稀土掺杂对γ—Fe2O3磁粉性能的影响

探讨了稀土掺杂对α-FeOOH针形微晶的生长过程和γ-Fe_2O_3磁粉性能的影响。α-FeOOH针形微晶生长采用碱法工艺。实验结果表明,稀土掺杂能够提高α-FeOOH针形微晶的轴比和它在热处理过程中的抗烧结性能,而H对γ-Fe_2O_3磁粉的磁记录特性有增益,特别是对主要磁记录特性的热稳定性增益更为显著。掺有0.1mol％混合稀土的γ-Fe_2O_3磁粉的磁性能如下:矫顽力H_c为36.3kA/m(455 Oe),比饱和磁化强度σ_s为90.4μWbm/kg(72emu/g),比剩余磁化强度σ_r为54μWbm/kg(43emu/g); 掺有0.1mol％Dy的γ-Fe_2O_3磁粉,·其剩余磁化强度在-200℃～200℃之间的温度系数可达-5×10~(-4)℃~(-1)。     

Ti4+掺杂制备花状SnO2/Sn3O4异质结微米球及其光催化性能

通过水热法制备了由层状纳米片堆叠而成的花球状Sn_3O_4及x%Ti-Sn O_2/Sn_3O_4(x%为Ti与Sn的物质的量之比)。采用X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、紫外-可见漫反射光谱、红外光谱和光电流响应等物理化学方法对合成的样品进行表征分析。结果表明,由于Ti~(4+)电负性及离子半径与Sn~(4+)相似,可以很好地进入Sn_3O_4晶格中替代Sn~(4+)形成替代掺杂,但不引起大的晶格畸变。同时,掺入Ti~(4+)后使得一部分Sn~(4+)直接与O结合生成纳米球状Sn O_2颗粒分散覆盖在Sn_3O_4表面,形成Sn O_2/Sn_3O_4异质结。光催化活性表明,x%Ti-Sn O_2/Sn_3O_4不仅具有较强的还原Cr~(6+)能力,而且拥有氧化降解有机污染物甲基橙和酸性橙Ⅱ的能力。催化活性的增强归因于x%Ti-Sn O_2/Sn_3O_4具有比较大的比表面积和更强的光吸收,同时Sn O_2/Sn_3O_4异质结的生成有效地提升了光生电子与空穴的分离效率。     

Nd2O3掺杂对SnO2气敏性质的影响

SnO_2是目前应用最广的一种气敏材料。我们曾经报道掺入La_2O_3,CeO_2,Pr_6O_(11),和Nd_2O_3后可使半导体元件的灵敏度提高,尤以对乙醇、乙醚、丙酮为显著。掺Nd_2O_3元件对乙炔的灵敏度也有提高。本文考察了SnO_2粒度和被测气氛的物化性质对掺Nd_2O_3元件灵敏度的影响。SnO_2采用水解SnCl_4法制备,纯度经光谱分析测定合格,试样用标准筛分目。在SnO_2中加1wt%Nd_2O_3(光谱纯)和适量水及甲基纤维素,混磨15分钟。将制成的悬浊液滴在一对铂     

纳米晶γ-Fe2O3的微乳液法制备及其气敏性

采用NaOH/十二烷基苯磺酸钠(DBS)/甲苯/水和NaOH/十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)/三氯甲烷/正丙醇/水2种微乳液体系制备了γ-Fe_2O_3纳米粉体,并对其气敏性能进行了研究和讨论。用FT-IR、XRD和TEM测试技术对纳米粉体进行了结构表征。结果表明,选用DBS和CTAB作为表面活性剂,在W/O分别为10．77和10．56的条件下均可获得粒径为4～5 nm的球形γ-Fe_2O_3纳米颗粒。由于获得的γ-Fe_2O_3纳米颗粒表面均有残余的表面活性剂存在,导致产物颗粒之间不易团聚,粒径较小。由2种微乳液体系制备的γ-Fe_2O_3纳米粉体制作的气敏元件,对体积分数为0．1％的乙醇的灵敏度分别为12．5和23．8,并测得元件DBS的响应-恢复时间分别为20和30s;元件CTAB的响应．恢复时间分别为15和47 s。元件的灵敏度与所测气体的浓度呈线性关系。     

乙苯脱氢铁系催化剂的穆斯堡尔谱研究

用穆斯堡尔法对乙苯脱氢铁系催化剂在反应条件下进行了研究。结果表明,反应前催化剂中的铁主要以α-Fe_2O_3和α-FeOOH的形式存在,在反应中主要组分为Fe_3O_4。用K_2CO_3和α-Fe_2O_3在高温下加热可以生成KFeO_2,后者在室温下很不稳定,在同样条件下很容易转化为Fe_3O_4。但钾的存在可促进催化剂中Fe~(3+)还原为Fe~(2+),有利于电子的交换,对催化活性起着助催作用。     

Porous α-Fe_2O_3/SnO_2 nanoflower with enhanced sulfur selectivity and stability for H_2S selective oxidation

Being abundant and active,Fe_2O_3 is suitable for selective oxidation of H_2S.However,its practical application is limited due to the poor sulfur selectivity and rapid deactivation.Herein,we report a facile template-free hydrothermal method to fabricate porous α-Fe_2O_3/SnO_2 composites with hierarchical nanoflower that can obviously improve the catalytic performance of Fe_2O_3.It was disclosed that the synergistic effect between α-Fe_2O_3 and SnO_2 promotes the physico-chemical properties of α-Fe_2O_3/SnO_2 composites.Specifically,the electron transfer between the Fe~(2+)/Fe~(3+) and Sn~(2+)/Sn~(4+) redox couples enhances the reducibility of α-Fe_2O_3/SnO_2 composites.The number of oxygen vacancies is improved when the Fe cations incorporate into SnO_2 structure,which facilitates the adsorption and activation of oxygen species.Additionally,the porous structure improves the accessibility of H_2 S to active sites.Among the composites,Fe1 Sn1 exhibits complete H_2 S conversion with 100% sulfur selectivity at 220℃,better than those of pure α-Fe_2O_3 and SnO_2.Moreover,Fe1 Sn1 catalyst shows high stability and water resistance.     

NH_2-Fe_3O_4纳米粒子修饰电极测定水样中的微量铅和铜

采用一步法合成了氨基化四氧化三铁(NH_2-Fe_3O_4)磁性纳米材料,并以XRD,IR等手段对其进行了表征.将NH_2-Fe_3O_4组装到磁性玻碳电极表面,得了NH_2-Fe_3O_4修饰的磁玻碳电极,并以该修饰电极为工作电极,研究了其电化学性能.利用差分脉冲溶出伏安法研究了铅(Ⅱ)离子和铜(Ⅱ)离子在该修饰电极上的电化学行为.结果表明:NH_2-Fe_3O_4纳米粒子可显著提高Pb~(2+)和Cu~(2+)在电极表面的富集量,提高溶出峰电流.由于差分脉冲溶出伏安曲线中Pb~(2+)和Cu~(2+)的溶出峰电位差较大,且没有相互干扰,所以该电极可用于Pb~(2+)和Cu~(2+)的同时测定.     

铁系催化剂中物相间作用及α—Fe2O3作用之研究

采用XRD、ESR和穆斯堡尔谱(MBS)考察了新鲜和经过丁烯还原处理的纯ZnFe_2O_4、α-FeO_3和双物相铁系催化剂的固态性质.实验发现这些丁烯氧化脱氢反应性能不同的样品,其固态性质也有较大的差异.对于双物相样品,由于物相间发生了相互作用,使其中α-Fe_2O_3和ZnFe_2O_4相的固态性质产生了不同程度的变化.与纯物相相比,双物相中α-FeO_3出现晶格畸变,ZnFe_2O_4相铁离子周围晶格氧离子的配位对称性增加,Fe~(3+)-O~(2-)键强度减弱.在无气相氧存在的反应条件下,双物相中的α-Fe_2O_3比纯α-Fe_2O_3更容易被丁烯还原.α-Fe_2O_3的作用是为氧化反应活化和传递氧离子.结合催化剂鲜品的催化反应性能,认为铁系催化剂具有双物相协同作用的机理特征.     

丁烯异构体在铁系氧化物上的脉冲反应和热脱附性能的考察

用脉冲吸附和程序升温脱附(TPD)对α-Fe_2O_3,ZnFe_2O_4和ZnCrFeO_4进行了正丁烯异构体的吸附和反应性能的考察。结果表明,在室温下,三种正丁烯在α-Fe_2O_3上几乎不发生表面反应,而在ZnFe_2O_4,ZnCrFeO_4上则有不同程度的双键位移和选择氧化。多次脉冲吸附表明,第二次脉冲尾气中的丁二烯含量远大于第一次脉冲。各丁烯在三种氧化物上吸附后的TPD谱可分为以丁烯和丁二烯为脱附物的低温区(<200℃)与脱附物全部为CO_2的高温区(200～600℃)。丁烯-1在α-Fe_2O_3上较易热脱附,在其余两种氧化物表面上则强烈滞留,需经多次TPD才能脱净。还讨论了选择氧化部位和全氧化部位在这类氧化物表面上的可能形态。     

V2O5-SnO2二元氧化物组分间的相互作用及其催化甲苯氧化性能的研究

V_2O_5与SnO_2构成的二元氧化物与单氧化物的性质很不相同,在所用实验条件下,V:Sn=1:2.1且及1:4.5(原子比)的样品具有较高的催化氧化活性。XRD实验证明:上述样品中SnO_2的作用主要是为钒离子的分散提供骨架,从ESR的结果可以看出:SnO_2的骨架有利于V~(4+)的存在,氧化钒在SnO_2中的分散作用还引起了 V=O及 V—O—V 红外吸收带的消失及622.7cm~(-1)金属—氧键 IR吸收带的加宽和蓝移,由此设想可能生成了比 V—O—V键弱的V—O—Sn键,因而晶格氧的活动性得以增强,样品的V ~(4+)含量与其对甲苯选择氧化的催化活性之间有平行关系。Mossbauer谱实验证明:不论在制备所得样品中或是在反应条件下处理所得样品中,Sn~(4+)的氧化态都没有可觉察的变化,V_2O_5-SnO_2二元氧化物用于甲苯催化氧化的redox过程是通过V~(5+)与V~(4+)之间的电子传递及晶格氧的消耗与补充实现的。     

共沉淀法Pt-Sn/γ-Al2O3催化剂中Sn的状态和行为的研究

用穆斯堡尔谱学和X射线光电子能谱研究了不同锡含量和不同预处理阶段的Pt-Sn/γ-Al_2O_3重整催化剂中的锡的状态。结果发现,虽然锡含量不同(0.3—0.5重％),还原后共沉淀催化剂中锡化合物的分布相差不大,主要为Sn~(4+)和少量的Sn~(2+)和Sn~0,没有锡的氯化物存在。零价态锡与铂形成合金,随锡含量的增加,合金中Sn/Pt原子比亦在改变。在焙烧、还原以及反应后,这种催化剂锡的行为基本稳定。但是Sn~(4+)物类中SnAl_2O_5和SnO_2的相互转化是很明显的。催化剂在使用中,SnO_2与载体Al_2O_3相互作用的那一种物类,即SnAl_2O_5,可能起着重要要的作用。     

F和Co共掺杂羟基磷灰石增强α-Fe2O3光阳极光电催化水氧化的性能研究

表面修饰产氧助催化剂是提高α-Fe_2O_3光电催化水氧化反应效率的重要手段.通过水热法在α-Fe_2O_3表面构筑F掺杂羟基磷灰石(F-HAP),并在此基础上通过离子交换法制备了F、Co共掺杂HAP表面修饰的α-Fe_2O_3光阳极(FCo-HAP/α-Fe_2O_3).采用X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外可见吸收光谱、电化学阻抗谱等表征了FCo-HAP/α-Fe_2O_3结构、电化学性质和光电催化水氧化性能,并与F-HAP/α-Fe_2O_3和Co-HAP/α-Fe_2O_3等进行了对比.结果表明,F掺杂能降低α-Fe_2O_3表面HAP晶粒的尺寸,提高Co-HAP/α-Fe_2O_3的电化学活性面积,促进光生电荷向电解质转移,最终提高了α-Fe_2O_3表面的光电催化水氧化性能.     

用穆斯堡尔谱效应研究粉煤灰中含铁相

用磁铁吸出镇江谏壁电厂粉煤灰(从电收尘器收集)中的大部分含铁相,分别在750℃和950℃加热半小时,用穆斯堡尔谱仪测定其铁化物的状态,并用X-射线分析铁化合物。实验结果表明,粉煤灰中的含铁化合物主要是:Fe_3O_4(大量)、α-和γ-Fe_2O_3、少量的氧化铁微晶和顺磁固溶体。加热后,Fe_3O_4(尤其是小颗粒)将先氧化成γ-Fe_2O_3,而后再转变为α-Fe_2O_3。吸出铁粉加一定量CaO(约18%),并经100℃水热处理后,铁化物未发生变化。分别在750℃和950℃煅烧30分钟,就生成少量CaO·Fe_2O_3。从950℃煅烧试样的X-射线分析结果,还发现有少量2CaO·Fe_2O_3。文章最后对粉煤灰中含铁相在加热过程的转变机理、与CaO 反应能力作了简要探讨。     

α-Fe2O3在Y沸石上的分散

用草酸高铁铵浸渍NaY沸石, 并在高温下焙烧, 得到α-Fe_2O_3/NaY沸石体系。经XRD相定量外推法测定, α-Fe_2O_3在NaY沸石上的最大分散量为0.060 gα-Fe_2O_3/gNaY, 仅占α-Fe_2O_3在沸石表面密置单层量的5.5%。首次尝试用正电子寿命谱方法测定α-Fe_2O_3在沸石表面的最大分散量, 所得结果与XRD方法完全吻合。由程序升温还原方法发现沸石上α-Fe_2O_3的还原分两步进行, α-Fe_2O_3先还原成Fe_3O_4, 然后再还原成金属。α-Fe_2O_3分散相与沸石之间的强相互作用, 使这两个还原反应受到阻抑。     

耐高温赤铁矿(α-Fe_2O_3)型氧化铁纳米管阵列的可控制备

<正>赤铁矿(α-Fe_2O_3)型氧化铁具有独特的光学、电学、和电磁学性质,在化学传感器、锂离子电池、超级电容、雷达吸波和光解水制氢等领域有着广泛的应用潜力~(1,2)。纳米形貌调控和高温煅烧(high-temperature calcination,HTC)是进一步提升α-Fe_2O_3性能的两种重要途径。纳米形貌调控可有效增加α-Fe_2O_3的比表面积,而HTC则可大大提高α-Fe_2O_3结晶性,进而提升其电荷传输能力和吸光系     

6-羟基水杨酸-EDTA-溴化十六烷基三甲铵体系荧光法同时测定铽镝钐

探讨了溴化十六烷基三甲铵对Tb~(3+)、Dy~(3+)、Sm~(3+)-6-羟基水杨酸-EDTA三元体系的荧光增敏效应,利用胶束增敏体系同时测定Tb~(3+)、Dy~(3+)、Sm~(3+)的荧光新体系。Tb~(3+)、Dy~(3+)、Sm~(3+)的相对检出限分别达到了1.0、1.6、80ng·ml~(-1)。用标准加入法测定了某些稀土氧化物中的Tb_4O_7、Dy_2O_3和Sm_2O_3含量。     

稀土(Gd3+,La3+)对Eu(p-MOBA)3phen/PMMA荧光及温敏特性的影响

以稀土氧化物(Eu_2O_3,Gd_2O_3,La_2O_3)、对甲氧基苯甲酸(p-MOBA)、菲咯啉(phen)为原料制备了不同稀土离子(Gd~(3+),La~(3+))掺杂的Eu(p-MOBA)_3phen探针分子。将所合成的探针分子与甲基丙烯酸甲酯(MMA)混合,以过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂引发聚合,制得不同稀土(Gd~(3+),La~(3+))掺杂的Eu(p-MOBA)_3phen/PMMA温敏漆样品。利用扫描电镜、紫外-可见吸收光谱、红外光谱和荧光光谱对探针分子的形貌、结构、发光性能及温敏漆的荧光温度猝灭特性进行表征。红外光谱、紫外可见吸收光谱及扫描电镜能谱分析表明,Eu~(3+)与配体p-MOBA、phen成功配位,且掺入的稀土离子(Gd~(3+),La~(3+))未改变Eu(p-MOBA)_3phen结构,说明掺入的稀土离子(Gd~(3+),La~(3+))部分取代了Eu~(3+)。荧光光谱表明,稀土离子(Gd~(3+),La~(3+))的掺入对Eu(p-MOBA)_3phen的发光均具有增益作用,并且相应的温敏漆在50～100℃温度范围内都具有良好的荧光温度猝灭特性。而且相比于镧掺杂的Eu(p-MOBA)_3phen/PMMA,钆掺杂的Eu(p-MOBA)_3phen/PMMA具有更强的荧光发射和更高的测温灵敏度。可见,不同的稀土(Gd~(3+),La~(3+))对Eu(p-MOBA)_3phen/PMMA的荧光及温敏特性影响是不同的。     

α-Fe2O3空心球的简易合成及其储锂性能研究

利用葡萄糖作为模板,与Fe~(3+)溶液水热合成、高温煅烧后获得了空心球形的Fe_2O_3。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及物理吸附仪对其进行物相结构、形貌及多孔性分析。锂离子电池电化学性能测试结果表明,与立方型α-Fe_2O_3相比,空心球状的α-Fe_2O_3负极材料表现出更加优异的循环稳定性和倍率性能。在200 mA g~(-1)电流密度下首次放电比容量为1295 mAh g~(-1),首次库伦效率为81%。在500 mA g~(-1)电流密度下,空心球状α-Fe_2O_3电极首圈比容量高达1249 mAh g~(-1),首次库伦效率达到73%;循环500圈后,容量保持率为84%,库伦效率达98%以上。在1 A g~(-1)、2A g~(-1)大倍率电流密度下,放电比容量分别为1048 mAh g~(-1)、992 mAh g~(-1),容量保持率分别达到90%与85%。因此,空心结构α-Fe_2O_3负极材料不仅可以有效抑制充放电过程中电极的体积膨胀,还可以缩短锂离子的传输路径,提高电极材料的电化学性能。     

Bi_(25)FeO_(40)/α-Fe_2O_3复合纳米颗粒光催化剂的制备与性能

采用溶剂热法,以聚酰胺-胺(PAMAM)树形分子为稳定剂,分别制备了Bi_(25)FeO_(40)和Bi_(25)FeO_(40)/α-Fe_2O_3复合纳米颗粒,并利用X射线衍射仪(XRD)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、紫外-可见吸收光谱仪(UV-Vis)、比表面积和孔径分析仪(BET)和超导量子干涉磁强计等对其结构和性能进行了表征.结果表明,2种颗粒均为球形,尺寸均匀,粒径小于10 nm.当原料中Bi~(3+)/Fe~(3+)摩尔比为25∶1时,产物为Bi_(25)FeO_(40)纳米颗粒;Bi~(3+)/Fe~(3+)摩尔比为1∶1时,产物为Bi_(25)FeO_(40)/α-Fe_2O_3复合纳米颗粒.与Bi_(25)FeO_(40)纳米颗粒相比,Bi_(25)FeO_(40)/α-Fe_2O_3复合纳米颗粒的带隙变窄,对可见光吸收范围变宽,饱和磁化强度和光催化活性明显增强.这是由于复合颗粒中的α-Fe_2O_3具有超顺磁性,且两相界面存在的异质结构有利于光生载流子的分离和迁移,提高催化活性.2种纳米颗粒均可磁性回收,重复使用3次后催化活性下降较小.     

氨基改性Fe_(3)O_(4)纳米材料修饰电极同时测定Cd^(2+)和Pb^(2+)北大核心CSCD

采用溶剂热法一步合成氨基改性的Fe_(2)O_(4)(NH_(2)-Fe_(3)O_(4))纳米材料,通过扫描电镜、红外光谱、X射线衍射等方法对合成纳米材料进行表征,并将NH_(2)-Fe_(3)O_(4)滴涂在玻碳电极(GCE)表面制成电化学传感电极(NH_(2)-Fe_(3)O_(4)/GCE)。结果发现,NH_(2)-Fe_(3)O_(4)/GCE在最优条件下可以同时测定Cd^(2+)和Pb^(2+),Cd^(2+)在1.2×10^(-8)~9.6×10^(-5)mol·L^(-1)浓度范围内与峰电流值呈良好的线性关系(R=0.9949),检测限为1.4×10^(-9)mol·L^(-1);Pb^(2+)在4.8×10^(-8)~9.6×10^(-5)mol·L^(-1)时浓度范围内与峰电流值呈良好的线性关系(R=0.9843),检测限是2.7×10^(-9)mol·L^(-1)。