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...     

表面水热碳层对磁性NiFe2O4八面体光催化活性的影响

采用葡萄糖水热碳化法合成了一系列碳层包覆的NiFe₂O₄核壳八面体(NiFe₂O₄@C). 通过调控葡萄糖的含量可以有效控制NiFe₂O₄表面包覆的碳层厚度. 利用X射线衍射(XRD)、 拉曼光谱(Roman)、 X射线光电子能谱(XPS)、 扫描电子显微镜(SEM)、 透射电子显微镜(TEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)等对NiFe₂O₄@C的组成、 结构、 形貌和光学性能进行了表征. 考察了表面水热碳层对NiFe₂O₄光催化降解亚甲基蓝(MB)性能的影响. 结果表明, NiFe₂O₄的光催化活性很大程度上依赖于在其表面包覆的碳层厚度, 碳层厚度为5.5 nm的NiFe₂O₄@C-3展现了最佳的光催化活性. 荧光光谱(PL)、 瞬态光电流和电化学阻抗谱(EIS)表征结果证明, NiFe₂O₄@C的光催化性能的提升归因于在NiFe₂O₄核和碳壳之间形成了异质结, 有效地促进了光生载流子的传输和分离效率. NiFe₂O₄@C复合材料展现了较好的稳定性和可回收性, 在污水处理方面有很大的应用潜力.     

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.     

多孔羰基铁/CoFe2O4/聚苯胺复合材料的制备及吸波机理

通过金属点蚀技术制备了表面多孔形貌的羰基铁粉（PCIP）,并采用共沉淀及原位聚合方法,将CoFe₂O₄与聚苯胺（PANI）负载于多孔羰基铁表面,得到具有电磁吸收性能的PCIP/CoFe₂O₄/PANI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）、热重分析仪（TGA）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.结果表明,CoFe₂O₄/PANI团聚于PCIP表面,显著提升了复合材料电损耗能力,促进了低频电磁波的1/4波长干涉相消.当苯胺添加量为0.5 mL,复合材料在频率为5.7 GHz时,反射损耗达到-22.9 dB,低频吸波性能得到大幅提升.利用1/4波长干涉相消理论及电磁波界面反射模型对复合材料低频吸波性能提升的内在原因进行了分析.     

聚芳醚酮基复合吸波材料的制备及性能

以磁性多孔碳(WPC/MNPs-80)作为吸波剂材料, 通过溶液共混方式将其与聚芳醚酮复合, 制备了聚芳醚酮基复合吸波材料(6F-PAEK-Crosslink@WPC/MNPs-80). 为了通过溶液共混的方式制备复合材料并避免成膜过程中吸波剂的沉降问题, 设计合成了含有氨基与六氟异丙基的可溶性可交联型聚芳醚酮(6F-PAEK-NH₂). 结果表明, 在交联剂作用下形成的交联结构不仅避免了吸波剂粒子沉降, 而且还赋予了材料优异的耐热性能和力学性能. 此外, 6F-PAEK-Crosslink@WPC/MNPs-80还具有优异的吸波性能, 当复合膜厚度为1.4 mm时, 最大反射损耗达到了-33 dB, 损耗超过-10 dB的频带宽度达到4.8 GHz; 当复合膜厚度为1.8 mm时, 最大反射损耗为-44.5 dB, 损耗超过-10 dB的频带宽度达到3.1 GHz.因此, 6F-PAEK-Crosslink@WPC/MNPs-80是一种综合性能优异的电磁波吸收材料.     

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。     

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.     

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。     

聚苯胺/CoC2O4纳米复合物的制备与电磁性质

采用固相低热合成法制备了纳米草酸钴,再在不同条件下将聚苯胺原位生长在草酸钴表面从而获得兼具导电性和导磁性的聚苯胺/CoC₂O₄纳米复合物,考察了反应物配比、混合条件、活性剂的种类和数量对产物形貌结构及其电磁性质的影响。通过透射电镜(TEM)、X-射线衍射(XRD)、热重分析(TG)等手段表征了合成产物。结果表明,通过改变纳米CoC₂O₄与聚苯胺原位生长的复合条件可以有效调控产物的形貌结构及其电磁吸波性能,最佳实验结果为：超声作用下获得的聚苯胺/CoC₂O₄试样在8.6 GHz 处具有最大的反射损耗( -28.8 dB),大于-10 dB的带宽达3.2 GHz。     

聚吡咯/Gd-掺杂铜锌铁氧体复合物的制备及电/磁性能

用溶胶-凝胶法和溶液原位聚合法分别制备了Gd-掺杂纳米级Zn_0.6Cu_0.4Fe_2－xGd_xO₄ (x＝0～0.10)铁氧体粉末和聚吡咯/Zn_0.6Cu_0.4Fe_1.96Gd_0.04O₄纳米复合物. 用现代分析技术表征了样品的结构、形貌和电磁性能. 结果表明Gd-掺杂铁氧体的饱和磁化强度随Gd含量的增加而增大; 复合物的电导率和饱和磁化强度与聚吡咯的含量有关, 当聚吡咯的含量从w＝50%增加到w＝80%, 复合物的电导率从0.0139增加到0.0423 S/cm, 而饱和磁化强度则从18.37减小到14.35 emu/g. 在8～18 GHz频段内, 吸收层厚度为2 mm时, PPy在16 GHz附近的反射损耗峰值为－19.68 dB, 有效带宽为6.2 GHz; 而ZCGFO的反射损耗峰值和有效带宽分别为－16.6 dB和5.16 GHz. 和PPy和ZCGFO相比, PPy/ZCGFO复合物有更低的反射损耗和更大的有效带宽, ZCGFO相对含量为20%的PPy/ZCGFO复合物的反射峰值和有效带宽分别达到－20.90 dB和14.05 GHz. 这些结果说明PPy/ZCCFO复合物适合作为电磁波吸收与屏蔽的候选材料.     

Synthesis of Magnetic Nickel Ferrite Microspheres and Their Microwave Absorbing Properties

NiFe₂O₄ microspheres were synthesized using a solvothermal method. The morphologies and structures of NiFe₂O₄ micropheres were characterized via a field emission scanning electron microscope(FESEM), a transmission electron microscope(TEM) and an X-ray diffractometer(XRD). The NiFe₂O₄ microspheres were around 150-200 nm in diameter and assembled by nanoparticles. The magnetic and electromagnetic parameters were measured using a vibrating sample magnetometer and a vector network analyzer, respectively. The obtained products exhibited a saturation magnetization of 60.8 A·m²·kg^-1 at room temperature. A minimum reflection loss(RL) of -27.8 dB was observed at 9.2 GHz with a thickness of 3.5 mm, and the effective absorption frequency(RL<-10 dB) ranged from 8.2 GHz to 11.2 GHz, indicating the excellent microwave absorption performance of the NiFe₂O₄ microspheres in the X-band frequencies.     

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)。     

中空多壳层CoFe2O4的制备及锂离子电池性能研究

以二元金属氧化物CoFe₂O₄为研究对象,通过次序模板法制备了CoFe₂O₄中空多壳层结构(HoMS)材料;对其形貌、结构进行了表征;考察了壳层结构与电化学性能之间的关系.电化学测试结果表明,双壳层-核CoFe₂O₄中空球具有最高的放电比容量(1354.4 mA·h/g)、优异的倍率性能和循环稳定性,其独特的结构优势和最优的空腔体积占有率使其在多次循环过程中能始终保持结构和电化学性质的稳定.     

Zn-Ni-Cu铁氧体/聚邻甲氧基苯胺复合物的制备及电磁性能

用共沉淀法和溶液原位聚合法分别制备了锌镍铜铁氧体粉末(ZNCF)及其聚邻甲氧基苯胺(POMA)复合物.用粉末X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)等分别表征了产物的结构、形貌、电磁性能.结果表明,ZNCF/POMA复合物的组分之间存在一定的相互作用;POMA对ZNCF粒子的包覆能起到调控样品电磁性能的作用,复合物的磁性能随POMA含量的增加而减小,而电导率则相反;与单一组分相比,POMA/ZNCF复合物表现出更优良的电磁波吸收性能,ωZNCF为20%的复合物的反射损耗峰值和有效带宽分别为-27.32 dB和8.81 GHz,峰值对应的共振频率为11.61 GHz,是颇具应用前景的电磁波吸收材料.     

新颖的电磁波吸收材料:Ba_(1-x)La_xFe_(10)Al_2O_(19)铁氧体的制备和性能

用溶胶-凝胶法合成了Ba1-xLaxFe10Al2O19铁氧体(x=0.00,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25).通过粉末X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、振动样品磁强计和矢量网络分析仪表征了样品的结构、形貌、磁性和电磁波吸收性能.结果表明,La含量显著地影响Ba1-xLaxFe10Al2O19铁氧体的磁性和电磁波吸收性能.Ba1-xLaxFe10Al2O19铁氧体的饱和磁化强度随La含量的增加而减小,而矫顽力则增大.当BaFe10Al2O19吸收剂的涂层厚度为2mm时,在8～18GHz范围内,反射损耗的峰值在13.45GHz处达到-26.3dB,有效带宽为8.9GHz.Ba1-xLaxFe10Al2O19铁氧体对电磁波的反射损耗和有效带宽低于母体BaFe10Al2O19.由于Ba1-xLaxFe10Al2O19样品良好的吸波性能,建议可以作为吸收和屏蔽电磁波的候选材料.     

配位-氧化聚合-水热法制备聚苯胺/CoFe_2O_4纳米复合物及其微波吸收性能

采用"配位-氧化聚合-水热法"制备了本征态聚苯胺/CoFe2O4二元纳米复合物,再以磺基水杨酸掺杂获得聚苯胺/CoFe2O4电磁复合物.考察了反应物配比及掺杂酸浓度对产物电磁性能的影响.通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)及电磁测量等手段对聚苯胺/CoFe2O4的形貌、结构及性能进行了表征.结果表明,复合物呈现多级结构,其中CoFe2O4为立方体状,平均粒径小于20 nm.当CoFe2O4的质量分数为8.86%时,复合物的电导率约为0.43 S/cm;当聚苯胺/CoFe2O4复合物厚度为2 mm时,在16.01 GHz处最大反射损耗为-16.71 dB,小于-10 dB的带宽达4.68 GHz;而当聚苯胺/CoFe2O4复合物厚度为3.2 mm时,在9.23 GHz处最大反射损耗达-51.81 dB,小于-10 dB的带宽为3.69 GHz,表明具有良好的吸波性能.     

A novel magnetic silica supported spinel ferrites NiFe2O4 catalyst for heterogeneous Fenton-like oxidation of rhodamine B

As the heterogeneous Fenton-like catalyst, a series of spinel ferrites magnetic nanoparticles NiFe₂O₄ and NiFe₂O₄@SiO₂ catalysts were synthesized and were applied into the oxidation of rhodamine B, which exhibited the good catalytic performance and strong magnetic separation after reaction.