海胆状氧化锌/羰基铁粉核壳结构复合粒子的抗氧化及吸波性能

针对羰基铁粉吸收剂在温度较高时易被氧化的问题,采用水热法制备了氧化锌包覆羰基铁粉核壳结构复合粒子,并分别将羰基铁粉和氧化锌/羰基铁粉核壳粒子与石蜡混合,制备复合材料。结果表明,氧化锌纳米棒致密的包覆在羰基铁粉颗粒表面形成海胆状核壳结构复合粒子,正是这种结构将羰基铁粉颗粒与空气隔绝,使得复合粒子的抗氧化性能得到显著改善。与羰基铁粉复合吸波材料相比,氧化锌/羰基铁粉核壳粒子的复合材料吸收峰稍向低频移动,反射损耗小于-5dB的带宽几乎保持不变,在不改变电磁吸波性能的前提下,提高了羰基铁粉粒子的使用温度。     

聚乙二醇包裹羰基铁核壳粒子的制备及水基磁流变液的性能

以羰基铁粉(CI)为原料用共溶胶-凝胶反应制备CI/聚乙二醇核壳复合粒子，并将其与水组成了磁流变液. 用SEM、TEM、FT-IR和VSM表征了核壳复合粒子的微观结构和静磁特性，并测试了水基磁流变液的性能. 结果表明，核壳复合粒子表面有SiO_x和聚乙二醇的包覆层，它有较好的亲水性和优良的软磁特性，用它组成的水基磁流变液具有抗沉降性优良、零场粘度低、磁流变效应显著等特点.     

Ni@C/HDPE复合材料的制备及其正温度系数性能研究

采用还原气氛喷雾燃烧法制备了具有核壳结构Ni@C纳米复合颗粒,并与HDPE共混挤出制备了聚合物基PTC导电复合材料,并且对其结构和性能进行了表征.结果表明,所制备的Ni@C复合纳米颗粒具有典型的核壳结构,其中,金属镍的核的粒径为30~50 nm,碳包覆壳层的厚度约为2.9 nm,热重分析结果表明Ni@C复合纳米颗粒的含碳量为3.4%,碳包覆层的存在阻止了金属镍颗粒的团聚;对Ni@C/HDPE复合材料的断面SEM和切片TEM分析结果表明复合颗粒在HDPE基体中分散性良好,复合材料的渗流阈值为10wt%,PTC强度为8个数量级.     

碳纤维表面羰基铁的原位生长及吸波性能

以Fe(CO)5为前驱体,通过金属有机化学气相沉积(MOCVD),在碳纤维(CF)表面构筑厚度为纳米级的羰基铁(CI)壳层,通过改变沉积温度,调控核壳粉体的形貌结构和吸波性能。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和矢量网络分析仪对粉末的结构及电磁性能进行表征并对其吸波性能进行研究。结果表明:随着沉积温度升高(210~240℃),沉积到CF表面的羰基铁颗粒互相“吞并-融合”,此时CF-CI形成了完整的薄膜包覆型核壳结构;沉积温度太高时(270℃)会造成CF表面羰基铁壳层形貌的恶化。通过调节沉积温度,在纳米尺度上可以有效调控CI壳层的形貌,从而调节CF-CI核壳粒子的电磁性能。以核壳形貌及吸波性能为考察指标,最终确定最佳的沉积温度为240℃。以沉积温度为240℃时所获样品的电磁参数,模拟计算出涂层厚度为0.9 mm时,小于-10 dB的吸波带宽最大为4.6 GHz(13.4~18 GHz);涂层厚度为2.0 mm时,反射率达到最小值为-21.5 dB;厚度为0.9~3.9 mm时,在2~18 GHz均能实现吸波强度低于-10 dB。     

羰基铁粉/银核-壳粒子及其复合材料的制备与电磁特性

运用液相化学还原银技术, 制备了羰基铁粉/银核-壳复合粒子; 以该复合粒子为屏蔽填料, 制备了一种宽频、高效的新型电磁屏蔽橡胶材料. 分析了该屏蔽填料的表面形貌和组成, 研究了其电磁特性对电磁屏蔽橡胶材料屏蔽效能的影响规律. 结果表明, 具有完整核壳结构的羰基铁粉/银复合粒子兼具优异的磁性能和高导电率, 用其组成的电磁屏蔽橡胶材料对电磁波能同时产生较强的吸收损耗和反射损耗, 屏蔽效能(SE)优于传统的屏蔽橡胶材料.     

多孔羰基铁/SiO2/聚吡咯核壳结构复合材料的制备及电磁特性

首先对羰基铁进行点腐蚀得到多孔羰基铁,然后采用St?ber法和原位聚合法将SiO_2和导电高分子聚吡咯包覆在多孔羰基铁表面,制备多孔羰基铁/SiO_2/聚吡咯电磁复合吸波材料。采用XRD、SEM、TEM、FT-IR对样品结构、微观形貌进行了表征,在网络分析仪中采用同轴法测试样品电磁参数,并根据传输线理论研究了2~18 GHz微波频段内吡咯含量及涂层厚度对样品吸波性能的影响。实验结果表明:制备的多孔羰基铁/SiO_2/聚吡咯复合电磁吸波材料具有核壳结构;随着吡咯加入量的增加,吸波材料吸收峰逐渐向低频方向移动;当涂层厚度为3.5 mm、吡咯加入量为6%(w/w)时,在9.44~17.56 GHz范围内反射率均低于-10 d B,频带宽度为8.12 GHz,损耗反射率达到-23 d B。良好的吸波性能归因于复合物有效的阻抗匹配特性及多重界面极化效应,多孔羰基铁/SiO_2/聚吡咯是一种轻质、宽频、强吸收的吸波材料。     

Fe_3O_4@聚吡咯@聚苯胺核壳结构的制备及吸波性能

用聚吡咯(PPy)对溶剂热法制备的Fe_3O_4纳米颗粒进行表面修饰,再用聚苯胺(PANI)调控Fe_3O_4@PPy复合材料的电磁组成,制备出具有核壳结构的Fe_3O_4@PPy@PANI复合吸波材料.当PPy对Fe_3O_4纳米颗粒修饰后,PANI极易包覆在纳米颗粒表面.电磁性能分析结果表明,当苯胺(An)与Fe_3O_4@PPy质量比为1/4时,最小反射损耗值(RLmin)达到-39.2 d B;当An与Fe_3O_4@PPy的质量比为1/2时,反射损耗小于-10d B的频宽达到4.6 GHz.电磁成分比例对复合材料的吸波性能有较大的影响,随着聚苯胺含量的增加,电磁吸收呈现先增加后减小的趋势.     

SiO2／LaF3：Eu3＋核壳结构发光粒子的制备与表征

采用简单的液相法合成了SiO2/LaF3:Eu3 核壳结构发光粒子,并对其结构及发光性能进行了表征.XRD分析表明包覆层LaF3:Eu3 为立方晶相结构,红外光谱表明SiO2颗粒表面有柠檬酸的修饰,电镜照片表明合成了球形的核-壳结构的复合粒子,包覆层厚度为10～20 nm,光谱测试表明核-壳复合粒子与纯的LaF3:Eu3 具有相同的发光性能,均以589 nm附近的5D0-7F1磁偶极跃迁为最强发射峰,说明Eu3 在LaF3基质中占据的格位相同.     

SiO2/LaF3:Eu3＋核壳结构发光粒子的制备与表征

采用简单的液相法合成了SiO2/LaF3:Eu3＋核壳结构发光粒子, 并对其结构及发光性能进行了表征. XRD分析表明包覆层LaF3:Eu3＋为立方晶相结构, 红外光谱表明SiO2颗粒表面有柠檬酸的修饰, 电镜照片表明合成了球形的核-壳结构的复合粒子, 包覆层厚度为10～20 nm, 光谱测试表明核-壳复合粒子与纯的LaF3:Eu3＋具有相同的发光性能, 均以589 nm附近的5D0—7F1磁偶极跃迁为最强发射峰, 说明Eu3＋在LaF3基质中占据的格位相同.     

ZSM-5@Mesoporous Silica核壳复合结构分子筛的制备及其甲苯甲醇烷基化择形催化性能的研究

采用阳离子表面活性剂模板法在ZSM-5晶体颗粒表面外延生长介孔氧化硅壳层来调变其外表面酸性, 制备了具有高择形催化性能的介孔氧化硅包裹ZSM-5分子筛的微孔-介孔核壳结构复合材料ZSM-5@mesosilica. 扫描电镜和高分辨透射电镜表征显示, 具有无序孔道结构的介孔壳层均匀包覆于ZSM-5晶粒的外表面, 而且壳层的厚度在一定范围内可调变; 另外, 壳层介孔的孔道走向垂直于分子筛核, N₂吸附曲线表明复合材料的微孔和介孔具有互通性. 吡啶吸附和氨吸脱附实验结果证明这些分子可以自由扩散进入分子筛的微孔道, 并且介孔壳层包覆以后ZSM-5分子筛内的酸性位和强度基本没有变化. 用固定床评价了该复合分子筛对甲苯甲醇烷基化反应的催化性能, 结果表明, 与常规ZSM-5相比, ZSM-5@mesosilica核壳材料表现出了较高的对位选择性. 核壳材料独特的择形催化性能归因于介孔氧化硅壳层将ZSM-5非择形性的外表面酸性位部分覆盖, 从而抑制了对二甲苯在外表面的二级异构化反应.     

T-ZnO晶须化学镀铜复合粉体的制备及其电磁性能的研究

采用化学镀的方法制备了Cu包覆四脚状氧化锌晶须(T-ZnO晶须)的复合粉体.使用X射线衍射分析仪(XRD)进行了物象分析,扫描电镜(SEM)观察了粉体的形貌.运用能谱仪(EDS)进行了成份分析.结果表明,晶须为纯氧化锌,晶体结构为六方晶系纤锌矿结构,镀层为纯铜. SEM观察晶须外观形貌为四脚状结构.同时使用波导法对T-ZnO晶须和化学镀铜得到的Cu/T-ZnO晶须复合粉体进行了电磁参数的测量.微波电磁性能试验表明,化学镀后晶须的微波吸收性能明显增加,在频率为13 GHz处反射率可达－12 dB左右,而且最大吸收峰的频率随铜析出量的不同而发生改变,这样有利于实现吸收频带的展宽.     

ZnO纳米电缆的制备、结构和生长机理

以混合的锌粉和锡粉作为原料, 通过热蒸发的方法在沉积有金膜的硅基片上制备出具有“芯线-壳层”同轴结构的ZnO/SiO_x纳米电缆. 扫描和透射电镜的研究表明, 这种纳米电缆的产量很高, 长度达到数个微米, 并且确认了其“芯线-壳层”的独特结构. 不同于以往ZnO一维纳米材料的三个快速生长方向〈0001〉、〈0110〉及〈2110〉, 其ZnO芯线的生长方向为[2021]. 本实验中锡粉和金膜分别作为抑制剂和催化剂, 通过控制锌粉的蒸发速率以及金硅共熔反应使ZnO纳米电缆在硅基片上得到一维生长. 这种纳米电缆可望在纳米尺度的电路、电器以及力学和光学信号的耦合和转换方面得到应用.     

片花状ZnO@碳球核壳结构的制备及太阳光催化性能

采用水热法合成具有核壳结构的片花状ZnO@碳球系列复合物(ZnO@C)。利用X射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),X射线光电子能谱(XPS),红外光谱(FTIR),紫外可见漫反射光谱(UV-Vis DRS),荧光光谱(PL)以及N2吸附-脱附等技术对所合成样品进行表征,结果表明,碳球被ZnO纳米片包裹形成具有核壳结构的片花状复合物,碳球的存在增加了ZnO对可见光的吸收,有效抑制了光生电子空穴对的复合。在模拟太阳光下,对活性染料GR黑及甲硝唑的光催化降解测试结果显示,ZnO@C系列复合物的光催化性能均高于纯ZnO,其中ZnO@C-2样品表现出最好的光催化性能,其光催化降解GR黑和甲硝唑的速率分别为纯ZnO的4.2倍和2.1倍。     

热电池铁粉加热药燃烧产物特性

SEM(scanning electron microscope)、TEM(transmission electron microscope)形貌观察及XRD(x-raydiffraction)物相、EDX(energy dispersive X-ray detector)能谱分析表明,热电池用铁粉加热药经燃烧后其物相主要成分为Fe、FeO和KCl,并形成一层200 nm厚FeO壳层,该壳层包覆着未反应的Fe核.经导电类型鉴别确定室温下该材料具有以空穴导电为主的P型半导体导电特性.电导率103S.cm-1,比800 K时Fe的电导率低5个数量级.该材料虽具半导体导电特性,但并不增加热电池内阻.     

片花状ZnO@碳球核壳结构的制备及太阳光催化性能

采用水热法合成具有核壳结构的片花状ZnO@碳球系列复合物（ZnO@C）。利用X射线衍射（XRD）,扫描电子显微镜（SEM）,X射线光电子能谱（XPS）,红外光谱（FTIR）,紫外可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）,荧光光谱（PL）以及N₂吸附-脱附等技术对所合成样品进行表征,结果表明,碳球被ZnO纳米片包裹形成具有核壳结构的片花状复合物,碳球的存在增加了ZnO对可见光的吸收,有效抑制了光生电子空穴对的复合。在模拟太阳光下,对活性染料GR黑及甲硝唑的光催化降解测试结果显示,ZnO@C系列复合物的光催化性能均高于纯ZnO,其中ZnO@C-2样品表现出最好的光催化性能,其光催化降解GR黑和甲硝唑的速率分别为纯ZnO的4.2倍和2.1倍。     

The enhancement of the oxidation resistance of carbonyl iron by polyaniline coating and consequent changes in electromagnetic properties

In order to enhance the stability of commercially unmodified processed carbonyl iron (CI) and to prevent corrosion, CI powders were coated with polyaniline (PANI) by using surfactant-stabilized PANI colloids in chloroform. PANI coats the individual particles with a film of a few micrometres thickness. Electromagnetic properties, as well as thermal and storage stability, of polymer composites filled with pristine and PANI-coated CI have been studied. The PANI overlayer has negligible influence on the magnetic and dielectric spectra of CI-filled polymer composites at ambient temperature. However, the temperature-frequency study of complex permittivity demonstrated that the composites containing PANI-coated CI powders are characterized by temperature-independent dielectric spectra, whereas the complex permittivity of polymer composites with pristine powders drastically decreased at elevated temperature. Additionally, the thermogravimetric analysis of pristine and PANI-coated CI powders in air has shown improvement in the stability. PANI overlayer prevents the oxidation of particles and acts as corrosion protection of CI.