磁性树脂基磁性碳球的制备与表征

以磁性PS-DCDA树脂为前驱体,通过KOH活化法以不同KOH、磁性碳球质量比制备了磁性树脂基的磁性碳球,然后用其对水溶液中的Hg2+进行吸附,根据吸附量优化活化比,最后用SEM、FTIR、XRD、VSM和BET对吸附效果最好的磁性碳球样品进行了表征。结果表明,用KOH对磁性碳球进行活化,当KOH、磁性碳球的质量比为1∶1时,制得的磁性碳球对Hg2+的吸附效果最好。碳化后碳球样品表面存在大量的孔洞,比表面积达到了254m2/g,磁饱和强度达到1.82emu/g,在外加磁场下磁性碳球能快速地和液相分离。     

磁性大孔吸附树脂的悬浮聚合制备与结构性能表征

首先通过反向共沉淀法制备了亲水性的Fe3O4纳米微球,然后对其进行表面偶联改性,使其由亲水性转变为亲油性,增加反应活性点,有利于苯乙烯单体在其表面进行聚合反应。实验结果表明:所制备的磁性吸附树脂粒径为0.5～0.7mm,孔径主要分布在36.7～161.0nm,Fe3O4纳米颗粒占磁性大孔树脂总质量的10.0%,其饱和磁化强度为10.2A.m2.kg-1。这就意味着所制备的磁性大孔树脂可以把磁性能和吸附性能有效地结合。     

膨胀石墨/聚苯胺复合材料的制备及吸波性能研究

采用原位聚合法,以膨胀石墨(EG)为基体,过硫酸铵(APS)为氧化剂,盐酸(HCl)为掺杂剂,制备了膨胀石墨/聚苯胺(EG/PANI)复合材料。通过扫描电镜(SEM),傅里叶红外光谱(FT-IR),恒压四探针测试仪和矢量网络分析仪(VAN)对复合材料的形貌、组分和电磁参数进行表征,并研究了苯胺的加入量对复合材料吸波性能的影响。结果表明,随着苯胺用量的增加,复合材料的电导率减小。当苯胺与膨胀石墨的质量比为5∶1时,随着匹配厚度的增加,样品的反射损耗峰在向低频方向移动。当匹配厚度为3.5mm,最小反射损耗在5.5GHz处达到-48.5dB,使得EG/PANI复合材料有望在电磁波吸收领域有广泛的应用前景。     

CaO-FeO-MgO-SiO_2四元渣系活度模型及应用

为研究氧化熔融镍渣回收铁资源的热力学条件,建立了CaO-FeO-MgO-SiO_2渣系中FeO活度的计算模型。采用该模型探讨了1 723K时二元碱度和MgO含量对熔渣中αFeO的影响,分析了1 723K时镍渣中的铁组分氧化为Fe_3O_4的热力学可能性,并对计算结果进行了实验验证。结果表明,随着碱度的不断增加,αFeO呈现出先增加后减小的趋势,当碱度为1.1时αFeO值达到最大;氧化温度高于1 723K时,Fe_3O_4被进一步氧化为Fe_2O_3的K~Θ小于0,可抑制Fe_2O_3的生成。镍渣通过熔融氧化处理后,铁组元主要富集在磁铁矿相中,磁铁矿颗粒的平均粒径约52μm,可为磁选分离磁铁矿创造条件。     

CaO/SiO_2与MgO含量对镍渣熔融特性与黏度的影响

针对镍渣中铁资源的回收再利用,采用FactSage热力学软件从理论上研究了CaO-SiO_2-FeO-MgO镍渣体系熔融特性与黏度的变化规律。结果表明,CaO/SiO_2在0.1～1.2范围内增大时,渣系的液相线温度呈先减小后增大的趋势,并在0.6处达到最低值;MgO含量在7%～17%范围内增大时,渣系的液相线温度呈逐渐增大的趋势;在1 300～1 380℃范围内,渣系的黏度随CaO/SiO_2的增加呈先减小后增大的变化,而在1 380～1 500℃范围内,渣系的黏度随CaO/SiO_2的增加呈减小的趋势;在1 360～1 480℃范围内,渣系的黏度随MgO含量的增加呈先减小后增大的变化,而在1 480～1 560℃范围内,渣系的黏度随MgO含量的增加呈减小的趋势。实验结果显示,镍渣熔融温度的变化规律与计算结果相一致,表明FactSage热力学软件在计算镍渣熔融特性与黏度方面有指导意义。     

多元醇还原法制备FePt纳米颗粒

以乙酰丙酮铁和氯铂酸作为Fe源和Pt源,1,2-十二烷二醇为还原剂,通过多元醇还原法制备出单分散的FePt纳米颗粒,研究了表面活性剂油酸和油胺对FePt纳米颗粒形貌和分散性的影响。结果显示,未使用表面活性剂制得的FePt纳米颗粒粒度范围是1.0～6.0 nm,平均粒径为3.4 nm;使用油酸和油胺制得的FePt纳米颗粒粒度范围是2.5～5.5 nm,平均粒径4.1 nm。通过XRD、TEM和VSM分析表明,油酸和油胺修饰的FePt纳米颗粒为面心立方结构,形状近似球形,分散性良好,粒径分布较未使用表面活性剂时变窄;VSM显示其矫顽力趋近于0,呈现超顺磁性。     

花状自组装FePt纳米颗粒的制备

选用硼氢化钠(NaBH4)作为还原剂,聚乙二醇(PEG2000)作为表面活性剂,利用简单的湿化学还原工艺,在室温下制备花状自组装的FePt纳米颗粒。XRD和TEM表征显示:所制备的FePt纳米颗粒是化学无序的面心立方(fcc)结构。颗粒形貌主要由平均粒径分别为19.2和4.9nm的梭形和球形颗粒组成。这些梭形的"花瓣"和球形的"花蕊"自组装形成大小不等的花状结构。推测认为,纳米颗粒的花状自组装主要是表面活性剂集合的结果。VSM显示所制备FePt纳米颗粒的磁性能室温下为超顺磁性,饱和磁化强度Ms约为10.9(A·m2)/kg,相同条件下PVP作为表面活性剂时Ms约为0.6(A·m2)/kg,两者比较,选用PEG作为表面活性剂,Ms大约增大18倍。     

表面活性剂对FePt纳米颗粒形貌的影响

分别以乙酰丙酮铁(Fe(acac)3)和氯铂酸(H2PtCl6·6H2O)作为Fe源和Pt源,乙二醇作为还原剂和溶剂,通过多元醇还原法制备出单分散的FePt纳米颗粒,并研究了表面活性剂油酸油胺和CTAB对FePt纳米颗粒形貌和磁性能的影响.通过X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对纳米颗粒进行表征.结果表明,表面活性剂油酸油胺和CTAB修饰的FePt纳米颗粒均为面心立方(FCC)结构,分散性良好,粒径分布较未使用表面活性剂时变窄;油酸油胺修饰的FePt形貌主要是球形,但是有四方形纳米结构出现;而CTAB修饰的FePt形貌有蠕虫状产生.VSM结果显示其矫顽力     

棒状金纳米粒子的制备及其光谱特性

以银离子为辅助粒子,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为表面活性剂,抗坏血酸为弱还原剂,利用晶种法制备棒状金纳米粒子,着重研究晶种用量与氯金酸量的比例对棒状纳米粒子形状和产率的影响。利用透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）仪对纳米粒子的形貌及晶体结构进行分析,利用紫外可见光谱（UV-Vis）对产物进行光谱表征。结果表明,纳米棒为面心立方结构,其UV-Vis出现位于530 nm处的短波吸收和970~980 nm的长波吸收,随着晶种与氯金酸用量比例的增加,纳米棒的长径比出现先增大后减小的趋势,并最终形成球形颗粒。最后探讨晶种用量影响金纳米棒生长的机制。     

Gd,B共掺杂改性TiO_2纳米颗粒的可见光光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了Gd和B共掺杂的TiO2纳米颗粒,研究了TiO2纳米颗粒在可见光下的光催化活性。应用XRD、TEM和UV-Vis等手段对TiO2纳米颗粒的物相、粒径、形貌及光学性能进行了表征。结果表明,掺杂可以抑制TiO2晶粒增长,阻碍TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变。紫外-可见吸收光谱显示,共掺杂纳米颗粒在可见光区吸收有较强提高,共掺杂离子以协同作用拓展TiO2光谱响应,使吸收带产生红移,提高光生载流子的分离效率。光催化降解实验表明,共掺杂TiO2纳米颗粒有很高的可见光光催化活性,以500℃热处理的共掺杂摩尔比为0.005 Gd和0.04 B的TiO2纳米颗粒光催化效果最好,在可见光下对甲基橙的降解率为98.9%。