Relaxation of Magnetic Nanoparticle Chain without Applied Field

The relaxation of a one-dimensional magnetic nanoparticle linear chain with lattice constant $a$ is investigated in absence of applied field. There is an equilibrium state (or steady state) where all magnetic moments of particles lie along the chain (x-axis), back to which the magnetic nanoparticle chain at other state will relax. It is found that the relaxation time T_x is determined by T_x=10^β× a³. This relaxationis compared with that of single magnetic nanoparticle system.     

离子液体辅助合成Fe3O4纳米粒子及其性能研究

采用离子液体1-丁基-3-甲基咪唑双(三氟甲烷磺酰)亚胺盐([Bmim][TFSI])辅助合成了Fe3O4纳米粒子,研究了其磁、电化学方面的性能,并利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等对样品进行了表征.实验结果表明:以该离子液体为稳定剂合成的Fe3O4纳米粒子平均直径约为20 nm,且形貌均一,在室温下表现出超顺磁性,饱和磁化强度为68.13 emu/g.将所得Fe3O4纳米粒子应用于锂离子电池负极材料,在电流密度为0.1 A/g条件下,首次充放电比容量分别高达1025 mAh/g和1428 mAh/g.     

Embedding copper nanoparticle-anchored conductive nano-blocks in polyelectrolyte

Conductive carbon nanotubes （CNTs） or alternatively polyaniline （PANI） nano-blocks was introduced into aqueous solutions of polyvinyl alcohol （PVA） and copper （II） salt, to assist the reduction of copper （II） ions and the anchoring of the resulting copper nanoparticles onto the conductive blocks. The mixture solutions of nano-blocks, copper （lI） salts and PVA were spin-coated onto the cathode surface, forming swollen cathode films （SCFs）. The copper （II） ions in the film assembled onto the surfaces of the conductive blocks and were then reduced under an appropriate voltage. It is important that the copper nanoparticles grew only on the surfaces of the conductive blocks. PVA which acted as the matrix of the composites played a role in stabilizing the resulting copper nanoparticles. Morphologies of these polymeric composite films were studied by various characterization methods. Moreover, the mechanism of migration of copper （II） ions, the formation of these polymeric composites, and the overall procedure were investigated in detail.     

绿色合成银纳米粒子及其在SERS中的应用

采用无毒、绿色的酪氨酸作为还原剂和稳定剂,在碱性条件下还原硝酸银,经60 ℃恒温水浴处理20 min,成功地合成了银纳米粒子。混合溶液颜色由淡黄色变为棕黄色直观地呈现了银纳米粒子的生成。利用紫外可见吸收光谱(UV-Vis)和透射电子显微镜(TEM)对制备样品进行分析和表征。粒子的UV-Vis吸收在412 nm附近。TEM图像显示,银纳米粒子的形状近似球形,粒子直径在15～25 nm。分别以结晶紫(CV)和叶酸(FA)为探测分子,进一步研究了该银纳米粒子的表面增强拉曼散射(SERS)效应。实验结果表明,该合成方法不仅方便、快速、绿色环保,而且合成的银纳米粒子对CV和FA分子有很好的SERS效应。     

CaSnO3粒子的合成、表征及对亚甲基蓝的光催化性能

采用共沉淀法合成了具有钙钛矿结构的CaSnO3晶粒.通过X射线衍射(XRD)、热重-差热分析(TG-DSC)、红外光谱(IR)和扫描电镜(SEM)等分析方法对样品的形成过程、晶体结构和形态进行了表征,并研究了其对亚甲基蓝废水溶液的光催化降解性能.结果表明:反应过程中存在着明显的晶型转化,煅烧温度为600℃时,可以比较容易形成完整的具有正交晶型的CaSnO3粒子.在可见光条件下,当催化剂浓度为70 mg/L,光照时间为100 min时,CaSnO3光催化剂对亚甲基蓝溶液的降解率可达94;.     

周期性变电场下熔体静电纺丝射流的介观模拟

利用介观模拟的耗散粒子动力学法, 对纺丝射流稳定直线段区域进行变电场模拟, 并以三维的射流路径呈现出来. 研究了不同控制频率下的变电场对聚合物分子链的运动情况、 射流直径及下落行为的影响. 结果表明, 与稳定电场相比, 周期性改变电场能够有效提高分子链的拉伸, 使射流直径减小, 较低的控制频率能够加速射流的下落, 从而获得较细的纤维.     

改良六水氯化钙相变材料的制备及性能

选取CaCl_2·6H_2O相变材料为研究对象,通过实验对相变材料的制备过程进行了优化改进,得到CaCl_2·6H_2O相变材料质量配比为43.39%H_2O+45.76%Ca Cl2+8.15%Sr Cl2·6H_2O+2.7%CMC,材料蓄放热稳定,无过冷度,无明显相分离现象,测得相变温度为28.6℃,相变潜热为169.5k J/kg。最优例材料经过100次循环稳定性测试后,相变温度降低了0.8℃,出现1.4℃的过冷度,但仍表现出良好的热稳定性。实验发现纳米粒子的添加对材料的导热性能有显著的提高,且当4种纳米粒子的质量百分数均为0.2%时,复合材料的导热系数大小依次为MWCNTCuAl_2O_3TiO_2,其中添加MWCNT的导热系数达到0.7480W/(m·K),比原材料导热系数提高了31.5%。     

聚乙二醇/聚乙烯亚胺修饰的CoxFe3-xO4纳米粒子制备与表征

以聚乙烯亚胺(PEI)为添加剂,在聚乙二醇(PEG)中高温热分解乙酰丙酮铁(Fe(acac)3)和乙酰丙酮钴(Co(acac)2)制备CoxFe3-xO4纳米粒子.采用X射线粉末衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、超导量子干涉仪(SQUID)、热重分析仪(TGA)、傅立叶变换红外光谱仪(FF-IR)、纳米粒度与zeta电位分析仪对样品进行表征.研究结果表明:所得的CoxFe3-xO4纳米颗粒平均粒径为9.2±1.3 nm,结晶性好,在室温下具有高的饱和磁化强度.PEG和PEI共同修饰于纳米CoxFe3-xO4粒子表面,使纳米CoxFe3-xO4粒子具有良好的水分散性.     

溶胶-凝胶法制备CaCO3/SiO2复合粒子

采用复分解法制得纺锤形CaCO3,以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,通过溶胶-凝胶法对其进行SiO2包覆改性,制备出CaCO3/SiO2复合粒子.通过改变反应温度、氨水用量和TEOS用量,探究了包覆改性的最佳工艺条件.利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)对样品的形貌、结构、物相、化学组成和包覆性质进行了分析和表征.结果表明:当温度为45℃,氨水用量为10 mL,TEOS用量为3 mL时,制备的复合粒子耐酸性最好.SiO2包覆不会改变CaCO3形貌与结构.在包覆界面处,SiO2通过形成Ca-O-Si化学键包覆于CaCO3表面.