe3O4颗粒在制备过程中部分被氧化,在热膨胀测试过程中被氧化的Fe3O4又被还原,其体积将变小,基体铝的膨胀受到限制,相当于具有负膨胀系数性质,从而起到了降低复合材料热膨胀系数的作用．结合复合材料中Fe3O4磁场热重曲线分析,阐述了颗粒的残余应力在热循环中的变化情况．     

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%。     

纳米铁粉Fe3O4含量对磁流变液正应力特性的影响

设计了测试磁流变液正应力性能的试验装置,搭建了相应的测试系统,通过实验来研究不同纳米级Fe_3O_4颗粒含量对传统磁流变液正应力的影响。实验结果表明,当电流在0~1.5 A,剪切速率给定时,当纳米Fe_3O_4粒子的质量分数从0%~7%变化时,微纳米磁流变液的正应力与传统磁流变液的正应力相比会随着纳米颗粒含量的增大而迅速增大;当磁感应强度在320 m T时,微纳米磁流变液的正应力将达到最大值,然而随着纳米粒子的质量分数从7%~16%变化时,微纳米磁流变的正应力逐渐降低。     

溶剂热结晶法制备纳米氧化铁的工艺研究

采用溶剂热结晶法制备工艺，以硫酸亚铁（FeSO4）为原料，聚乙二醇为溶剂，NH3H2O为沉淀剂，制备纳米氧化铁。然后利用XRD和SEM等分析手段，对样品进行表征，研究结果如下：当pH由6升高到10时，反应时间由90min可以缩短到30min，氧化铁的晶体形态从粒状逐渐向片状晶过渡，颜色加深：当反应温度由140℃升高到170℃时，反应时间由90min缩短到45min，晶体的平均粒度由50nm增加到800nm，均匀性降低，晶体形态由球晶向针状晶过渡，颜色逐渐变红。在本实验条件下，最佳的pH=7，最佳的水热温度为160℃，最佳的水热时间为60min。     

离子液体润滑下非晶碳膜的载流摩擦磨损行为

目的考察非晶碳膜(amorphous carbon film,a-C)在干摩擦和在离子液体(IL)润滑下的载流摩擦磨损行为特点。方法选取不锈钢、涂覆离子液体的不锈钢、a-C薄膜和涂覆离子液体的a-C薄膜(a-C-IL)分别与不锈钢小球对磨,在直流电流为0.2 A的条件下进行摩擦磨损测试,对比了各种试样的摩擦学行为。通过扫描电镜、表面三维轮廓仪和拉曼光谱对磨痕和磨斑进行分析表征,并讨论各种摩擦副的磨损机制。结果非晶碳膜与离子液体均能有效地降低钢-钢摩擦副在载流条件下的摩擦系数,使得稳定摩擦系数从～0.8分别降低到～0.2和～0.15。当a-C膜与IL进行复合后,进一步降低了a-C膜的载流摩擦系数(～0.1),但是a-C膜的耐磨性能降低。结论在载流摩擦磨损测试下,钢-钢摩擦副的摩擦系数大,磨损严重,伴随轻微的粘着磨损;离子液体可以明显减小摩擦副之间的粘着,降低钢-钢摩擦副的摩擦系数和磨损率。在钢基底上镀a-C薄膜,摩擦过程中a-C磨屑形成的转移膜发生了石墨化,能显著降低摩擦系数,减小磨损率。a-C-IL固液复合薄膜具有比a-C膜更低的载流摩擦系数,但其耐磨性能不如a-C膜。     

纳米Fe3O4负载啤酒酵母菌对铀的吸附性能与机理

以纳米Fe3O4磁性微粒负载啤酒酵母菌,制备一种新型铀吸附剂,考察其吸附铀的主要影响因素,即溶液pH值、铀初始浓度、吸附剂投加量及其粒度,分析吸附过程的反应动力学和等温吸附规律,并用扫描电镜和能谱仪分析吸附机理。结果表明:纳米Fe3O4负载啤酒酵母菌(NFSC)吸附铀的最佳条件是pH值为7.0,铀初始浓度为60 mg/L,NFSC加入量为50 mg,NFSC的最佳粒径为12 nm。NFSC对铀的吸附动力学较好地符合准二级动力学模型,相关系数为0.999 6;吸附等温线均能符合Langmuir和Freundlich等温线模型,说明该吸附体系是一个单层覆盖与多层吸附相结合的模式。扫描电镜和能谱图表明:NFSC吸附铀后表面形态发生变化,且吸附过程中共存物理吸附和化学吸附,属于混合吸附类型。     

Li_4SiO_4-Eu_2O_3的溶胶-凝胶法合成及电导性能

用溶胶 -凝胶法制备了 L i4Si O4- x Eu2 O3(x=0 .0 0～ 0 .15 )离子导体材料 ,并用差热和热重分析仪 (DTA- TG) ,X射线衍射仪 (XRD) ,透射电镜 (TEM)及交流阻抗等技术对样品进行了观察和测试。结果发现 :用溶胶 -凝胶法可降低 L i4Si O4的合成温度并可提高离子的导电性 ,适量 Eu2 O3的掺入可提高基质材料的导电性能。     

Li4SiO4—Eu2O3的溶胶—凝胶法合成及电导性能

用溶胶－凝胶法制备了Ｌｉ４ＳｉＯ４－ｘＥｕ２Ｏ３（ｘ＝０．００～０．１５）离子导体材料,并用差热和热重分析仪（ＤＴＡ－ＴＧ）、Ｘ射线衍射仪（ＸＲＤ）,透射电镜（ＴＥＭ）及交流阻抗等技术对样品进行了观察和测试。结果发现：用溶胶－凝胶法可降低Ｌｉ４ＳｉＯ４的合成温度并可提高离子的导电性,适量Ｅｕ２Ｏ２的掺入可提高基质材料的导电性能。     

Effect of CeO2 and Y2O3 as Catalysts on Hydrogen Desorption Properties of NaAlH4

主要研究氩气气氛下通过机械球磨方法制备的掺杂两种稀土氧化物(由0~5mol%CeO2和 Y2O3)对NaAlH4放氢性能的影响。PCT测试结果显示,在相同的条件下,两种稀土氧化物引起 NaAlH4的最大放氢量和平均放氢速率的规律相似,都随着掺量的增加先增大至某一值后又开始减小。相对于 Y2O3,CeO2对NaAlH4的催化效果影响更为突出,达到相同的放氢量 4.8wt%时,1mol%CeO2-NaAlH4的放氢速率明显比1mol% Y2O3-NaAlH4要高。SEM分析结果显示,随着催化剂含量的增加,粉体颗粒更加均匀,继而团聚成絮状。同时研究发现,球磨后呈分散结构的颗粒可能比絮状结构颗粒反应接触面积大,且经过加热放氢后的试样有很多类似于蜂窝状的气孔存在。     

La3+离子在EMIMBF4离子液体中的电化学行为研究

采用三电极体系对La3+离子在0.01mol/LLaCl3-0.1mol/LLiCl-EMIMBF4离子液体电化学还原制备金属镧的电极过程进行了研究。循环伏安法结合恒电位电解法研究结果表明:La3+离子的电化学还原是不可逆过程,还原步骤为一次完成La3++3e-→La。计时电流法结合恒电位电解法研究表明:La3+离子的还原过程受到扩散控制,传递系数和扩散系数分别为0.0492和(1.07～1.19)×10-6cm2/s。