γ-Fe_2O_3中的氢含量

利用热中子透射法测定γ-Fe_2O_3的氢含量。利用差热分析、磁分析以及穆斯堡尔效应研究γ-Fe_2O_3的相变,实验结果表明在γ-Fe_2O_3结构中确实含有一定量的氢,当γ-Fe_2O_3结构中的阳离子空位被H~(1 ),Co~(2 ),Si~(4 ),P~(5 )等离子占据时,将有利于γ-Fe_2O_3晶体结构的稳定,从而使γ-Fe_2O_3转变为α-Fe_2O_3的相变温度有所提高。     

Mn掺杂对磁性γ-Fe_2O_3低温SCR脱硝活性的影响

采用共沉淀法制备一系列Fe_(1-x)Mn_xO_z(x为Mn物质的量比,x=0、0.1、0.3、0.5)磁性催化剂,考察Mn掺杂对γ-Fe_2O_3催化剂低温SCR脱硝活性的影响规律。结果表明,Mn掺杂能显著提高γ-Fe_2O_3的低温SCR脱硝活性,并拓宽其活性温度窗口;Fe_(0.7)Mn_(0.3)O_z催化剂的低温SCR脱硝活性最高,在125~200℃其NO_x转化率约为100%。N_2吸附及XRD分析结果表明,Mn的掺杂能优化γ-Fe_2O_3催化剂的孔隙结构及孔径分布,增大其比表面积和比孔容,并与催化剂中铁氧化物相互作用形成良好固溶体,从而提高γ-Fe_2O_3催化剂的低温SCR活性。     

包钴铁氧体型γ-Fe_2O_3磁粉穆斯堡尔效应的研究

包钴铁氧体型,γ-Fe_2O_3磁粉(简记为CoFe-γ-Fe_2O_3)是针状γ-Fe_2O_3磁粉与Co~( )和Fe~( )溶液起反应,在每个针状颗粒上包覆了一层钴铁氧体固溶体。经此种方法处理后的γ-Fe_2O_3磁粉的矫顽力及其它磁特性有较大的提高。如矫顽力由原来415Oe增加到715Oe;剩磁和矫顽力随时间及温度变化小等。我们利用穆斯堡尔效应并配合其它研究手段进行了研究,认为:CoFe-γ-Fe_2O_3磁粉矫顽力的提高,主要是由于γ-Fe_2O_3磁粉表面包覆了一层钴铁氧体固溶体,γ-Fe_2O_3与钴铁氧体固溶体之间发生磁耦合作用之故。     

α/γ-Fe_2O_3和H_2S对Hg~0脱除机理的实验研究

在不同的反应温度下,选用α-Fe_2O_3或γ-Fe_2O_3为吸附剂,使用VM3000在线测汞仪测定出口Hg~0浓度,研究了气化过程中烟气成分H_2S气体存在下,α-Fe_2O_3或γ-Fe_2O_3和Hg~0的反应机理。实验结果表明,α-Fe_2O_3或γ-Fe_2O_3对汞转化有关键作用;H_2S和α-Fe_2O_3或γ-Fe_2O_3对Hg~0的脱除,非均相反应占主导作用,反应机理为Eley-Rideal机理,即气体H_2S先吸附至氧化铁表面生成中间物质S_(ad),然后再与气态Hg~0发生反应。     

包钴型γ-Fe_2O_3磁粉矫顽力的研究

包钴型γ-Fe_2O_3磁粉分为包钴γ-Fe_2O_3(简记为Co-γ-Fe_2O_3)和包钴包亚铁γ-Fe_2O_3(简记为 CoFe-γ-Fe_2O_3)两种,它们的矫顽力可比γ-Fe_2O_3磁粉的提高100至400Oe左右,本工作对这两种磁粉矫顽力增大的原因作了探讨,认为它们矫顽力增大的机制不同:CO-γ-Fe_2O_3矫顽力增大是由于表面包覆一层Co(OH)_2使表面各向异性增大,而CoFe-γ-Fe_2O_3则是由于表面包覆的是钴铁氧体,γ-Fe_2O_3与钴铁氧体之间发生耦合作用,使矫顽力增大。     

包钴型r-Fe_2O_3磁粉各向异性研究

包钴型γ-Fe_2O_3磁粉的矫顽力可比原γ-Fe_2O_3磁粉提高8000—32000A/m。木文研究探讨了两种包钴型γ-Fe_2O_3磁粉(包钴γ-Fe_2O_3和包钴包亚铁γ-Fe_2O_3)的单轴各向异性的起源和矫顽力增大的机制。包钴γ-Fe_2O_3磁粉矫顽力增大是由于钴离子在γ-Fe_2O_3表面从尤取向产生表面单轴各向异性。包钴包亚铁γ-Fe_2O_3磁粉(Co~(2+)/γ-Fe_2O_3=2—16wt％)的矩形比S.R.为0.5左右,包钴包亚铁后增强的单轴各向异性和多轴磁晶各向异性使矫顽力增大。增强的单轴各向异性的起源:(1)钴离子在γ-Fe_2O_3表面从尤取向产生表面单轴各向异性;(2)表面层钴铁氧体微晶易磁化轴从尤排列显示单轴各向异性。     

γ-Fe_2O_3/NiO核-壳纳米花的合成、微结构与磁性

利用溶剂热/热分解的方法合成出微结构可控的γ-Fe_2O_3/NiO核-壳结构纳米花.分析表明NiO壳层是由单晶结构的纳米片构成,这些纳米片不规则地镶嵌在γ-Fe_2O_3核心的表面.Fe3O4/Ni(OH)_2前驱体的煅烧时间对γ-Fe_2O_3/NiO核-壳体系的晶粒生长、NiO相含量和壳层致密度均有很大的影响.振动样品磁强计和超导量子干涉仪的测试分析表明,尺寸效应、NiO相含量和铁磁-反铁磁界面耦合效应是决定γ-Fe_2O_3/NiO核-壳纳米花磁性能的重要因素.随着NiO相含量的增加,磁化强度减小,矫顽力增大.在5 K下,γ-Fe_2O_3/NiO核-壳纳米花表现出一定的交换偏置效应(H_E=46 Oe),这来自于(亚)铁磁性γ-Fe_2O_3和反铁磁性NiO之间的耦合相互作用.与此同时,这种交换耦合效应也进一步提高了样品的矫顽力(H_C=288 Oe).     

Co处理的γ-Fe_2O_3薄膜的界面研究

本文中对CoO与Fe_2O_3的界面进行了研究,结果表明,简单的CoO-γ-Fe_2O_3界面对于磁性能基本无影响。分析表明,“复杂的扩散界面”不大可能象以往认为的那样是矫顽力增长的主要原因。矫顽力的增长可能是由掺Co造成的一种体效应而不是界面效应。     

包钴型γ—Fe_2O_3磁粉矫顽力增大原因的探讨

针状γ-Fe_2O_3磁粉与Co~(++)和Fe~(++)溶液或Co(OH)_2起反应,在每颗颗粒上包上了一层Co铁氧体。经这样处理后的γ-Fe_2O_3磁粉的矫顽力可由原来的420Oe增大到770Oe左右。研究了这种磁粉的矫顽力H_c随磁粉密度以及温度的变化等,认为这种磁粉矫顽力增大的原因是由于增加了磁粉的表面各向异性所致     

超细颗粒γ-Fe_2O_3微粉包钴前后的各向异性

本工作利用穆斯堡尔谱并配合其它研究手段,测量了超细γ-Fe_2O_3微粉在包钴和不包钴两种情况下的各向异性常数K;观察到前者比后者的各向异性常数K增加30％左右。对普通针状包钴型γ-Fe_2O_3磁粉矫顽力增大的原因提供了进一步的说明。     

α-Fe_2O_3单离子磁晶各向异性的计算及Morin转变的解释

本文根据晶场理论计算了α-Fe_2O_3的单离子磁晶各向异性。采用点电荷模型,计及近邻及次近邻对晶场的贡献,并考虑到近邻O~(2-)离子对次近邻Fe~(3+)离子的电屏蔽效应,在六级微扰近似下,得到单离子各向异性场H_(si)=102.3×10~2Oe。这一结果结合Artman等人对磁偶极各向异性的计算,导出了α-Fe_2O_3的Morin转变温度T_M=261K,与实验很好地符合。对于低浓度掺杂的α-(Fe_(1-n)Al_n)_2O_3采用线性近似原理,得出了Morin转变温度随n的变化关系。这一结果不但解释了现有的实验事实,而且预示了Morin转变温度随n变化的规律。     

磁性Pb(Ⅱ)表面印迹聚合物(Fe_3O_4/GO-IIP)的制备及谱学表征

吸附法处理含铅废水因其经济性备受关注。开发可回收的专一性Pb(Ⅱ)吸附材料是高效处理含铅废水和实现铅回收的关键。结合氧化石墨烯(GO)的强吸附性、Fe_3O_4的磁性和表面印迹技术,以氧化石墨烯负载四氧化三铁(Fe_3O_4/GO)为载体,硝酸铅为模板离子,甲基丙烯酸(MAA)及水杨醛肟(SALO)为功能单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂制备了磁性Pb(Ⅱ)表面印迹材料(Fe_3O_4/GO-IIP),并探讨其重复利用性和对Pb(Ⅱ)的专一性吸附性。结合XRD,SEM,FTIR等谱学方法,对Fe_3O_4/GO-IIP进行表征,并分析其对Pb(Ⅱ)的吸附机理。以Fe_3O_4/GO-IIP作为吸附剂选择性去除水溶液中的Pb(Ⅱ),结果表明,Fe_3O_4/GO-IIP对Pb(Ⅱ)具有很好的亲和性,反应在5min内,对初始浓度10mg·L-1的Pb(NO3)2的去除率达到70%,反应在20min左右达到吸附平衡。准二级吸附动力学和Langmuir吸附等温线能较好的表达其吸附过程。TEM和SEM图谱证明了Fe_3O_4均匀地分散在GO表面,粒径为10~20nm,Fe_3O_4/GO-IIP表面存在Pb(Ⅱ)印迹孔穴,增强其对Pb(Ⅱ)的选择吸附性;在竞争离子[Cd(Ⅱ),Zn(Ⅱ),Cu(Ⅱ)]存在条件下,Fe_3O_4/GO-IIP对目标污染物Pb(Ⅱ)的选择性系数比非印迹吸附材料(NIP)提高2~5倍;XRD和FTIR谱图分别从晶相结构和官能团证明了Fe_3O_4/GO-IIP的成功合成。对制备材料进行磁分离后洗脱再利用,结果表明Fe_3O_4/GO-IIP具有良好的重复利用性。该结果对于含铅废水处理和铅回收具有重要的意义。     

超细磁粉矫顽力的研究

利用透射电子显微镜和X射线衍射研究了溶胶法制备的分散在SiO_2母体内的纯Fe微粉(Fe-SiO_2)和化学共沉法制得的含Coγ-Fe_2O_3微粉的晶形和结构。用振动样品磁强计测量这些微粉的磁性。发现粒度为50—300(?)的Fe-SiO_2微粉,当温度由300K降至80K时,矫顽力变化很少,但1000(?)的含Coγ-Fe_2O_3微粉的矫顽力则上升了10倍以上。利用趋近饱和定律求出这些样品的各向异性常数随温度的变化,并讨论了它们的矫顽力随温度变化的原因。 关键词：     

包钴型γ-Fe_2O_3磁粉的穆斯堡尔谱研究

用穆斯堡尔谱学并配合宏观手段,研究不同工艺条件下的包钴型γ-Fe_2O_3磁粉以及扩样试验磁粉,将不同工艺下磁粉矫顽力的变化与微观结构联系起来。     

Fe3O4纳米粒子的可控制备及其表面改性

四氧化三铁(Fe_3O_4)因在细胞分离、靶向药物、磁共振成像等生物医学领域具有广阔的应用前景而成为研究热点。本文采用溶剂热法合成了Fe_3O_4纳米粒子,并详细研究了反应温度、反应时间和反应前驱体组成对Fe_3O_4结构和形貌的影响。实验结果表明,反应时间对球形纳米颗粒的尺寸影响不大,反应时间为12 h时,球的直径达到了最大,继续延长反应时间,球的尺寸保持不变;200℃容易生成大尺寸的Fe_3O_4纳米粒子;反应物的组成对Fe_3O_4纳米粒子的形貌也有一定的影响,当用水合肼代替乙二胺时,得到的是立方体形状的Fe_3O_4。为了增加Fe_3O_4纳米粒子的化学稳定性、生物相容性和作为药物载体的可能性,我们用St?ber方法在Fe_3O_4纳米粒子的表面包覆了一层SiO_2介孔分子筛,并探索了超声和机械搅拌对核壳结构形貌的影响,还研究了包覆前后样品的磁学性质。     

Nd-Fe-B永磁合金腐蚀产物的拉曼光谱研究

本文应用拉曼光谱法,研究了Nd—Fe—B永磁合金在NaCl,NaHSO_4水溶液及大气环境中的腐蚀产物组成及其变化。测定结果表明,Nd—Fe—B合金大气腐蚀产物的主要组成为:Nd(OH)_3,γ—FeOOH,α—FeOOH,Fe_3O_4及B_2O_3,在NaCl溶液中则有NdCl_3生成。在不同PH值的NaHSO_4溶液中,锈层的组成有所变化。据此,对Nd—Fe—B合金的腐蚀过程与机理进行了探讨。     

包钴对α-Fe_2O_3粉末Morin相变的影响

用穆斯堡尔谱,磁性测量,中子衍射和X射线光电子能谱(XPS)等方法对纯的和包钴α-Fe_2O_3粉末Morin相变的影响以及有关性质进行了研究,发现包钴会使α-Fe_2O_3的Morin温度降低,相变温度的区域扩大,矫顽力明显增大,3d能带变化,假设包钴可使α-Fe_2O_3的单离子各向异性常数K_FS下降来解释上述实验结果。     

几种铁氧化合物微观结构及其拉曼光谱研究

实验测定了α-Fe_2O_3,Fe_3O_4,FeO和α-FeOOH等的拉曼光谱,同时,利用密度泛函理论方法对以上四种铁氧化合物的拉曼振动波数和散射活性进行模拟计算,对其特征峰进行归属。结果表明FeO没有拉曼活性,α-Fe_2O_3在606和483cm~(-1)分别是六配位Fe的双桥氧的对称和反对称伸缩振动,413cm~(-1)主要是六配位Fe的双桥氧的对称弯曲振动;Fe_3O_4在610和526cm~(-1)分别是连接四配位与六配位Fe的单桥氧的对称和反对称伸缩振动,464和420cm~(-1)分别是连接四配位与六配位Fe的单桥氧的反对称剪切和对称剪切振动;α-FeOOH在671和614cm~(-1)分别是六配位铁的单桥氧的反对称和对称伸缩振动,504和427cm~(-1)分别是六配位铁的单桥氧的对称与反对称弯曲振动。     

磁响应Fe_3O_4@PS胶体光子晶体的制备及性能研究

本文首先通过共沉淀法制备油酸修饰的磁性Fe_3O_4纳米粒子,并将其均匀分散于正辛烷中得到磁流体,然后利用一步细乳液聚合法合成了单分散Fe_3O_4@PS磁性微球。扫描电镜分析结果表明,Fe_3O_4的粒径在13nm左右,所形成的Fe_3O_4@PS微球的粒径在120~150nm左右;VSM测试结果显示所合成的Fe_3O_4@PS微球具有超顺磁性,其饱和磁化强度约为25emu/g;Fe_3O_4@PS微球表面携带明显的负电荷,其表面Zeta电势为-60mV。反射光谱测试结果表明,Fe_3O_4@PS分散于水中形成的胶体溶液在磁场作用下呈现出明亮的结构色,具有明显的带隙特征;随着磁场强度的变化,反射峰波长可在450~650nm进行调谐。     

铁基复合氧载体的煤化学链燃烧研究

采用热重分析仪、红外频谱仪以及差热分析对PDS烟煤与溶胶凝胶燃烧合成法制备的Fe_2O_3基复合氧载体的反应性能及热流变化进行了研究,发现:就Fe_2O_3基氧载体而言,适当增加Fe_2O_3基氧载体过量系数Φ有利于煤的充分反应;而铁基复合氧载体CuFe_2O_4与PDS煤具有更高的反应性,加入惰性载体Al_2O_3有利于CuFe_2O_4与煤一次热解产物的反应,却阻碍了其与二次热解产物的反应。CuFe_2O_4具有更高的晶格氧容量以及更少的吸热量,用于煤化学链燃烧中是非常合适的,具有很好的应用前景。