可磁分离的镍锌铁氧体-石墨烯复合材料的制备及其光催化性能

以硝酸锌、硝酸镍、硝酸铁为原料,采用微波水热法快速制备了Ni_0.5Zn_0.5Fe₂O₄-graphene纳米复合材料。该复合材料的XRD、Raman、TEM/HRTEM、XPS和VSM结果表明13 nm左右的尖晶石型镍锌铁氧体纳米颗粒分散锚固在石墨烯片上,纳米复合材料的饱和磁化强度为28.2 A·m²·kg^-1,剩磁和矫顽力基本为零表现为超顺磁性。在H₂O₂存在条件下可见光照射90 min,亚甲基蓝(MB)降解率达到97.5%,较好的光催化活性主要归因于石墨烯的存在有利于光生载流子的分离,产生更多活性中间体用于有机染料污染物的降解。考察了磁性光催化剂的重复利用和催化能力的稳定性,能够满足磁性回收和再使用的要求。     

纳米CuFe_2O_4-rGO复合材料的制备及电化学性能

采用溶剂热法成功制备了纳米CuFe_2O_4-rGO复合材料。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和电化学工作站对样品的结构、形貌及电容特性进行表征。结果表明,CuFe_2O_4纳米粒子均匀地分散在石墨烯片层间,其中CuFe_2O_4-20%rGO复合材料具有最优的电化学性能,当电流密度1 A·g~(-1)时,其比电容为1 952.5 F·g~(-1),当电流密度为1 A·g~(-1)时,CuFe_2O_4-20%rGO复合材料经1 000次充放电后的比电容保持率为86.17%。     

磁性石墨烯纳米粒子修饰电极的制备及其对肼的测定

以氧化石墨烯和Fe~(3+)为原料,采用溶剂热法合成了磁性石墨烯(Fe_3O_4@rGO)纳米复合材料,并以扫描电镜和X-射线衍射谱对复合材料的形貌和结构进行了表征。将Fe_3O_4@rGO组装到磁性玻碳电极(mGCE)表面,得到了Fe_3O_4@rGO/mGCE。研究了该修饰电极的电化学性能,并利用循环伏安法和计时电流法研究了此修饰电极对肼的电催化氧化性能。Fe_3O_4@rGO纳米粒子具有较高的导电效率,可加快电极表面电荷传递速度,同时该纳米粒子对肼的电催化氧化作用显著的促进作用。     

Bi_4V_2O_(11)/石墨烯异质结光催化剂的制备及其在降解抗体污染物中应用（英文）

发展和设计高效、廉价和稳定的光催化剂用于抗生素污染物降解仍然存在巨大的挑战。本文通过一种便捷的水热方法制备了Bi_4V_2O_(11)/石墨烯复合材料并用于可见光下抗生素污染物光催化降解。通过自由基追踪实验,确认了光催化降解过程中活性物质为h+和·OH基团。根据实验结果,提出了相应的反应机理。石墨烯的引入可以有效地促进光生电子-空穴对的分离,从而增强光催化活性。该复合催化剂展现出良好的活性和稳定性。该方法以石墨烯为载体制备了光催化降解材料,为高性能光催化剂的制备提供了参考。     

基于磁性石墨烯聚离子液体的分散固相萃取-气相色谱串联质谱法快速检测蔬菜中30种保鲜剂残留

采用化学键合法制备了磁性石墨烯纳米粒子,将磁性石墨烯纳米粒子与乙烯基三乙氧基硅烷结合,再与离子液体发生聚合反应,得到磁性石墨烯聚离子液体(Fe_3O_4@SiO_2@G@PIL)纳米复合材料,用SEM对其进行形态表征。将复合材料作为分散固相萃取(QuEChERS)的吸附剂,结合GC-MS/MS分析技术,建立了蔬菜中30种保鲜剂残留的检测方法。考察了不同类型吸附剂的净化效果,复合材料的最佳用量,净化时间等实验条件。30种保鲜剂在5~500μg/L的范围内线性关系良好,相关系数为0.9972~0.9997,检测限(LOD)为0.02~0.42μg/L。加标回收率为75.1%~111.9%,RSD为0.1%~6.7%。方法适用于蔬菜中多种保鲜剂残留的快速检测。     

Ag/Fe_3O_4/rGO纳米复合材料的制备及抗菌性能

以四水合氯化亚铁和硝酸银为原料,硼氢化钠为还原剂,氧化石墨烯(GO)为载体,通过原位还原法制备了具有磁分离功能的银/四氧化三铁/还原氧化石墨烯(Ag/Fe_3O_4/rGO)纳米复合抗菌材料.采用X射线粉末衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱仪(XPS)、透射电子显微镜(TEM)等对复合材料进行了表征.结果显示,Fe_3O_4和Ag纳米颗粒均匀分布在rGO片层上.复合材料的饱和磁化率(Ms)为40.5 A·m~2·kg·(-1),表明其具有较强的磁性,将其与菌液混合后,在磁场作用下10 min即可吸附沉降完成磁分离.以大肠杆菌(E.coli)和金黄色葡萄球菌(S.aureus)为实验菌株,通过琼脂扩散法评价了复合材料的抗菌性能.结果表明,该复合材料具有良好的抗菌效果,对E.coli和S.aureus的抑菌圈直径分别为18 mm和13 mm,最低抑菌浓度值(MIC)分别为50 mg/L和80 mg/L,最低杀菌浓度值(MBC)分别为30 mg/L和50 mg/L.     

中空分级结构Fe3O4@C/rGO复合材料的合成及其储锂性能

以氧化石墨烯(GO)为基底,Fe(NO_3)_3·9H_2O、异丙醇、甘油为原料,通过溶剂热法和后续热处理过程2步合成了Fe_3O_4@C/rGO复合材料,实现了碳包覆的Fe_3O_4纳米粒子自组装形成的分级结构空心球在氧化石墨烯片上的原位生长。采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和恒流充放电等手段分析了材料的物理化学性能与储锂性能。结果表明,该复合材料在5.0 A·g~(-1)的电流密度下,仍有437.7 mAh·g~(-1)的可逆容量,在1.0 A·g~(-1)下循环200圈后还有587.3 mAh·g~(-1)的放电比容量。这主要归因于还原态氧化石墨烯(rGO)对碳包覆Fe_3O_4分级空心球整体结构稳定性和导电性的提高。     

胺基改性磁性纳米石墨片复合材料的制备与表征

以纳米石墨片(GNS)为载体,FeCl_3·6H_2O为前驱体,乙二胺为改性剂和还原剂,乙二醇为表面活性剂和还原剂,无水乙酸钠为稳定剂,通过溶剂热法一步制备了胺基改性磁性GNS(NH_2-GNS/Fe_3O_4)纳米复合材料.利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和振动样品磁强计(VSM)对样品进行了表征,并研究了其对水溶液中Ag(Ⅰ)的吸附性能.结果表明,NH_2-GNS/Fe_3O_4纳米复合材料的磁性能可以满足固液相分离的要求.NH_2-GNS/Fe_3O_4纳米复合材料对Ag(Ⅰ)具有吸附性能,且在对Ag(Ⅰ)的吸附过程中将Ag(Ⅰ)还原为单质银,该吸附过程为发生在均质表面的单层吸附.     

P(St-co-MMA)微球表面包覆磁性氧化石墨烯的制备与表征

以单分散的苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(P(St-co-MMA))微球为载体,FeSO_4·7H_2O和FeCl_3·6H_2O为铁源,NaOH为沉淀剂,在氧化石墨烯(GO)存在下,利用反相共沉淀法通过原位复合技术在P(St-co-MMA)微球表面包覆磁性氧化石墨烯(P(St-co-MMA)/Fe_3O_4/GO)。通过扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和氮吸附-脱附等温线对P(St-co-MMA)/Fe_3O_4/GO样品的结构和性能进行表征分析。研究结果表明:纳米级的磁性氧化石墨烯成功地负载在了微米级的共聚物P(St-co-MMA)表面,所制备的P(St-co-MMA)/Fe_3O_4/GO微纳米复合物平均孔径为14.55nm,孔体积为0.204 2cm~3/g,比表面积为56.14m~2/g。该复合物具有超顺磁性和良好的磁响应性,能够满足磁分离的要求。     

磁性Ag@Fe3O4@C负载纳米金的制备及其SERS性能

利用一步溶剂热法制备了具有核壳结构的Ag@Fe_3O_4磁性纳米颗粒,然后以葡萄糖作为碳源对Ag@Fe_3O_4进行包覆,再利用酰胺化反应成功的将聚乙烯亚胺(PEI)修饰到Ag@Fe_3O_4@C表面,最后以N-Au共价键的方式将Au纳米粒子组装到Ag@Fe_3O_4@C表面。以4-巯基苯甲酸(4MBA)为拉曼活性探针分子来考察该复合纳米材料的表面增强拉曼(SERS)性能。通过控制Au纳米粒子的加入量,来调节Ag@Fe_3O_4@C-Au复合纳米材料的SERS活性。通过实验测试及利用时域有限差分法(FDTD)得出不同纳米金用量包覆的Ag@Fe_3O_4@C磁性纳米颗粒对4MBA的SERS效果依次为Ag@Fe_3O_4@C-Au-40Ag@Fe_3O_4@C-Au-10Ag@Fe_3O_4@C-Au-60Ag@Fe_3O_4@C,其中Ag@Fe_3O_4@C-Au-40的饱和磁化强度为411 A·g-1,其对4MBA的检测限为1×10-9 mol·L-1。这种功能性复合材料既具有良好的SERS活性,又可通过外加磁场的方式实现对待测分子的分离、富集。     

Preparation of CoxFe3?xO4 nanoparticles by thermal decomposition of some organo-metallic precursors

This paper presents a study for the preparation of Co_xFe_3−xO₄ (x = 0.02, 0.2, 0.5, 0.8, 1.0, 1.1, 1.5) nanoparticles, starting from metal nitrates: Co(NO₃)₂·6H₂O, Fe(NO₃)₃·9H₂O and ethylene glycol (C₂H₆O₂). By heating the solutions metal nitrates-ethylene glycol, the redox reaction took place between the anion NO₃ ⁻ and OH–(CH₂)₂–OH with formation of carboxylate anions. The resulted carboxylate anions reacted with Co(II) and Fe(III) cations to form coordinative compounds which are precursors for cobalt ferrite. XRD and magnetic measurements have evidenced the formation of cobalt ferrite for all studied molar ratios. The average diameter of the cobalt ferrite crystallites was estimated from XRD data and showed values in the range 10–20 nm. The crystallites size depends on the annealing temperature. The magnetization of the synthesized samples depends on the molar ratio Co/Fe and on the annealing temperature.     

溶液燃烧法制备的Ni基催化剂及其浆态床甲烷化催化性能

分别以硝酸铝、硝酸氧锆、硝酸镧和硝酸铈为载体前驱体,与硝酸镍和尿素配制水溶液,采用溶液燃烧法制备了Ni-Al₂O₃、Ni-ZrO₂、Ni-La₂O₃和Ni-CeO₂催化剂,研究了浆态床CO甲烷化催化性能,并进行了低温N₂吸附-脱附、XRD、SEM、TEM、H₂-TPR和H2化学吸附等表征分析.结果表明,以硝酸铝为前驱体制备Ni-Al₂O₃催化剂时燃烧火焰稳定且持续时间长,达23 s,样品比表面积(468 m²·g^-1)和金属Ni表面积(10 m²·g^-1)均较大、Ni粒径小(3~5 nm)且分散度高,CO甲烷化催化活性和稳定性好,CO转化率和CH₄选择性分别达到94%和95%,在100 h的甲烷化反应中未出现明显失活;以硝酸氧锆和硝酸镧为前驱体制备样品时未出现明显的燃烧火焰,持续时间仅为12 s和5 s,催化剂比表面积、金属表面积及催化活性均较低;以硝酸铈为前驱体制备样品时燃烧过程迅速而剧烈,样品比表面积(22 m²·g^-1)和金属Ni表面积(5 m²·g^-1)小、Ni粒径大且分散性差,甲烷化催化性能最差,CO转化率仅为41%,CH₄选择性仅为89%.     

溶液燃烧法制备的Ni基催化剂及其浆态床甲烷化催化性能

分别以硝酸铝、硝酸氧锆、硝酸镧和硝酸铈为载体前驱体,与硝酸镍和尿素配制水溶液,采用溶液燃烧法制备了Ni-Al2O3、Ni-Zr O2、Ni-La2O3和Ni-Ce O2催化剂,研究了浆态床CO甲烷化催化性能,并进行了低温N2吸附-脱附、XRD、SEM、TEM、H2-TPR和H2化学吸附等表征分析。结果表明,以硝酸铝为前驱体制备Ni-Al2O3催化剂时燃烧火焰稳定且持续时间长,达23 s,样品比表面积(468 m2·g-1)和金属Ni表面积(10 m2·g-1)均较大、Ni粒径小(3~5 nm)且分散度高,CO甲烷化催化活性和稳定性好,CO转化率和CH4选择性分别达到94%和95%,在100 h的甲烷化反应中未出现明显失活;以硝酸氧锆和硝酸镧为前驱体制备样品时未出现明显的燃烧火焰,持续时间仅为12 s和5 s,催化剂比表面积、金属表面积及催化活性均较低;以硝酸铈为前驱体制备样品时燃烧过程迅速而剧烈,样品比表面积(22 m2·g-1)和金属Ni表面积(5 m2·g-1)小、Ni粒径大且分散性差,甲烷化催化性能最差,CO转化率仅为41%,CH4选择性仅为89%。     

尖晶石结构MFe2O4(M=Ca,Mg,Cu,Zn)纳米晶粉末的制备和磁性能

采用新型氨基凝胶自燃法成功制备出尖晶石结构MFe₂O₄（M=Ca,Mg,Cu,Zn）纳米晶粉末。对合成粉体样品的物相、形貌和磁性能进行了详细的研究。经能量色散X射线谱分析确定了合成MFe₂O₄粉末的高纯度。系统地研究了所合成的MFe₂O₄纳米晶粉末的磁性能。所有样品的磁滞回线均较窄,表明了它们具有软磁的特征。经测试得出4种铁氧体的饱和磁化强度（M_s）分别为2.1,29.3,24.1和4.2 emu·g^-1;剩余磁化强度（M_r）分别为0.2,2.3,11.4和0.2 emu·g^-1。这4种铁氧体样品的M_r/M_s值均小于0.5。对CaFe₂O₄和MgFe₂O₄两种典型铁氧体的零场冷却和场冷磁性能作了详细的研究。其中CaFe₂O₄样品的磁化强度在75 K以下有不一致的变化趋势,这是由于其发生了磁相变。     

Studies on solid state synthesis and the oxygenation property of cobalt (II) Schiff base (vanilline polyamine) complexes

Three new cobalt complexes were synthesized by solid-state reaction at room temperature and the resultant Co complexes reacted with two equivalent oxygen molecules at room temperature to produce the oxygenated complexes [Co·(L₁)₂·(O₂)₂](NO₃)₂·2H₂O (L₁ = N, N’-bis(4-hydroxyl-3-methoxy-benzyl)-diethylenetriamine), [Co·(L₂)₂·(O₂)₂](NO₃)₂·2H₂O (L₂ = N, N’-bis(4-hydroxyl-3-methoxy-benzyl)-triethylenetetramine), and [Co·(L₃)₂·(O₂)₂](NO₃)₂·2H₂O (L₃ = N, N’-bis(4-hydroxyl-3-methoxy-benzyl-tetraethylenepentamine). The oxygenated complexes were characterized by elemental analysis, IR (Infrared), ¹H-NMR (Nuclear Magnetic Resonance), and UV-Vis (Ultraviolet Visual) spectrometry, and TG/DTA (Thermogravimetry/Differential Thermal Analysis) analysis, and molar conductance. The coordinated oxygen contents in the oxygenated complexes were also determined by weight method. It was supposed that only one O₂ molecule coordinated to the Co ion forming a superoxo type oxygenated complex. Translated from Acta Chimica Sinica, 2006, 64(15): 1517–1522 (in Chinese)     

ZrONO3)2-H3PO4-KF(HF)-H2O system at molar ratios of PO 43? /Zr = 0.5?1.6 as the basis for phase formation

The system ZrO(NO₃)₂-H₃PO₄-KF(HF)-H₂O was studied at ∼20°C along sections at molar ratios of PO₄³⁻ = 0.5, 1.0, and 1.6; KF: Zr = 1−5; and HF: Zr = 2−6. Phases in precipitates were identified by X-ray powder diffraction; IR spectroscopy; and crystal-optical, chemical, X-ray fluorescence and thermal analyses. The following crystalline phases were isolated: potassium fluorozirconates K₃ZrF₇, K₂ZrF₆, δ-KZrF₅, and KZrF₅ · H₂O; zirconium hydrophosphate Zr(HPO₄)₂ · 0.5H₂O; and potassium fluorophosphate zirconate K₃Zr₃F₃(HPO₄)₃(PO₄)₂. The following amorphous basic oxo(hydroxo)fluorohydrophosphate nitrates were isolated: K₄Zr₄O_2.5F₈(HPO₄)₂(NO₃)₃ · 6H₂O, K₂Zr₃O₃F₂(HPO₄)₂(NO₃)₂ · H₂O, and KZr₃O_1.5F₃(HPO₄)₂(NO₃)₃ · 2H₂O. Fields of solid phases were constructed, and the roles of anions and cations in the phase formation were considered.     

三氧化钼纳米带/石墨烯纳米复合材料的简单制备及其在超级电容器中的应用

采用简单的超声自组装法制备了石墨烯/三氧化钼纳米带复合材料。最终产物的组成和结构采用多种不同的手段进行了表征,包括扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、拉曼光谱以及热分析等。该复合材料可以用作超级电容器电极材料。电化学实验结果表明石墨烯/三氧化钼纳米带复合材料比电容可达到285.5 F·g^-1,且在电流密度为1 A·g^-1时经过1 000次循环后其电容值能保持初始值的99.5%.     

三氧化钼纳米带/石墨烯纳米复合材料的简单制备及其在超级电容器中的应用

采用简单的超声自组装法制备了石墨烯/三氧化钼纳米带复合材料。最终产物的组成和结构采用多种不同的手段进行了表征,包括扫描电镜、透射电镜、X射线衍射、拉曼光谱以及热分析等。该复合材料可以用作超级电容器电极材料。电化学实验结果表明石墨烯/三氧化钼纳米带复合材料比电容可达到285.5 F·g^-1,且在电流密度为1 A·g^-1时经过1 000次循环后其电容值能保持初始值的99.5%.