复合多铁材料NiFe2O4/BaTiO3的制备及性能

采用溶胶-凝胶与固相反应相结合的方法制备了xNiFe2O4/(1-x)BaTiO3(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6)系列复合多铁材料.X射线衍射(XRD)结果表明,复合材料中只含有钙钛矿结构的BaTiO3和尖晶石结构的NiFe2O4,说明共烧过程中两者未发生明显的化学反应,铁电相与铁磁相共存.扫描电子显微镜(SEM)观测结果表明材料内部是异质结构的,高分辨透射电子显微镜(HRTEM)观测结果进一步说明了NiFe2 O4和BaTiO3共存,并且在两种物质的接触处能够看到清晰的界面.这种由BaTiO3和NiFe2 O4组成的复合材料对外同时表现出铁电性和铁磁性.电滞回线结果表明,该复合材料具有铁电性,但存在着一定的漏电.介电频谱表明材料的介电常数随着频率的升高而下降,在低频下达到定值,并且铁磁相的含量对材料的介电性有影响.磁性能测试结果表明材料的磁性源于NiFe2O4,并且磁性随着NiFe2O4含量的增加而增强.     

以诺卡氏菌为模板的微纳米Ni-Fe-P吸波材料的制备及性能研究

采用化学镀技术在经过敏活处理的诺卡氏菌表面制备微纳米Ni-Fe-P吸波材料. 通过SEM(扫描电子显微镜), EDS(), XRD(X射线衍射), VSM()对材料形貌、成分、结构及磁性能进行了分析, 并探讨了菌体化学镀前处理机理以及装载量对镀层质量、镀液利用率以及磁性能的影响. 结果表明: 采用敏活一步法可使菌体表面具备化学沉积的条件. 随着诺卡氏菌装载量的提高, 诺卡氏菌表面镀层粗糙化、球形颗粒增多且分解产物增多, 当装载量为80 mL时, 镀层的质量以及镀液的利用率最好. 装载量的变化对镀层成分的影响不大, 当装载量为80 mL时, 镀层中Ni, Fe, P的质量分数分别为83.17%, 6.12%, 10.71%; 装载量的变化对镀层的磁性能影响不大且镀层为典型的非晶态结构. 采用矢量网络分析仪(VNA)对镀层的电磁参数进行了测量, 结果表明: 镀层在10～12, 15～17 GHz频段具有较好的吸波性能, 当吸收剂厚度为2 mm时, 反射损耗可达27 dB.     

Zn(0.6Mn0.2Ni0.2Fe2O4/聚邻甲基苯胺复合物的制备和电磁性能

用化学沉淀法和原位聚合法分别制备了Zn0.6Mn0.2Ni0.2Fe2O4铁氧体纳米粒子和Zn0.6Mn0.2Ni0.2Fe2O4铁氧体/聚邻甲基苯胺复合微粒(ZMNF/POT).通过现代测试技术表征了样品组成、结构、形貌和电-磁性能.结果表明,POT对ZMNF粒子具有较好的包覆作用;复合物电导率与POT的含量成正比,而磁性能与ZMNF粒子的含量相关;在1～15MHz频段内,POT和ZMNF/POT复合物的介电损耗与其电导率表现出一致性;复合物具有可观的磁损耗,比磁介质型ZMNF的大,且ZMNF含量为31.74 wt%的复合物的磁损耗最大,有望作为屏蔽和吸收电磁波材料获得应用.     

水热法制备LiMnPO4包覆的LiMn2O4正极材料及其改善的电化学特性

通过水热合成的方法制备了不同质量百分比的LiMnPO4包覆LiMn2O4的复合材料,并且利用XRD、拉曼光谱、SEM、TEM以及充放电测试等手段,对其结构和电化学性能进行了表征。研究表明,适当量的LiMnPO4包覆,不仅可以增加材料的可逆比容量,还可以有效提高材料在55℃下的循环特性。1wt%LiMnPO4包覆的LiMn2O4在55℃下的可逆容量为109 mAh.g-1,是其初始容量的96%。此外,1wt%LiMnPO4包覆的LiMn2O4与未包覆的LiMn2O4相比,在倍率特性上也有明显的改善。     

聚(苯胺-吡咯)共聚物/Fe3O4网状纳米纤维复合物的制备及吸波性能

在十六烷基三甲基溴化胺（CTAB）存在下,将苯胺（An）与吡咯（Py）两种单体在Fe3O4磁流体中原位化学氧化共聚制备了PAn-co-PPy/Fe3O4网状纳米纤维复合材料。通过改变CTAB的浓度、An/Py单体的配比及Fe3O4磁流体的用量获得了形态和电磁性能可调控的纳米纤维复合物。采用SEM、TEM、XRD、TG、电导和磁性能测试对复合物进行了表征,通过矢量网络分析仪获得了试样在2-18 GHz范围的复介电常数和复磁导率,经计算获取相应的微波反射损耗曲线。结果表明共聚复合物具有比单一的聚合物、共聚物、PAn/Fe3O4及PPy/Fe3O4更优越的微波吸收性能,样品（含Fe3O412.4 wt%）在9.0 GHz处具有最大的反射损耗为 -36.5 dB,损耗超过 -10 dB的频带宽度达4.7 GHz。     

磁性纳米TiO2/Fe3O4光催化复合材料的制备及性能

采用溶胶-凝胶法，在磁性Fe3O4表面包覆TiO2，制备了一种新型纳米TiO2/Fe3O4光催化复合材料．XRD，TEM对材料形态结构及包覆情况的分析，显示TiO2包覆在Fe3O4表面，形成平均尺寸为35～50nm的复合结构；UV-vis吸收曲线表明，复合材料对光的吸收出现红移，吸收强度增大；对染料废水光催化降解的模拟研究表明，该复合材料对活性艳红染料的脱色率达100％，是一种便于回收、可重复使用的高效光催化剂．     

聚苯胺/聚丙烯酰胺/镍锌铜铁氧体复合物的制备及电磁性能

采用溶液聚合法制备了聚苯胺/聚丙烯酰胺/镍锌铜铁氧体(PANI/PAM/Zn0.4Ni0.5Cu0.1Fe2O4)三元复合物. 利用X射线衍射仪、红外光谱仪、扫描电子显微镜和振动样品磁强计分别表征了样品的结构、形貌和磁性能, 用阻抗/材料分析仪测定了复合物在1 MHz～1 GHz的频率范围内的磁损耗和介电损耗, 并研究了聚苯胺和引发剂的相对含量对复合物的磁损耗和介电损耗的影响. 结果表明复合物中磁性粒子和聚合物之间具有一定的相互作用, 复合物在1 MHz～1 GHz的频率范围内具有较大电磁损耗能力.     

化学镀镍-钴合金碳纳米管/聚吡咯复合材料的微波吸收性能研究

采用化学镀法在碳纳米管表面均匀地镀覆了磁性镍-钴合金层及采用原位法制备了化学镀镍-钴合金碳纳米管/聚吡咯复合吸波材料。采用XRD、TEM、SEM、FT IR及振动样品磁强计等对碳纳米管镀镍-钴合金层的形貌、微结构与磁性能进行了分析,还采用网络矢量分析仪对该复合材料在3~6 GHz频段内的吸波性能进行了研究。结果表明,镍-钴合金层连续、均匀、完整地包覆在碳纳米管表面,化学镀后镀层呈非晶态。通过在碳纳米管表面镀上磁性金属镍-钴合金层可提升碳纳米管/聚吡咯复合材料的吸波性能,其复合材料最大反射率为-20d B。     

XANES研究Al2O3包覆LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2材料的稳定性

采用溶胶凝胶水解法在LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2(NCM)表面包覆了0.5 wt%Al2O3.透射电镜(TEM)表明在NCM表面形成了均匀的Al2O3包覆层;分别采用恒电位极化及热重分析(TG)研究了包覆前后NCM的析氧特性;采用X射线吸收近边结构谱(XANES)研究了包覆前后O的电子结构.结果表明,包覆后的NCM析氧量更少;Al2O3包覆使得NCM表面层中与金属3d轨道杂化的O比例减少,而更稳定的、与金属4sp轨道杂化的O比例增加.这些因素导致Al2O3包覆后的NCM更加稳定、安全性更高.     

多孔羰基铁/CoFe2O4/聚苯胺复合材料的制备及吸波机理

通过金属点蚀技术制备了表面多孔形貌的羰基铁粉（PCIP）,并采用共沉淀及原位聚合方法,将CoFe₂O₄与聚苯胺（PANI）负载于多孔羰基铁表面,得到具有电磁吸收性能的PCIP/CoFe₂O₄/PANI复合材料.通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）、热重分析仪（TGA）及矢量网络分析仪（VNA）等对复合材料的形貌、成分和吸波性能进行了研究.结果表明,CoFe₂O₄/PANI团聚于PCIP表面,显著提升了复合材料电损耗能力,促进了低频电磁波的1/4波长干涉相消.当苯胺添加量为0.5 mL,复合材料在频率为5.7 GHz时,反射损耗达到-22.9 dB,低频吸波性能得到大幅提升.利用1/4波长干涉相消理论及电磁波界面反射模型对复合材料低频吸波性能提升的内在原因进行了分析.     

NiFe2O4磁性纳米材料的溶剂热法一步合成

以Fe(NO_3)_3·9H_2O和Ni(NO_3)_2·6H_2O为原料,在未添加任何碱性沉淀剂和高温晶化处理的条件下,通过对实验条件(包括溶剂、溶剂热温度和时间)的优化,利用溶剂热法一步制备了具有良好结晶性和超顺磁性的NiFe_2O_4磁性纳米材料。结果表明:用H_2O和EtOH-H_2O做溶剂都不利于NiFe_2O_4的生成;用EtOH做溶剂,为了获得纯度较高的NiFe_2O_4磁性纳米材料,要保证适当的溶剂热温度和时间;所得材料的磁性能与材料中磁性组分NiFe_2O_4的含量和其结晶程度有关。该制备方法最突出的优点是简单、快速、成本低、从源头消除了污染,且所得的材料磁性能优良。     

制备工艺对NiFe2O4分解CO2活性的影响

随着大气中CO2浓度的增加,温室效应日趋严重,促使人们对大气中CO2的转化与消除这一课题更加重视。1990年Yutaka Tamaura[1]发现氧缺位磁铁矿几乎可以100%分解CO2后,为解决温室效应提供了一条新的探索途径。通过对不同铁酸盐MFe2O4(M=Fe,Mn[2],Co[3],Zn[4],Ni[5]等)分解CO2活性的考察,发现铁酸镍在300℃分解CO2的活性比其它铁酸盐都好。NiFe2O4的制备最常采用的是共沉淀法、柠檬酸溶胶凝胶法和水热法,3种方法由于制备     

可磁分离二氧化钛光催化剂的制备及其光催化性能

通过液相催化相转化的方法制备了一种可磁分离的光催化剂TiO₂/SiO₂/NiFe₂O₄(TSN),这种光催化剂显示出了超顺磁性,能够通过外加磁场方便的实现催化剂在水中的分离与回收。该光催化剂的X-射线衍射和TEM结果表明：纳米TiO₂颗粒包裹在磁性颗粒-SiO₂/NiFe₂O₄(SN)的周围形成TiO₂层。利用光催化降解甲基橙的效果来考察了这种光催化剂的活性,结果表明：在NiFe₂O₄和TiO₂之间包覆一层无定型的SiO₂,可以显著的提高催化剂的脱色效果,3次循环后,仍能保持良好的催化活性。     

ZnFe2O4/Ag/TiO2复合材料的制备及其光催化性能

以硝酸银、钛酸四丁酯、无水氯化锌、六水氯化铁为原料,采用溶胶-凝胶法与溶剂热相结合的方法制备了ZnFe₂O₄/Ag/TiO₂复合材料,通过扫描电子显微镜、能谱分析仪、X射线粉末衍射仪、X射线光电子能谱仪、振动样品磁强计、紫外可见分光光度计对样品进行表征及测试。结果表明： ZnFe₂O₄/Ag/TiO₂-10具有最佳的光催化效果,在紫外和可见光下对染料的降解率都能达到90%以上,具有优异的紫外可见光光催化活性。ZnFe₂O₄/Ag/TiO₂具有独特的磁性,能在外部磁场作用下进行回收利用,这使其在实际应用中成为可能。通过磁分离技术重复回收利用5次后仍然保持优良的光催化性能,说明ZnFe₂O₄/Ag/TiO₂-10具有优异的磁性及较高的光催化循环稳定性。     

ZnFe2O4/Ag/TiO2复合材料的制备及其光催化性能

以硝酸银、钛酸四丁酯、无水氯化锌、六水氯化铁为原料,采用溶胶-凝胶法与溶剂热相结合的方法制备了ZnFe₂O₄/Ag/TiO₂复合材料,通过扫描电子显微镜、能谱分析仪、X射线粉末衍射仪、X射线光电子能谱仪、振动样品磁强计、紫外可见分光光度计对样品进行表征及测试。结果表明：ZnFe₂O₄/Ag/TiO₂-10具有最佳的光催化效果,在紫外和可见光下对染料的降解率都能达到90%以上,具有优异的紫外可见光光催化活性。ZnFe₂O₄/Ag/TiO₂具有独特的磁性,能在外部磁场作用下进行回收利用,这使其在实际应用中成为可能。通过磁分离技术重复回收利用5次后仍然保持优良的光催化性能,说明ZnFe₂O₄/Ag/TiO₂-10具有优异的磁性及较高的光催化循环稳定性。     

Ni0.8Co0.15Al0.05C2O4@Graphene的合成及电化学性能研究

过渡金属氧化物/石墨烯复合材料具有优异的电化学性能被广泛应用在锂离子电池中。本文以硫酸镍、硫酸钴、硫酸铝、草酸为原料按一定的物质的量比配制成溶液,在120°C的条件下水热反应12小时,得到多元过渡金属氧化物前驱体Ni_0.8Co_0.15Al_0.05C₂O₄(NCA-C₂O₄);该前驱体经聚烯丙基胺盐酸盐修饰后,与氧化石墨烯进行复合并还原得到石墨烯包覆的多元过渡金属氧化物/石墨烯负极材料Ni_0.8Co_0.15Al_0.05C₂O₄@Graphene(NCA-C₂O₄@G)。对材料的结构、形貌和电化学性质进行了表征。扫描电镜测试结果显示样品粒度均一,具有两端不规则长方体形貌。电化学性能测试结果表明：石墨烯包覆后的NCA-C₂O₄@G充放电容量高于前驱体NCA-C₂O₄,NCA-C₂O₄@G复合材料在0.1C电流密度 (1C=1000 mAh/g)下首次放电比容量为1956 mA h/g;经过0.1C、0.2C、0.5C、1C、2C高倍率循环后,当测试电流密度恢复至100 mA/g时,复合材料比容量可迅速回升至720 mA h/g,并在随后50次循环中比容量保持稳定,显示出良好的循环稳定性和倍率性能。     

Achieving full effective microwave absorption in X band by double-layered design of glass fiber epoxy composites containing MWCNTs and Fe3O4 NPs

The glass fiber epoxy composites containing MWCNTs and Fe₃O₄ NPs were manufactured by composites liquid molding process. The microwave absorbing properties of single-layered and double-layered glass fiber/MWCNTs/epoxy and glass fiber/Fe₃O₄ NPs/epoxy composites were evaluated. The reflection loss(RL) were calculated by the measured complex permittivity and permeability using waveguide method by vector network analyzer. Based on the mechanism analysis and deficiency of single-layer absorber, the double-layered composites were fabricated by using matching layer and absorbing layer to enhance the microwave absorption performance, which can be modulated by tailoring the electromagnetic parameters and thicknesses of each layer. The optimized microwave absorbing properties of double-layered composites with minimum RL of −45.7 dB and full X-band effective absorption can be achieved when the total thickness of the matching layer and absorbing layer is 1.8 mm, which can be attributed to synergistic effect of improved impedance matching characteristic and superior microwave attenuation characteristic of the absorbing layer. The combined utilization of dielectric loss and magnetic loss absorbent and their double-layered structure design shows great design flexibility and diversity and can be a promising candidate for designing high performance microwave absorbing materials.     

Bi2Fe4O9/g-C3N4/UiO-66三元复合材料的协同光催化作用

通过水热法合成具有协同机制的三元复合材料Bi₂Fe₄O₉/g-C₃N₄/UiO-66,研究表明三元复合光催化剂的催化活性要高于二元材料和纯材料。这主要是由于Bi₂Fe₄O₉更易于和g-C₃N₄结合形成稳定的Z-scheme异质结结构,使三元复合材料增强了可见光响应能力,提高了电子-空穴分离能力,增强了空穴和电子的氧化还原能力。     

Bi2Fe4O9/g-C3N4/UiO-66三元复合材料的协同光催化作用

通过水热法合成具有协同机制的三元复合材料Bi₂Fe₄O₉/g-C₃N₄/UiO-66,研究表明三元复合光催化剂的催化活性要高于二元材料和纯材料。这主要是由于Bi₂Fe₄O₉更易于和g-C₃N₄结合形成稳定的Z-scheme异质结结构,使三元复合材料增强了可见光响应能力,提高了电子-空穴分离能力,增强了空穴和电子的氧化还原能力。     

基于Li_(0.35)Zn_(0.3)Fe_(2.35)O_4和碳纳米纤维双层吸波体的结构设计与吸收性能研究

通过静电纺丝技术和热处理制备了Li0.35Zn0.3Fe2.35O4纳米纤维和碳纳米纤维,并将它们各自均匀分散在硅橡胶基质中,测量了相应复合体在2~18 GHz频率范围内的相对复介电常数和复磁导率,并根据传输线理论评估了由它们所构成的单层和双层结构吸波体的微波吸收特性。结果显示由于Li0.35Zn0.3Fe2.35O4纳米纤维与碳纳米纤维的电磁特性的有机结合,双层吸波体的微波吸收性能明显优于同厚度的单层吸波体。当以厚为1.8 mm的Li0.35Zn0.3Fe2.35O4纳米纤维/硅橡胶复合体为吸收层和厚为0.2mm的碳纳米纤维/硅橡胶复合体为匹配层时,双层吸波体的反射率在13.9 GHz达到一个最小值-47.8 dB,反射率低于-10 dB的吸收带宽为8.8 GHz,频率范围为9.2~18 GHz,反射率小于-20 dB的频率范围为11.5~18 GHz,带宽为6.5 GHz,覆盖整个Ku波段。优化设计的双层吸波体有望作为一种轻质高效的Ku波段微波吸收材料。