Fe_3O_4/Au复合磁性纳米颗粒的制备及其表征

首先通过化学共沉淀法制备出Fe3O4磁性纳米颗粒,考察了表面活性剂的用量、碱的用量、陈化时间以及三价铁与二价铁的摩尔比等因素对Fe3O4纳米颗粒性能的影响。制备出饱和磁化强度为73.85A.m2/kg、粒径大小为10nm以下的Fe3O4纳米颗粒。在此基础上,制备出Fe3O4/Au复合纳米颗粒,通过VSM、TEM、XRD、XPS对产物进行了表征,研究了HAuCl4的用量、还原剂的种类、硅烷偶联剂以及包金之前的Fe3O4纳米颗粒对复合颗粒的影响,结果表明所制得的Fe3O4/Au复合磁性纳米颗粒包覆良好,粒径大小为50～200nm,饱和磁化强度为10.08A.m2/kg。     

α-Fe_2O_3/Fe_3O_4复合负极材料的制备与电化学性能研究

通过固相反应法合成出α-Fe2O3/Fe3O4复合产物,利用XRD、Raman、SEM等技术和恒电流充放电方法,探讨了恒温反应时间对材料微观结构、形貌以及电化学性能的影响。研究表明,恒温反应时间对复合产物中各组分的相对含量、形貌与电化学性能影响较大;除首次循环外,复合负极材料在随后充放电过程中库伦效率可达96%以上,循环性能与倍率性能明显优于单相α-Fe2O3负极材料与Fe3O4负极材料。     

Fe_3O_4@ TiO_2核壳磁性纳米材料的制备及表征

利用溶剂热法制备了单分散Fe3O4纳米粒子,以钛酸四丁酯(TBOT)为前驱体,采用溶胶-凝胶与溶剂热两步法制备了3种不同形貌的磁性核壳材料Fe3O4@TiO2。通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析(TGA)及振动样品磁强计(VSM)对材料的形貌、结构、磁学性能等进行了分析表征。结果表明,TiO2在Fe3O4颗粒表面形成很好的包覆层,产物结晶度高、形态规则、磁性能优良,为其在环境净化、生物医学、能源转换与存储等领域的潜在应用提供了有利条件。此外,还对TiO2壳层的包覆机理做了初步的研究。     

磁性金属有机骨架复合材料Fe3O4-COOH@MIL-101用于燃料油中含硫化合物的脱除

燃料油中含硫化合物的脱除一直是人们关注和研究的热点。采用溶剂热法原位合成磁性金属有机骨架复合材料Fe_3O_4-COOH@MIL-101,并利用XRD、SEM等技术对其进行表征。基于动态吸附实验,利用GC法分析检测,考察该复合材料对模型油中两种噻吩类硫化物苯并噻吩、二苯并噻吩的吸附脱硫效果。实验结果表明,Fe_3O_4-COOH@MIL-101复合材料兼具MIL-101和磁性微球的双重优异性能,Fe_3O_4-COOH@MIL-101复合材料对苯并噻吩和二苯并噻吩的平衡吸附量可以达到7.99 mg/g和24.60mg/g,具有较快的吸附反应动力学且符合动力学二级模型。     

金属有机骨架材料CuBDC的溶剂辅助重建

提出了一种简单而有效的重建被甲醇降解的对苯二甲酸铜(CuBDC)金属有机骨架材料的方法,只需溶剂辅助一步可实现CuBDC的重建。将CuBDC浸泡在甲醇溶液中使其降解,再用N,N-二甲基甲酰胺(DMF)重建,重建CuBDC孔隙率达到新制的94%,通过CO₂和环氧化合物的环加成反应评价重建CuBDC的催化性能,重建CuBDC的转化率和产率分别达到新制的97.8%和97.6%,实现了高度重建的目标,并具有良好的循环使用性能。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、静态氮气吸附仪、热失重分析仪和傅里叶红外变换光谱仪等仪器表征,探讨了CuBDC降解-重建的机理。     

Fe_3O_4/石墨烯复合材料的制备与表征

为了研究Fe3O4形貌与其复合材料电磁吸收性能之间的关系,采用水热法制备了微粒和棒状两种形貌的Fe3O4与石墨烯复合材料。利用X射线衍射(XRD)仪、透射电子显微镜(TEM)和矢量网络分析仪(VNA)对复合材料的结构、形貌以及电磁吸收性能进行了表征。结果表明,纳米Fe3O4棒/石墨烯复合材料相比纳米Fe3O4粒子/石墨烯具有更优异的电磁吸收性能,其在8~18GHz范围内小于-10dB频带宽9.8~17.9GHz,说明材料的微波吸收性能和纳米粒子的形貌有关。     

多级孔金属有机骨架材料的合成及应用研究进展

通过对目前多级孔金属有机骨架材料MOFs的合成方法及其在吸附、催化、传感领域应用进行介绍与总结,对多级孔MOFs材料的合成方法与应用前景进行评述与展望。     

金属有机骨架和共价有机骨架及其衍生物用于超级电容器电极材料的研究进展

金属有机骨架(MOFs)和共价有机骨架(COFs)是一系列结晶多孔材料.由于其高度有序的结构、高的表面积、可调的孔径和拓扑结构、富含氧化还原活性位点的连续骨架,MOFs和COFs及其衍生物在储能领域引起了广泛关注.为了制造高性能超级电容器电极,MOFs和COFs及其衍生物具有结构稳定性好、氧化还原活性位点丰富和电子导电...     

室温下金属有机骨架材料Cu3（BTC）2的合成与表征?

通过将配体均苯三甲酸 H 3 BTC 转化为均苯三甲酸钾,在室温条件下快速获得了金属有机骨架材料中的经典化合物 Cu3(BTC)2(HKUST-1),并通过SEM跟踪了晶体的生长过程。粉末 XRD 测试结果表明化合物为纯相,并具有较高结晶度,TGA 测试结果表明产物可稳定存在至300℃,N2吸附测试显示出产物具有高的比表面积及孔容积。研究工作为Cu3(BTC)2这一重要化合物提供了一条简便及低能耗的合成方法。     

海藻酸钙Fe_3O_4磁性微胶囊的喷雾制备与研究

以海藻酸钠为主要原料、氯化钙为固化剂,通过喷雾方法制备了含Fe3O4磁性纳米粒子的海藻酸钙微胶囊,并优化了其制备条件.结果表明,当Fe3O4纳米粒子的添加量为1.605g/L、海藻酸钠溶液的质量分数为1.5%、氯化钙溶液的质量浓度为20g/L、喷雾高度为40cm时,可制备出磁响应最佳、球形完好、平均粒径小且分布均匀的磁性微胶囊.     

金属有机骨架材料及其在降解抗生素中的应用

抗生素作为治疗感染性疾病的药物,使用广泛且用量较大。由于抗生素的大量使用导致其通过直接或间接的途径进入水环境,进而造成水环境污染,对人体健康和生态环境造成危害。因此,基于新材料的吸附和降解技术用于去除水环境中的抗生素具有广泛的应用前景。金属有机骨架(MOFs)是一种新型多孔材料,具有比表面积大、可控性高、可修饰的特点,可选择性、高效地去除水环境中的抗生素。总结了MOFs的合成方式和性质特点,阐述了水环境中抗生素的吸附和催化降解的应用及机理。最后,总结了MOFs材料在水环境中抗生素吸附和催化降解应用中遇到的挑战,并对其应用前景进行了展望。     

可控粒径PAA/Fe_3O_4磁性颗粒的制备

采用水热法通过在反应体系中掺杂丙烯酸一步合成了单分散PAA/Fe3O4磁性微球,其尺寸分布均匀,平均尺寸约为170nm,且由约13nm的小颗粒堆积而成。通过调节反应物的量、反应温度、时间等条件,对该磁性微球的尺寸进行了控制合成,产物尺寸分布在100~500nm之间。并对该磁性微球磁性进行了表征,结果表明,随着微球尺寸的增长,其饱和磁化强度逐渐增大,当由小纳米颗粒堆积而成的微球平均尺寸达到497 nm时,其饱和磁化强度可达104.52A·m2/kg。在一定程度上克服了以往小纳米颗粒难以得到高饱和磁化强度的缺点。     

金属有机骨架材料合成方法对氮氧化物吸附性能的影响

金属有机骨架材料(Metal-organic frameworks,MOFs)因具有高的比表面积和孔隙率,使得其拥有良好的气体吸附性能.与传统的NOx吸附材料相比,MOFs材料拥有超高的比表面积和孔隙率,结构丰富多样且具有周期性,良好的热稳定性和化学稳定性.国内外学者采用不同的合成方法合成MOFs材料,以达到对NOx高效吸附的目的.MOFs材料的合成方法主要有水热法、溶剂热法、超声波合成法和微波合成法.水热法操作步骤简单,合成的晶体质量高,但是晶粒较大,孔体积小;溶剂热法和水热法原理相同,通过加入不同官能团的有机溶剂,合成的材料结构更为丰富,比表面积和孔容更大,对NOx的吸附效果比水热法好,也是使用最广泛的方法;超声波合成法合成的MOFs材料粒径较小且尺寸均一,比表面积和孔容较大,对NOx的吸附效果好,但是成本较高;微波合成法可加快反应速率,形成更小的晶粒,比表面积和孔容较大,对NOx的吸附量很高,但是同样也具有经济成本高的劣势.为此,本文对MOFs材料的合成方法、改性技术进行了总结,同时分析了不同方法合成的MOFs对氮氧化吸附效果的影响,并对MOFs材料吸附氮氧化物的发展趋势作了展望.     

多元醇还原法制备Fe_3O_4纳米粒子及磁性能表征

采用简便的多元醇还原法合成Fe3O4磁性纳米颗粒,研究了稳定剂类型、初始反应温度、初始反应时间和熟化时间对Fe3O4纳米颗粒形貌、粒径及磁性能的影响。采用XRD、TEM、SQUID多种表征手段对Fe3O4纳米颗粒进行表征,结果表明:聚乙二醇作为稳定剂制备的Fe3O4纳米具有高结晶度以及单分散性,在300K下,具有超顺磁性和较高的饱和磁化强度;十二烷基磺酸钠和十六烷基溴化铵作为稳定剂却无法得到Fe3O4。稳定剂油酸/油胺的摩尔浓度比为1∶1时,升高初始反应温度从125℃到200℃,对Fe3O4的粒径和磁性能有决定性的影响;延长初始反应时间和熟化时间有利于提高纳米颗粒的分散性。     

多聚磷酸钠改性水基Fe_3O_4磁流体的制备与表征

采用多聚磷酸钠(STPP)对Fe3O4磁性纳米粒子进行表面改性,制备稳定的水基磁流体。通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TG)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、振动样品磁强计(VSM)及Zeta电位仪对所制备的磁流体进行表征。结果表明,STPP包覆于Fe3O4磁性纳米粒子的表面,当pH>3时,粒子表面带有负电荷;磁性测试结果表明,STPP/Fe3O4磁性纳米粒子具有超顺磁性,其饱和磁化强度为62.3 A.m2.kg-1。     

柠檬酸修饰的磁性Fe_3O_4纳米颗粒制备及其弛豫性能

采用共沉淀法制备了柠檬酸修饰的磁性Fe3O4纳米颗粒。通过改变反应过程中柠檬酸的量,研究柠檬酸加入量对纳米颗粒粒径的影响。通过透射电子显微镜、红外、热重、震动样品磁强计等表征手段对制备的磁性纳米颗粒进行表征。结果显示,随着柠檬酸加入量的增加,纳米颗粒的粒径减小,单位质量的颗粒表面包覆的柠檬酸量增大,比饱和磁化强度降低。最后研究了它们的磁共振弛豫性能,发现随着纳米颗粒粒径的逐渐减小,纵向弛豫率和横向弛豫率都显著减小,表明柠檬酸小分子可以成为磁性纳米颗粒造影剂合成有效的调控分子。     

金属有机骨架材料固定化酶的研究进展

金属有机骨架材料(MOFs)凭借其较高的比表面积和孔体积、可设计和调控的孔径及结构,以及化学和热稳定性等特点,克服了传统固定化酶载体的孔径尺寸不可控、制备成本高、酶浸出、产物稳定性差等不足,近年来成为一类新型酶固定化载体.首先,本文分类总结了MOFs固定化酶的合成策略,包括后合成包装和从头合成封装(仿生矿化、共沉淀和机械化学封装);然后进一步介绍了多级孔MOFs的孔道设计策略及其固定化酶体系.这种具备分级孔道结构的MOFs用于固定化酶既可以保证酶的较高负载率,又能提高酶催化底物的扩散速率;此外,本文还介绍了MOFs共固定化多酶体系及具有类酶特性的仿生MOFs固定化酶方面的研究.MOFs特有的孔道结构可以大大缩短酶与底物之间的扩散距离,同时充分利用了酶级联反应的中间产物,可以显著提高酶催化活性;文章最后总结了MOFs固定化酶复合材料在生物传感和污染物催化净化领域的主要应用,提出了MOFs固定化酶研究中的一些瓶颈问题,以期为该材料的进一步研究和未来产业化提供借鉴和参考.     

制备超顺磁性Fe_3O_4纳米粒子的研究进展

对超顺磁性Fe3O4纳米粒子的制备方法进行总结,目前常用的方法有共沉淀法、水热法、水解法、微乳液法及溶胶-凝胶法,并讨论了这些方法的优缺点,同时提出了制备Fe3O4纳米粒子的一种新方法——微波水热法。这种方法能够在最短的时间内制备出超顺磁性Fe3O4纳米粒子,并且是制备高纯度、小粒径、均匀分散的超顺磁性Fe3O4纳米粒子最佳方法。最后对超顺磁性Fe3O4纳米粒子的应用及其发展趋势做简单的介绍,对其进一步的研究进行展望。