膨胀石墨/聚苯胺/Fe_3O_4复合材料的制备及吸波性能

采用原位聚合方法制备了膨胀石墨/聚苯胺(EG/PANI)复合材料,将Fe_3O_4负载于EG/PANI表面,得到具有电磁吸收性能的EG/PANI/Fe_3O_4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)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.吸波性能分析结果表明,当掺杂浓度为0.05 mol/L,匹配厚度d=2 mm时,样品的最小反射损耗(RLmin)在8.64 GHz处达到-37 dB.随着掺杂浓度的增加,最小反射损耗峰向低频移动,对应的匹配厚度逐渐变厚.材料的介电弛豫极化、涡流损耗及λ/4模型的干涉相消现象出现的双峰,使EG/PANI/Fe_3O_4复合材料在电磁波吸收领域有一定的应用前景.     

CoFe2O4及其膨胀石墨复合物的制备与电磁性能

通过超声-共沉淀技术合成了CoFe₂O₄(CF)及CoFe₂O₄/膨胀石墨复合物(CF/EG), 并表征了样品的微观结构、形貌、热稳定性和电磁性能.结果表明, CF的磁性能受沉淀剂类型和烧结温度等因素的影响, CF/EG复合物具有良好的导电性、磁性和电磁波吸收性能.EG与CF质量比为0.8的CF/EG复合物和石蜡制成的2.0 mm涂层(质量比1:2)在13.52 GHz处的最小反射损耗为-16.08 dB, 有效带宽达6.6 GHz, 在10~18 GHz频段表现出良好的电磁波吸收性能.复合物的吸波性能主要来自于膨胀石墨的电导损耗和介电损耗、钴铁氧体的磁损耗、组分间的界面弛豫作用及协同效应.     

铁酸镍/碳复合中空多壳层结构的制备及吸波性能

采用次序模板法合成了单、双壳层的中空铁酸镍(NiFe₂O₄)材料,通过改变前驱体溶液组成及煅烧条件等因素实现了对产物形貌的调控.在中空NiFe₂O₄颗粒表面原位包覆聚多巴胺,再经过碳化处理,制备了具有中空多壳层结构(HoMS)的NiFe₂O₄/C复合吸波材料;考察了其电磁参数,计算了其吸波性能,分析了不同复合结构对性能的影响.结果表明,中空多壳层结构能够显著降低材料的密度,而碳薄层不仅能够改善其阻抗匹配性,而且提升了材料的反射损耗性能.其中,双壳层NiFe₂O₄/C复合物的吸波性能最佳,当样品厚度为3.5 mm时,材料在8.44 GHz处反射损失最小,为-32.35 dB;当样品厚度为2.0 mm时,材料在14.01～17.69 GHz范围内反射损耗小于-10 d B,有效吸收频宽为3.68 GHz.这些优异性能主要源于独特的中空多壳层结构增加了电磁波多次反射/散射的概率,提供了更多的界面极化,实现了电磁波的快速...     

多孔纳米CoFe2O4的制备及其对高氯酸铵的热分解催化性能

采用胶晶模板法制备出具有三维多孔结构的纳米CoFe₂O₄。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱仪、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和N₂吸附-脱附对样品的晶型和形貌结构等进行表征,采用差示扫描量热法(DSC)对比研究多孔纳米CoFe₂O₄和球形纳米CoFe₂O₄对高氯酸铵(AP)的热分解性能的影响,并考察这两种催化剂对AP催化热分解的动力学参数。结果显示,制备出的多孔纳米CoFe₂O₄样品具有典型的尖晶石结构,孔径约200 nm;比表面积明显高于40 nm球形CoFe₂O₄,达到55.646 m²·g^-1。DSC测试结果表明：多孔纳米CoFe₂O₄的加入促进了AP的热分解,最高使AP的高温分解峰温降低91.46℃,能量释放最高达1120.88 J·g^-1,是纯AP分解放热量的2.3倍;多孔纳米CoFe₂O₄具有较高的比表面积,能提高催化反应的接触面积,使AP的高温分解峰温度更低,反应活化能较小,从而表现出比球形纳米CoFe₂O₄更高的催化活性。此外,对多孔纳米CoFe₂O₄催化AP的热分解机理进行初步探索,纳米多孔催化剂对气态中间产物的作用促进了AP的热分解。     

花状Zn-MOF衍生碳@MoS2复合材料制备及吸波性能

采用Zn-MOF(MOF为金属有机骨架)制备纳米多孔碳材料,通过自组装法将多孔碳与花状MoS₂结合,制备出具有规整有序结构的花状Zn-MOF衍生碳@MoS₂复合吸波材料。基于Zn-MOF衍生纳米多孔碳的高孔隙率、大比表面积,MoS₂的花状结构引起的电磁波多次反射和散射,以及MoS₂和Zn-MOF衍生碳之间存在的强极化效应、良好的阻抗匹配和协同作用,Zn-MOF衍生碳@MoS₂在频率为9.28 GHz时的最佳反射损耗达到-49.68 dB,表现出优异的电磁波吸收性能。     

CoFe2O4纳米阵列催化剂的费托合成性能研究

通过可控的水热生长方法和钴铁碳酸根氢氧根水合物的焙烧在泡沫铁上制备了CoFe₂O₄纳米阵列催化剂。通过粉末X射线衍射,扫描电镜和电感耦合等离子体发射光谱表征了CoFe₂O₄纳米阵列的晶相,结构和组成。制备的催化剂被用于费托合成性能研究。CoFe₂O₄纳米阵列催化剂在5L/（g·h）的空速下具有69%的转化率,并且其性能优于粉体催化剂。     

ZnO/Gd2O3复合中空微球的制备及其电磁性能研究

以水热法一步合成的C/ZnO微球为基材,通过煅烧处理得到ZnO中空多孔微球,随后利用尿素均相沉积方法及煅烧处理成功制备了ZnO/Gd₂O₃复合吸波材料。通过对样品的形貌、组成、磁性能与电磁特性的表征,讨论了调控尿素的加入量对产物吸波性能的影响,同时,探讨了该复合体系的吸波机理。结果显示,将磁性Gd₂O₃与介电损耗型ZnO相结合设计异质结构,磁损耗的引入能改善阻抗匹配特性。由于双重损耗机制、异质结构和中空多孔结构的协同作用,ZnO/Gd₂O₃展示了高效的电磁波吸收能力。磁导率和匹配特性随着Gd₂O₃含量的增加而增大,而高介电常数和衰减特性随着Gd₂O₃含量的增加而减小。当尿素的加入量为0.5 g时,所得ZnO/Gd₂O₃-2展示出优良的宽带、高吸收特性,当匹配厚度为3.5 mm时,对应有效吸收带宽为7.08 GHz,其最大吸收为...     

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。     

CoFe2O4/CuO活化过氧乙酸高效降解磺胺甲恶唑(英文)

利用化学沉淀法和溶胶凝胶法,通过两步法成功制备出含有尖晶石钴铁氧体和氧化铜的复合催化剂CoFe₂O₄/CuO,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和X射线衍射(XRD)对制备出的CoFe₂O₄/CuO进行表征,探究不同高级氧化体系对磺胺甲恶唑(SMX)去除能力,考察过氧乙酸(PAA)浓度、催化剂投加量、水体中常见干扰物质(Cl^-,HCO-3,SO₄^2-,HA)和不同自由基捕获剂对SMX去除的影响。分析结果表明CoFe₂O₄/CuO同时具有CoFe₂O₄与CuO的特征,对比单独CoFe₂O₄与CuO,CoFe₂O₄/CuO对PAA展现出极高的活化性能,在最佳反应条件下(催化剂投加量=20mg·L^-1,c(PAA)=200μ...     

利用煤气化残渣构建Fe3O4和Fe负载的碳基复合吸波材料

本研究以煤气化残渣作为碳基载体，通过湿化学浸渍法和焙烧处理制得不同磁性组分负载的复合吸波材料。结果表明，在焙烧过程中，主要发生缓慢的碳热还原反应，磁性组分物相由Fe₂O₃、Fe₃O₄转变为Fe，同时碳热还原反应消耗掉一部分活性较高的碳，复合材料的石墨化程度变差。由于良好的阻抗匹配与衰减特性，复合材料Fe CGR1000体现出更佳的吸波性能，当涂层厚度为2.0 mm时，最低反射损耗值为-25.3 d B，在涂层厚度为1.5 mm时，有效带宽达到4.0 GHz。本研究的开展不仅实现了煤气化残渣资源化利用，而且为煤气化残渣的高附加值应用提供新思路。     

溶剂热法制备四氧化三铁/聚乙烯亚胺修饰的多壁碳纳米管复合粒子及其吸波性能

采用溶剂热法将磁性Fe_3O_4粒子附着在聚乙烯亚胺(PEI)修饰的多壁碳纳米管(MWNTs)表面,制备了兼具介电损耗和磁损耗的复合吸波微粒Fe_3O_4/MWNTs。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、热重分析仪(TGA)、透射电子显微镜(TEM)及矢量网络分析仪等分析了Fe_3O_4/MWNTs复合粒子的结构、形貌和吸波性能。TEM结果表明,由于PEI的修饰作用,Fe_3O_4/MWNTs复合粒子具有良好的分散性。XRD结果显示,附着的Fe_3O_4粒子具有完整的晶型结构。吸波性能结果表明,PEI修饰的Fe_3O_4/MWNTs复合微粒拥有非常优异的吸波性能,随着厚度的增加,复合微粒的吸收峰向低频处移动。在厚度为3.2 mm,频率为6.16 GHz时,出现了最大反射损耗-42.9 d B,反射损耗大于-10 d B的频段为1.42 GHz(5.40~6.82 GHz)。     

纳米CoFe2O4/GNS负极制备及其电化学性能研究

采用溶剂热法一步合成纳米尺寸CoFe₂O₄/GNS复合材料（直径约为15 nm）,其颗粒尺寸均一,且均匀分散于石墨烯表面. 电化学测试结果表明,该复合物电极具有良好的循环和倍率性能,500 mA·g^-1电流密度下100周期循环比容量稳定在709 mAh·g^-1, 容量保持率高达95.8%;2 A·g^-1电流密度,其比容量仍高达482 mAh·g^-1.     

A high-efficient amperometric hydrazine sensor based on novel electrospun CoFe2O4 spinel nanofibers

HeterojunctionFe_2O_3 nanoparticles(NPs), NiFe_2O_4 nanofibers(NFs), and CoFe_2O_4 NFs were synthesized by electrospinning and the subsequent thermal treatment processes. Characterization results indeed display the three-dimensional net-like textural structures of these as-electrospun spinel-type MFe_2O_4 NFs. The MFe_2O_4 NFs-based film configurations possess abundant micro/meso/macropores on their surface. These structures could afford more accessible transport channels for effective reduction of the mass transport resistance and improvement of the density of exposed catalytic active sites. All these advantages are responsible for the enhanced electro-catalytic performance of these MFe_2O_4 NFs in hydrazine oxidation. When used for hydrazine detection, CoFe_2O_4 NFs show the best catalytic efficiency.For example, the CoFe_2O_4 NFs possess a large sensitivity of 1327 mA cmà2(mmol Là1[à1in the linear range of 0.01 to 0.1 mmol Là1and 503 mA cmà2(mmol Là1)à1in the linear range of 0.1 to 11 mmol Là1, a response time of shorter than 3 s, good reproducibility and remarkable long-term stability. The superior catalytic efficiency, excellent stability, low cost, and ease of fabrication render CoFe_2O_4 NFs very promising materials in developing an electrochemical device that directly detects hydrazine.     

中空结构聚苯胺/Fe_3O_4/炭黑复合材料的制备及吸波性能

采用界面聚合和Pickering乳液聚合相结合的方法制备了具有微米尺寸的中空聚苯胺/Fe_3O_4/炭黑微球复合材料,研究了其形貌、电磁性能和吸波性能.结果表明,中空聚苯胺/Fe_3O_4/炭黑微球的平均粒径约为2.0μm;在2~4 GHz范围内的磁损耗主要是自然共振和交换共振,而在4~18 GHz范围内的磁损耗主要是涡流损耗;在2~18 GHz范围内,随着涂层厚度增加,反射损耗峰向低频方向移动,当涂层厚度增大到5.0mm时,反射损耗曲线出现2个反射损耗峰,分别位于C波段(4~8 GHz)和Ku波段(12~18 GHz),说明中空聚苯胺/Fe_3O_4/炭黑微球复合材料可作为特定频段的吸波材料.     

微纳复合结构MFe2O4负极材料的可控合成与性能

采用新溶剂热体系一步合成MFe₂O₄(M=Zn/Co)负极材料. 通过调控反应时间可分别制备出由一次纳米颗粒组装成的亚微米级空心和实心球形结构复合材料. 与实心球形微纳复合材料相比, 空心球形微纳复合材料具有结晶度高、 颗粒粒径大、 放电比容量高、 循环性能好及电化学阻抗低等优点. 空心球形ZnFe₂O₄和CoFe₂O₄样品充放电循环50周后分别保持655和1180 mA·h/g的比容量, 远高于实心球形ZnFe₂O₄和CoFe₂O₄材料的305和524 mA·h/g, 说明微纳复合铁酸盐材料的结构和组装形式对其电性能有较大影响.     

Continuous hydrothermal synthesis of CoFe2O4 nanoparticles

We have investigated the continuous hydrothermal synthesis and crystallization of spinel CoFe₂O₄ via the reaction of ferric nitrate and cobalt nitrate with sodium hydroxide. The reaction was carried out in water at temperatures ranging from 475 to 675 K and pressures of 25 MPa. The relative solubility of the precipitating cations was found to play a critical role in attaining the correct product. It was found necessary to control pH and temperature in order to prevent premature precipitation of iron in the reactor. Two variations of the continuous hydrothermal technique were examined—cold mixing and hot mixing. The cold mixing experiments produced a product with less impurity than the hot mixing experiments. Furthermore, the cold mixing configuration was successful in producing uniform nanoparticles of CoFe₂O₄. A mechanism of particle formation was postulated involving the precipitation of metal hydroxides at ambient conditions, dissolution of the hydroxides as temperature is increased followed by rapid precipitation of metal oxides at elevated temperatures. The hot mixing experiments, on the other hand, simply involve the precipitation of metal oxides due to the addition of the hot hydroxide solution. In both cases, very fine particles of CoFe₂O₄ are produced in the range of the processing conditions investigated.