基于MOF模板法合成多孔中空α-Fe_2O_3纳米棒及其光催化性能研究

多孔金属氧化物纳米材料由于具有较大的比表面积和优异的物理化学性能,近年来已得到广泛的关注。而MOFs材料可以作为自牺牲模板,通过煅烧后可以合成多孔金属氧化物。本文通过简单的溶剂热法,合成出了棒状的的MIL-88A材料,而后在空气中煅烧,得到了多孔中空α-Fe2O3纳米棒。对得到的材料用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积和孔径分布分析仪(BET)对材料的晶体结构、形貌及其比表面积和孔径进行了表征。从实验结果可见,煅烧后的产物为纯相的α-Fe2O3,且基本保持了原有的棒状结构,此外该材料还具有较高的比表面积(27.48m2·g-1)。进一步研究α-Fe2O3纳米棒对罗丹明B的降解实验,从实验数据可以得出其具有较好的可见光降解性能。     

形貌可控的Fe3O4纳米粒子的水热合成及磁性能研究

Fe3O4是一种重要的磁性材料.由于其独特的光、电、磁、热等性能而备受关注.在本文中,我们采用水热溶剂热法合成了Fe3O4磁性纳米粒子.利用X-射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）和振动样品磁强计（VSM）对产物的结构、形貌及磁性能进行了研究.结果表明,通过前驱物的适当选择,可以实现Fe3O4纳米粒...     

准立方体α-Fe_2O_3纳米薄膜的紫外和红外光谱研究

采用浸渍提拉法制备了准立方体α-Fe2O3纳米薄膜,利用XRD、AFM、UV-Vis和FT-IR对其表面形貌和谱学性质进行了表征。结果表明,α-Fe2O3单层膜是由粒径约为58nm的粒子排布而成,在568、482和386cm-1处有特征红外吸收峰,在紫外区375nm处存在明显的吸收,为Fe-O间的电子跃迁,其吸光度值与膜层数间的较好线性关系说明在一定的速度下挂膜,可以将氧化铁溶胶中的纳米粒子较好地转移到基片上。     

大面积α-Fe2O3纳米线及纳米带阵列的制备研究

以铁箔为原材料和基片,通过控制热氧化过程中的宏观实验条件(载气流量及其组分、压强、温度分布和反应时间等),实现了α-Fe2O3一维纳米结构的可控生长,获得了大面积(10mm×10mm)、单分散性好、沿[110]方向生长的α-Fe2O3纳米带或纳米线阵列. 对不同宏观实验条件下所制备的样品进行形貌和晶格结构表征和分析,认为热氧化过程中α-Fe2O3一维纳米结构的生长遵循类似气-固机制的顶端生长模式,生长点铁原子和氧原子比是控制α-Fe2O3一维纳米结构生长的关键因素.     

氧流量对热蒸发CVD法生长β-Ga2O3纳米材料的结构及发光特性的影响

用热蒸发CVD法制备了β-Ga2O3纳米材料, 并用光致发光(PL)方法研究了其发光特性.X射线衍射分析显示, 产物为单斜结构的β-Ga2O3.扫描电子显微镜测试表明:在较小氧流量条件下制备的产物为β-Ga2O3纳米带, 宽度小于100nm, 长度有几微米; 较大氧流量时制备出β-Ga2O3纳米晶粒结构, 晶粒尺度在80-156nm.PL的测试表明: β-Ga2O3纳米结构在波长516nm处有很强的绿色发光带, 且随着氧流量的逐渐增加发光强度逐渐减弱.在氧气氛中900℃退火2h处理后, 发光强度减弱, 进一步证实氧空位缺陷是β-Ga2O3纳米材料发光的主要因素.     

ZrO2,Nb2O5助剂改性Au/α-Fe2O3催化剂的光谱研究

通过并流共沉淀方法,制备了一系列添加助剂ZrO2和Nb2O5的Auα-Fe2O3催化剂,并用紫外-可见漫反射光谱,X射线光电子能谱,透射电镜和X射线荧光元素分析对其进行了表征.结果表明ZrO2和Nb2Os之间存在着较强的协同作用;两种助剂的同时添加促进了Au,ZrO2和Nb2O5在Au/α-Fe2O3催化剂表面的富集,有效地阻止了纳米微粒的团聚.经甲醇重整气氛下的催化性能评价,在200℃时,AuFZ的活性达到平衡转化率99.9%;经50 h的稳定性测试,其稳定性远远高于未加助剂的Au/α-Fe2O3样品.这表明ZrO2和Nb2O5双助剂的添加有效地改善了Au/α-Fe2O3催化剂的性能.     

SrTiO3/α-Fe2O3异质结光阳极光电转换性能

作为一类重要的光电极材料,α-Fe2O3在太阳能转化方面有着潜在的应用前景.但是,光生电子空穴对的再复合导致α-Fe2O3的光电量子产率很低.为了抑制光生电子空穴对的再复合,提高α-Fe2O3的光电量子产率,采用Spin-coating方法在透明导电玻璃FTO(SnO2:F)衬底上制备了SrTiO3/α-Fe2O3异质结薄膜光电极,并对该光电极进行了XRD、SEM、紫外-可见透射光谱的表征.在三电极光电化学测试系统中对薄膜的光电流-电压特性、入射光子电流转化效率(Incident photon to current efficiency,IPCE)对波长的依赖性进行了表征.在相同的Xe灯照射条件下,SrTiO3/α-Fe2O3异质结光电极的光电流及IPCE值大于单一的SrTiO3、α-Fe2O3各自的光电流及IPCE值,这与理论预测的结论一致.     

In2O3:H03+,Yb3+纳米晶的制备与上转换发光

以乙二醇为溶剂,采用低温溶剂热法制备了H03+/Yb3+共掺杂In2O3纳米晶.利用X射线晶体衍射 (XRD)、透射电子显微镜(TEM)对粒子的结构和形貌进行表征,结果表明,合成的样品为纯的立方相In2O3,颗粒尺寸约为30nm.通过上转换发光(UCL)光谱研究了粒子的上转换发光性质,在980nm半导体激光激 发下...     

α-Fe_2O_3的掺杂对高温超导块材GdBa_2Cu_3O_(7-δ)的性能的影响

本文利用顶部籽晶熔融织构的方法成功地生长出掺杂不同含量的α-Fe2O3粉末的单畴GdBa_2Cu_3O_(7-δ)超导块材,并对掺杂后的GdBa_2Cu_3O_(7-δ)块材的临界电流密度、捕获磁场、微观结构等进行测量和分析.掺杂α-Fe2O3粉末的摩尔比x分别为x=0,0.1,0.2,0.4,0.8mol%(x为α-Fe2O3粉末相对于GdBa_2Cu_3O_(7-δ)的摩尔比).我们发现在超导块材中掺杂α-Fe2O3粉末之后,块材的临界电流密度JC和捕获磁场强度相对于未掺杂的块材有了明显的提升,这说明α-Fe2O3粉末作为第二相引入的确能够改善超导块材的性能.值得注意的是,α-Fe2O3掺杂量x=0.1mol%时,不降低临界转变温度(93.5K)的同时临界电流密度JC可以达到68000A/cm2,而捕获磁场能够提升到0.15T左右.微观结构观察中发现,伴随着α-Fe2O3粉末的掺杂,Gd2BaCuO5粒子呈现出更好的分布性且Gd2BaCuO5粒子的粒径从最初的2.19μm降低到1.31μm左右.这可能是引起超导性能改善的重要原因.这些结果对今后进一步提高超导块材GdBa_2Cu_3O_(7-δ)的各方面性能提供一定的帮助.     

Fe_3O_4@SiO_2@TiO_2复合纳米结构的尺寸与磁性调控

采用共沉淀法和溶剂热法制备了不同尺寸的Fe_3O_4纳米粒子,通过Stber法和溶胶-凝胶法在Fe_3O_4磁核上包覆SiO_2和Ti O2壳层获得不同尺寸的Fe_3O_4@SiO_2@Ti O2复合纳米结构.采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等对其结构、形貌和磁性进行了研究.结果表明,大尺寸复合纳米粒子包覆均匀,分散性好,饱和磁化强度较大,有利于TiO_2光催化剂的磁回收与再利用.     

燃烧法制备纳米CdFe2O4及表征

以Fe（NO3）3.9H2O和Cd（NO3）2.4H2O为原料,以柠檬酸为还原剂,采用燃烧法制备了CdFe2O4纳米粉体,用X射线粉末衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、红外光谱（IR）和振动样品磁强计（VSM）等手段对样品进行了表征,结果表明,样品为尖晶石型铁酸镉纳米粉体,其粒径大约为20—50nm,且具有超顺磁性。     

过渡金属硫化物纳米晶的溶剂热合成与表征

以硝酸钴（Co(NO3)2•6H2O）、硝酸铁（Fe(NO3)3•6H2O）和硫脲为原料,在同一混合溶剂（乙二醇和水）中通过控制两种溶剂的比例（1:2; 4:1）,利用溶剂热法在180℃分别恒温制备了硫化钴（CoS1.097）和硫化铁（Fe3S4）两种纳米晶。用X-射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）对样品组成、粒径和表面形貌进行了表征,荧光光谱对其荧光性质进行了测量。结果表明,所得样品分别为六方相的CoS1.097和立方相的Fe3S4纳米粉末。在此基础上,对影响两种纳米晶形成的主要因素进行了初步的分析和讨论。     

C,igahertz longitudinal acoustic phonons originating from ultrafast ligand field transitions in hematite thin films

The creation and propagation of longitudinal acoustic phonons （LAPs） in high quality hematite thin films （α-Fe203） epitaxially grown on different substrates （BaTiO3, SrTiO3, and LaAlO3） are investigated using the femtosecond pump- probe technique. Transient reflection measurements （AR/R） indicate the photo-excited electron dynamics, and the initial decay less than 1 ps and the slow decay of -500 ps are attributed to the electron-LO phonon coupling and electron-hole nonradiative recombination, respectively. LAPs in α-Fe2O3 film can be created by ultrafast excitation of the ligand field state, such as the ligand field transitions under 800-nm excitation as well as the ligand to metal charge-transfer with 400- nm excitation. The strain modulations of the sound velocity and the out-of-plane elastic properties are demonstrated in α-Fe2O3 film on different substrates.     

α-Fe_2O_3纳米线和体材料的拉曼光谱的温度依赖性

研究了α-Fe2O3体材料和纳米线的拉曼光谱的频率对温度的依赖性,认为纯温度效应是影响其拉曼光谱温度依赖性的主要因素。讨论了α-Fe2O3纳米线和体材料的拉曼光谱温度依赖性不同的根源。     

Fe3O4@SiO2@TiO2复合纳米结构的尺寸与磁性调控

采用共沉淀法和溶剂热法制备了不同尺寸的Fe3O4纳米粒子,通过Stöber法和溶胶-凝胶法在Fe3O4磁核上包覆SiO2和TiO2壳层获得不同尺寸的Fe3O4@SiO2@TiO2复合纳米结构．采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)等对其结构、形貌和磁性进行了研究．结果表明,大尺寸复合纳米粒子包覆均匀,分散性好,饱和磁化强度较大,有利于TiO2光催化剂的磁回收与再利用．     

尖晶石型纳米铁酸镍的制备与磁性研究

以Fe（NO3）3·9H2O和Ni（NO3）2·6H2O为原料,用柠檬酸为还原剂,采用燃烧法制备了NiFe2O4纳米粉体,用X射线粉末衍射仪（XRD）、透射电子显微镜（TEM）、红外光谱（IR）和振动样品磁强计（VSM）等手段对样品进行了表征,结果表明,样品为立方晶系尖晶石铁酸镍纳米粉体,其粒径在20—40nm之间,具有超顺磁性,并探讨了焙烧温度、焙烧时间对样品磁性的影响。     

超顺磁纳米γ-Fe_2O_3/SiO_2复合材料的制备和磁性能研究

本文以正硅酸乙酯(TEOS)、Fe(NO3)3.9H2O、无水乙醇(Eth)、盐酸(HCl)和去离子水作为原料,以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,采用溶胶-凝胶法制备了纳米γ-Fe2O3/SiO2复合材料.主要研究了CTAB、热处理温度以及Fe2O3的浓度对纳米γ-Fe2O3/SiO2复合材料的形成及磁性能的影响.用X射线衍射分析(XRD)对纳米粒子进行表征以及用Quantum Design Model物理性质测量系统(PPMS)测量纳米颗粒的零场冷却(ZFC)和加场冷却(FC)时的磁化强度随温度的变化关系.通过对XRD衍射图和ZFC/FC曲线分析,可知制备纳米γ-Fe2O3/SiO2复合材料最佳热处理温度为700℃左右,Fe2O3最佳浓度为30wt%左右.尤其加CTAB改性后,所得的纳米γ-Fe2O3/SiO2复合材料较纯正和表现出超顺磁性.     

水热法掺杂的Yb^3＋对NiYbxFe2-xO4铁氧体磁性和形貌的影响

本文以研究稀土元素镱掺杂对镍铁氧体磁性能的影响用为目的,采用水热法,去离子水作为溶剂,用硝酸镍（Ni（NO3）2·6H2O）,硝酸铁（Fe（NO）3·9H2O）,硝酸镱Yb（NO3）3·5H2O,氢氧化钠（NaOH）为原料,制备出镍铁氧体NiYbxFe2-xO4纳米粉体.利用X射线衍射（XRD）,X射线能谱仪（EDS）,扫描电镜（SEM）,透射电子显微镜（TEM）,振动样品磁强计（VSM）在成分,定性定量和形貌等方面进行了表征.结果表明,稀土元素镱掺杂将会降低镍铁氧体纳米粉体的晶粒尺寸.稀土离子磁矩的磁稀释作用导致镍铁氧体纳米磁性材料的饱和磁化强度降低,并且随着掺杂量的逐渐增加,样品的饱和磁化强度和矫顽力逐渐降低.     

磁载光催化剂ZnO/ SiO2/γ-Fe2O3的光催化性能

本文采用液相沉积法制备出了纳米SiO2/γ-Fe2O3复合粒子,在其表面负载ZnO, 从而得到了易于磁性固液分离的磁载光催化剂ZnO/SiO2/γ-Fe2O3, 并通过XRD和TEM等测试技术对样品进行了表征。以可溶性染料亚甲基兰等为降解对象, 研究了磁载光催化剂ZnO/SiO2/γ-Fe2O3在紫外光下的光催化活性。结果表明, 在γ-Fe2O3和ZnO之间包覆一层无定形SiO2可使催化剂降佳率由20.76%提高到95.63%,并且该磁载光催化剂对染料有较好的降解效果, 在三次循环使用后仍能保持较好的光催化性能.     

催化剂对热蒸发CVD法生长β-Ga2O3纳米材料的结构及发光特性的影响

用热蒸发CVD法制备了β-Ga2O3纳米材料,探讨了Au催化剂对纳米结构和形貌的影响,并研究了其光致发光特性。X射线衍射(XRD)分析显示产物为单斜结构的β-Ga2O3。扫描电子显微镜(SEM)测试表明:Au催化剂颗粒尺寸较小时,制备的产物为尺度均匀的β-Ga2O3纳米线,宽度小于100 nm,长度为几微米至几十微米;增加催化剂颗粒尺寸时,制备出的β-Ga2O3纳米结构的尺度变大,形貌由纳米线逐步形成纳米带、片等形状。β-Ga2O3纳米结构在波长516 nm处有很强的绿光发光带,而且随着催化剂颗粒尺寸的增加,发光强度和峰位"红移"现象逐渐减弱。