聚丙烯酰胺修饰Fe_3O_4磁性纳米粒子的制备与表征

首先通过化学处理在Fe3O4磁性纳米粒子表面引入Si—H键,然后通过选择性的硅氢加成反应制备了一个端基带溴的磁性引发剂,并利用原子转移自由基聚合(ATRP)技术,在该磁性引发剂表面接枝了聚丙烯酰胺高分子,该聚丙烯酰胺高分子展现出分子量高度可控性和窄的分子量分布.经聚丙烯酰胺修饰后Fe3O4磁性纳米粒子的比饱和磁化强度为58.5 emu.g-1,与未修饰纳米Fe3O4相比下降约20%.     

控制自由基聚合制备Fe3O4/SiO2/P(AA-MMA-St)磁性复合微球

用原硅酸乙酯对Fe3O4纳米粒子进行表面改性得到Fe3O4/SiO2磁流体.在Fe3O4/SiO2磁流体存在下,以1,1-二苯基乙烯(DPE)为自由基聚合控制剂,利用乳液聚合法制备了Fe3O4/SiO2/P(AA-MMA-St)核-壳磁性复合微球.用红外光谱(FTIR)、振动样品磁强计(VSM)、透射电镜(TEM)、X光电子能谱(XPS)、热重分析(TGA)、示差扫描量热仪(DSC)对所制备的磁流体、磁性高分子复合微球的结构、形态、性能进行了表征.研究发现,原硅酸乙酯水解后能在Fe3O4表面形成硅膜保护层从而避免Fe3O4的酸蚀,使Fe3O4/SiO2/P(AA-MMA-St)复合微球的比饱和磁化强度比同样条件下制备的Fe3O4/P(AA-MMA-St)微球提高了28%;DPE能有效控制自由基在Fe3O4/SiO2磁流体表面均匀地引发单体聚合,得到平均粒径为422 nm,无机粒子含量为40%,比饱和磁化强度为34.850 emu/g,表面羧基含量为0.176 mmol/g的磁性复合微球.     

多壁碳纳米管负载Fe3O4磁性纳米粒子表面吸附增强过氧化酶的催化活性

采用共沉淀法制备了Fe3O4磁性纳米粒子,将其负载于氨基吡啶修饰多壁碳纳米管(MWCNT-AP)上,得到具有良好的分散性和超顺磁性的Fe3O4/MWCNT-AP复合物.通过傅里叶变换红外(FT-IR)光谱、X射线衍射(XRD)和磁滞回线测量等方法对Fe3O4/MWCNT-AP复合物进行了表征.扫描电镜(TEM)结果表明:Fe3O4磁性纳米粒子多集中于碳纳米管MWCNT-AP的端部,形成的复合物在极性溶剂中具有良好的分散性和超顺磁性;辣根过氧化酶(HRP)可通过物理作用吸附于Fe3O4/MWCNT-AP复合物表面.酸性条件下(pH 4.0),Fe3O4/MWCNT-AP复合物使HRP的最大反应速率(Vmax)提高了3倍.     

表面引发原子转移自由基聚合方法合成Fe3O4/PMMA复合纳米微粒

采用表面引发原子转移自由基聚合方法合成了核壳结构的磁性高分子纳米微粒. 作为聚合反应引发剂的3-氯丙酸, 首先与油酸修饰的Fe3O4纳米微粒表面的部分油酸置换, 然后在Fe3O4纳米微粒表面引发甲基丙烯酸甲酯聚合, 合成的纳米复合材料用TEM, FTIR, XRD和DSC表征. 磁性测试结果表明, 所制备的磁性高分子纳米微粒仍具有超顺磁性, 但由于聚合物的存在, 其饱和磁化强度降低.     

PVP-b-PLA 修饰 Fe3O4 磁性纳米粒子的制备与表征

通过硅烷偶联剂与Fe3O4磁性纳米粒子偶合在其表面引入C C端基,进一步与N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)加成聚合制备含端羟基PVP包裹的磁体,再引发丙交酯(LA)开环聚合制得PVP-b-PLA修饰的Fe3O4纳米粒子.通过XRD、GPC、FTIR、SEM、TG、DSC和激光粒度仪等,对产物进行分析和表征,结果表明,纳米Fe3O4与PVP以及PVP与PLA之间均为化学键联,PVP和PLA是以嵌段共聚物的形式存在且两者之间存在明显的微相分离,纳米Fe3O4表面聚合物包覆率为35%,厚度约13 nm.此外,该PVP-b-PLA包覆的磁性纳米粒子比饱和磁化强度为53 emu/g,与未包覆相比下降约25%.     

A rapid and operator-safe powder approach for latent fingerprint detection using hydrophilic Fe3O4@SiO2-CdTe nanoparticles

A new kind of bifunctional magnetic-fluorescent nanoparticles(NPs)with abundant carboxyls on the surface has been prepared by covalently combining glutathiose(GSH)-modified CdTe quantum dots(QDs)with Fe_3O_4@SiO_2NPs.The silica-coated Fe_3O_4NPs were functionalized with amino groups by(3-aminopropyl)triethoxysilane to provide Fe_3O_4@SiO_2-NH_2NPs,which was then chemically conjugated with GSH-modified CdTe QDs to form bifunctional magnetic-fluorescent NPs,Fe_3O_4@SiO_2-NH-CO-CdTe-QDs NPs.The properties and morphologies of Fe_3O_4@SiO_2-NH-CO-CdTe-QDs NPs were investigated by FTIR,X-ray diffraction,transmission electron microscopy(TEM),absorption and fluorescence spectroscopy and vibrating sample magnetometry.TEM images display that Fe_3O_4@SiO_2-NH-CO-CdTe-QDsNPs possess spherical core-shell structure with a uniform size about 50 nm.The bifunctional NPs were found to exhibit good magnetic and strong fluorescent properties favorable for their application in the detection of latent fingerprints.Furthermore,the carboxyls on the surface of NPs have good absorptions with water in air and the residues of fingerprints so as to not only avoid dust flying to protect the health of operators,but also improve the efficiency of detection.     

Sulfonic acid-functionalized core-shell Fe_3O_4@carbon microspheres as magnetically recyclable solid acid catalysts

Green and recyclable solid acid catalysts are in urgent demand as a substitute for conventional liquid mineral acids.In this work,a series of novel sulfonic acid-functionalized core-shell Fe_3 O_4@carbon microspheres(Fe_3 O_4@C-SO_3 H) have been designed and synthesized as an efficient and recyclable heterogeneous acid catalyst.For the synthesis,core-shell Fe_3 O_4@RF(resorcinol-formaldehyde) microspheres with tunable shell thickness were achieved by interfacial polymerization on magnetic Fe_3 O_4 microspheres.After high-temperature carbonization,the microspheres were eventually treated by surface sulfonation,re sulting in Fe_3 O_4@C-x-SO_3 H(x stands for carbonization temperature) microspheres with abundant surface SO_3 H groups.The obtained microspheres possess uniform core-shell structure,partially-graphitized carbon skeletons,superparamagnetic property,high magnetization saturation value of 10.6 emu/g,and rich SO_3 H groups.The surface acid amounts can be adju sted in the range of 0.59-1.04 mmol/g via sulfonation treatment of carbon shells with different graphitization degrees.The magnetic Fe_3 O_4@C-x-SO_3 H microspheres were utilized as a solid acid catalyst for the acetalization reaction between benzaldehyde and ethylene glycol,demonstrating high selectivity(97%) to benzaldehyde ethylene glycol acetal.More importantly,by applying an external magnetic field,the catalysts can be easily separated from the heterogeneous reaction solutions,which later show well preserved catalytic activity even after 9 cycles,revealing good recyclability and high stability.     

Fe_3O_4/P(NaUA-St-BA)核-壳纳米磁性复合粒子的合成与表征

以表面包敷有反应型的表面活性剂NaUA(十一烯酸钠)的Fe3O4磁性胶体粒子为种子,运用无皂乳液聚合方法原位制备出Fe3O4P(NaUAStBA)核壳纳米磁性复合粒子.Fe3O4磁性胶体粒子的粒径为10nm左右.IR和TG结果分析表明,苯乙烯、丙烯酸酯和NaUA在Fe3O4粒子的表面发生了聚合反应,形成P(NaUAStBA);TEM和激光粒度分析仪测试结果显示,Fe3O4P(NaUAStBA)复合粒子具有核壳结构而且粒子分布均匀、平均粒径60nm;TG测试的结果表明,NaUA在Fe3O4粒子的包覆率为13.83%,P(NaUAStBA)共聚物的包覆率71.85%;振动样品磁强仪(VSM)测试的磁滞回线则表明由无皂乳液聚合得到的Fe3O4P(NaUAStBA)复合粒子具有超顺磁性,可避免磁性微球在磁场中的团聚.另外,合成的磁性胶乳可稳定存放数月.     

SO2-4/ZrO2/Fe3O4/Al2O3磁性固体超强酸的制备与表征

用化学共沉淀法制备了一系列SO2-4/ZrO2/Fe3O4/Al2O3磁性固体超强酸, 利用XRD、IR、TG-DSC、VSM、TEM及HRTEM等手段对样品结构进行了表征. 结果表明, 引入一定量的Fe3O4和Al2O3有利于四方晶相ZrO2(t)结构的稳定；Fe3O4超细粒子的引入, 使固体超强酸具备了超顺磁性；HRTEM 结果显示ZrO2晶体生长趋向于ZrO2(t)的[101]方向,其(101)晶面间距为d(101)=0.29 nm, 与XRD 衍射结果一致. Hammett 指示剂测得样品SZA-20-200-800酸强度(H0<-13.8)最强, 酸性大于浓硫酸(H0=-11.9).     

悬浮聚合法制备磁性分子印迹聚合物微球

以苯胺和二甲基苯胺为模板分子、甲基丙烯酸(MAA)为功能单体、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TRIM)为交联单体、Fe3O4为磁性组分,采用悬浮聚合法制备了磁性分子印迹聚合物微球(MMIPMs)。结果表明,改性Fe3O4微粒在MMIPMs中分散较好,MMIPMs在水性介质中对模板分子的选择吸附性较差,但在有机介质中有较好的选择吸附性。     

Fe3 O4 /P(NVP-MAA)核壳复合微球的制备与表征

以N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）和甲基丙烯酸（MAA）为原料,过硫酸钾为引发剂,采用乳液聚合的方法共聚包埋自制的磁流体Fe3O4,制得了Fe3O4／P（NVP—MAA）核壳复合微球。以粒径,羧基含量,Fe3O4含量为指标,采用L9（3^4）正交表,探讨了反应温度、单体总用量、单体配比和引发剂用量对反应的影响。通过多指标极差分析,确定了制备复合微球的最佳条件。并用IR,TG,SEM及XRD对其结构进行了表征。     

亲水性含环氧基磁性聚合物微球的制备与性能表征

选择甲酰胺作磁性Fe3O4微晶的分散剂,通过设计反相悬浮聚合体系,合成了粒径分布窄、球状亲水性含环氧基磁性聚合物(MGM).利用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线粉末衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)和低温N2吸附以及化学分析方法对聚合物进行了性能表征.结果表明,合成的MGM呈球形,且粒度分布较窄,粒径为0.13~0.28 mm的粒子占91%;甲酰胺分散Fe3O4,微晶表面的亲水性进一步增强,单体甲基丙烯酸缩水甘油酯和N,N′-亚甲基双丙烯酰胺交联共聚生成的胶粒能够包埋Fe3O4微晶形成胶核,胶核聚集形成均匀、稳定的MGM微球.MGM中Fe3O4含量为6.17%时,比饱和磁化强度σs达6.5 emu/g;其比表面积、平均孔径和孔容分别为117.6 m2/g,15.6 nm和0.46 cm3/g,表面环氧基团含量为0.53 mmol/g.MGM借助自身的活性环氧基团在十分温和的条件下共价偶联青霉素酰化酶(penicillin G acylase EC 3.5.1.11,简称PGA),制备的固定化酶在37℃下催化水解青霉素G钾生成6-氨基青霉烷酸(6-APA)的表观活性达502IU/g,并且在使用过程中没有出现磁聚集现象.     

Fe_3O_4@Nico@Ag纳米催化剂催化硝基芳烃加氢(英文)

We report the fabrication and characterization of a magnetically recyclable Fe_3O_4@Nico@Ag catalyst for reduction reactions in the liquid phase. Fe_3O_4 is a magnetic core and nicotinic acid was used as the linker for Ag. The characterization was done with X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, thermogravimetric analysis, vibrating sample magnetometry(VSM), and ultraviolet-visible spectroscopy. VSM measurements proved the superparamagnetic property of the catalyst.     

溶剂热法制备八面体纳米结构四氧化三铁

利用乙二醇溶剂热法成功制备了八面体结构四氧化三铁,利用场发射扫描电子显微镜、透射电子显微镜、选区电子衍射仪、X射线衍射仪及超导量子干涉仪分析了合成产物的形貌、晶体结构及磁学性能,并探讨了多种实验条件对纳米结构形成的影响.结果表明所得八面体四氧化三铁纳米晶粒径均一,棱边尺寸约为120nm,室温下显示铁磁性质.     

Fe_2O_3的制备及其电化学性能研究

分别采用高温热分解法(A)和熔盐法(B)制备了锂离子电池负极材料Fe2O3A和Fe2O3B,其结构与形貌经XRD和SEM表征。分析结果表明,Fe2O3A为三方晶相,呈片状结构团聚而成的类球形颗粒;Fe2O3B随着制备温度的升高,从立方相转变为三方相。充放电测试结果表明,于550℃制备的Fe2O3A和Fe2O3B初始容量分别高达1 312.1 mAh.g-1和1 412.2 mAh.g-1。采用交流阻抗图谱和循环伏安对其充放电过程的界面特性进行分析,发现随着充放电的进行,Fe2O3界面形成SEI膜。     

聚乙烯醇纤维金属配合物的合成和表征

以聚乙烯醇纤维(PVA)为配体原料,分别与FeCl3、NiCl2、CuCl2和Pb(Ac)2反应,制备了宏观上仍保持原纤维形态的PVA Fe(Ⅲ)、PVA Ni(Ⅱ)、PVA Cu(Ⅱ)、PVA Pb(Ⅱ)纤维配合物(用PVA M表示).用红外光谱仪分别对PVA和4种配合物在4000～400cm-1范围进行傅立叶变换红外光谱测量,对各PVA M的FTIR主要吸收峰做了经验归属,并与PVA的相应吸收峰做对比分析,结果表明,与金属离子形成配合物后,PVA分子中O—H氢键缔合状态被破坏,向高波数位移了65～86cm-1,PVA中的羟基氧与金属离子发生配位作用.PVA Fe(Ⅲ)的XPS显示,PVA中O1s只出现532.5eV单峰,而PVA Fe(Ⅲ)中O1s分裂为531.4eV和532.3eV两个峰,且Fe2p只有一个峰710.9eV,比FeCl3的结合能值711.2eV下降,说明OH氧与Fe3+形成配位键.     

稀土Dy3+掺杂Fe3O4的合成及电磁性质

通过溶胶-凝胶法，合成了稀土Dy^3＋掺杂的Fe3O4样品，研究了掺杂对电磁性质的影响。通过X射线衍射分析发现，由于离子半径的不匹配，Fe3O4中稀土离子的高浓度掺杂不能实现，仅有极少量的稀土离子取代了Fe3O4中的Fe^3＋。通过振动样品磁强计对磁性质进行了表征，掺杂引起样品饱和磁化强度发生变化，这可能是因为Dy^3＋取代引起的磁化强度增加和杂相引起的磁化强度降低共同作用的结果。四电极法研究隧道磁阻发现，磁阻与掺杂量的关系表现出降低-升高-降低的特殊变化规律。这主要是由于掺杂Fe3O4自旋极化率降低导致隧穿磁阻下降，同时，掺杂Fe3O4在隧穿颗粒体系中实现了第二相即绝缘相的同步合成，第二相的出现有利于隧穿磁阻的增加。     

Fe_3O_4(111),(110)和(001)表面结构的密度泛函理论研究(英文)

使用密度泛函理论对Fe3O4(111),(110)和(001)的表面结构及稳定性进行了研究。Fe3O4(111)表面有六种不同的终结形式,其中以四面体或八面体铁层终结的结构最稳定。对于(110)和(001)表面而言,分别有两种终结,且能量相近。计算结果与实验结果非常吻合并且合理解释了实验结果的争议性和复杂性。表面自由能的计算表明,(111)表面在热力学上不如(110)和(001)表面稳定,它的形成应该是动力学控制过程。     

层状纳米光催化复合材料H0.8Fe0.8Ti1.2O4/TiO2的合成及性质

用固相合成法制备出K0.8Fe0.8Ti1.2O4,并用离子交换反应制备出H0.8Fe0.8Ti1.2O4;通过C3H7NH2层间膨胀,TiO2粒子的插入和紫外光分解等反应,合成出一种新的层状光催化纳米复合材料-H0.8Fe0.8Ti1.2O4/TiO2.X射线衍射和漫反射等表征结果表明 该样品的层间高度为0.47nm,禁带能隙为2.18和2.88eV.用(>400 nm的光照射30 min,0.4 g样品可使甲基橙溶液(20 mg/L)的降解率达到22.1%.而同样条件下标准TiO2(P-25)仅为6.2%,表明所研制的层状纳米复合材料具有较高的光催化活性.     

Fe3O4纳米晶的粒径控制合成、表征及其吸波性能

采用十二烷基磺酸钠和聚乙二醇作为保护剂, 成功地制备出Fe3O4纳米晶. 通过改变实验条件, 可在10~200 nm范围内有效调控Fe3O4纳米晶的粒径. 采用X射线衍射仪、透射电子显微镜和扫描电子显微镜等对样品的微观结构、粒径和形貌进行了分析. 结果表明, 所得尖晶石型Fe3O4纳米晶粒径均匀, 形貌均为球形. 利用振动样品磁场计测量了不同粒径样品的磁性能. 结果显示, 粒径小时, 随着粒径的增加, Fe3O4的饱和磁化强度Ms逐渐增加, 但当粒径增加到80 nm时, Ms达到最大值; 随着粒径的减小, 矫顽力也随之减小. 利用矢量网络分析仪对不同粒径样品的电磁性能和吸波性能进行了研究, 结果表明, 当Fe3O4纳米晶的粒径小于100 nm时, 吸波性能良好, 其中, 粒径为20 nm的样品吸收峰的峰值在8 GHz附近达到了-32 dB.