FeCoNiAl@C/CCB/NR吸波贴片的制备及微波吸收性能

近年来,橡胶吸波贴片由于具有优异的力学性能和吸波性能被广泛应用于各种电子设备,确保设备免受电磁波干扰而正常运行。采用机械搅拌法、碳热还原法以及密炼和硫化等工艺制备了具有优异力学性能和吸波性能的FeCoNiAl@C/导电炭黑(CCB)/天然橡胶(NR)吸波贴片,并调节FeCoNiAl@C的添加量,以调控贴片的力学性能和吸波性能。对FeCoNiAl@C复合材料的物相组成和微观形貌进行表征,并研究了吸波贴片微波吸收性能和吸波机理。结果表明,当FeCoNiAl@C添加量为5.0 g时,FeCoNiAl@C/CCB/NR吸波贴片在4.40 GHz、厚度5.0 mm处最小反射损耗(RL)可达-24.45 dB,有效吸收带宽(EAB)达到1.60 GHz;当厚度为1.5 mm时,EAB可达到3.04 GHz。吸波贴片良好的吸波性能源于吸波剂优异的阻抗匹配和多重损耗的协同作用。此研究为天然橡胶基吸波贴片的结构设计和实际应用提供了新的思路。

新工科视角下聚合物流变学课程混合式教学设计与实施

针对新时代高等工程教育专业课的教学需求,结合聚合物流变学课程线上教学实践经验,开展聚合物流变学课程混合式教学设计并予以实施,解决了原有专业课教学中教师输出多、学生接受少、实际应用难的问题,激发学生的学习主动性、积极性和创造性,实现新工科人才培养目标。

还原介质对镍渣直接还原提铁的影响

如何从富铁镍渣中高效提铁是该资源综合再利用的关键。本文采用焦炭和烟煤作为还原剂,对镍渣进行直接还原提铁试验研究,对比两种还原剂在镍渣还原过程中产生有效还原介质的差异,借助热力学软件对不同还原介质的还原能力进行热力学分析,然后通过试验及表征研究两种还原剂对镍渣还原过程金属化率变化及微观结构演变的影响。结果表明:烟煤含有的高挥发分会产生CO-H_(2)混合的还原介质,而焦炭则主要以CO还原介质为主;热力学分析结果表明,CO-H_(2)混合气对铁氧化物的还原能力优于纯CO。镍渣还原焙烧试验结果显示,使用烟煤作为还原剂,1 300℃下还原20 min,镍渣球团的金属化率可达90.20%;而采用焦炭作为还原剂时其金属化率仅达到72.97%,烟煤对镍渣的还原能力优于焦炭。

富铁镍渣煤基氢冶金等温还原动力学研究

采用煤基氢冶金工艺对富铁镍渣中的铁组元进行高效还原,研究了不同温度下镍渣球团等温还原过程金属化率变化规律,利用粒子模型和未反应核模型对镍渣球团的煤基氢还原动力学过程进行分析讨论,明确了各反应阶段的控制环节并建立了相应动力学方程.研究表明:以高挥发分煤为还原介质,掺煤镍渣球团在1300℃还原焙烧20 min的金属化率可达90.2%;球团还原过程可分为反应初期、中期和后期3个阶段,其反应动力学分别受界面化学反应控制、反应-扩散混合控制和内扩散控制,反应表观活化能(E_(a))分别为174.01、124.15、83.14 kJ/mol.

镍渣衍生Fe_(3) O_(4)/聚苯胺复合材料的制备及微波吸收性能研究

镍渣含有多种有价金属元素,其综合利用研究越来越受到重视。从镍渣中回收的Fe_(3)O_(4)本身具有一定的吸波能力,但存在密度大、阻抗匹配差等缺点。本工作首先采用熔融氧化法、磁选及球磨法从镍渣中获得Fe_(3)O_(4)颗粒,然后采用原位氧化聚合法将其与苯胺复合制备镍渣衍生Fe_(3)O_(4)颗粒(FPENS)/聚苯胺(PANI)复合材料。对FPENS/PANI复合材料的物相组成、微观形貌及磁学性能进行表征,并研究了微波吸收性能和吸波机理。结果表明,FPENS/PANI复合材料中聚苯胺的相对含量对材料的吸波性能有较大的影响,当Fe_(3)O_(4)与苯胺的质量比为5∶1时,材料的最小反射损耗在15.8 GHz处达到-38.9 dB,匹配厚度为1.5 mm,有效带宽为4.24 GHz。FPENS/PANI复合材料对电磁波的损耗主要来源于磁损耗和介电损耗,其中磁损耗以自然共振和交换共振为主,介电损耗以偶极极化和界面极化为主。本工作为固废镍渣的综合利用提供了新思路。

铁矾渣熔化-烟化过程中铅元素的挥发性质研究

采用火法中的熔化-烟化法回收铁钒渣中的有色金属铅,并通过热力学计算在还原焙烧过程中金属铅所需的反应条件。探究回收铅过程中不同工艺参数对铅回收率的影响,并确定回收的较优工艺条件。用扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射技术对收集到烟尘的形貌、成分和结构进行表征。结果表明:铁钒渣中的铅物相在熔化-烟化过程中,当温度高于1 000℃时,PbS最先开始挥发进入烟尘中;烟尘中回收的铅主要以PbO和PbS形式富集,其中PbO是单质铅挥发后被氧化的产物,呈四棱柱形状;在较优反应温度1 242℃下铅的回收率达99.70%。

Fe_3O_4@SiO_2磁性纳米粒子的制备及表征

用多元醇还原法制备出平均粒径为6.0nm的Fe3O4磁性纳米粒子,并用盐酸溶液(1mol/L)对其进行酸化处理,然后利用反相微乳液法,在OP-10/正丁醇/环己烷/浓氨水反相微乳体系中制备出Fe3O4@SiO2磁性纳米复合粒子.利用X射线衍射(XRD)仪,透射电子显微镜(TEM),傅立叶-红外光谱仪(FT-IR)和振动样品磁强计(VSM)对复合粒子进行表征.结果表明:SiO2成功包覆在Fe3O4磁性纳米粒子表面,制得的复合粒子平均粒径为25.0nm,呈球形且分散均匀,包覆后饱和磁化强度有所下降,但矫顽力仍趋近于零,显示超顺磁性.

磁性聚苯乙烯微球的合成与表征

采用化学共沉淀法制备Fe3O4纳米粒子,并用聚乙二醇-6000对其表面改性,然后以苯乙烯(St)为单体,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,采用分散聚合法,制备粒径小,磁含量高的磁性聚苯乙烯微球.X射线衍射(XRD)研究表明,所制备的Fe3O4粒子为面心立方结构.红外光谱测试(FT-IR)表明微球中存在苯乙烯和Fe3O4纳米粒子.透射电镜(TEM)观察表明,所制备的磁性聚苯乙烯微球的粒径约为100 nm.热重(TG)分析得到磁性聚苯乙烯微球磁性物质质量分数为14.5%.振动样品磁强计(VSM)测试结果表明,磁性聚苯乙烯纳米粒子的比饱和磁化强度为14.4 A.m2/kg,具有超顺磁性.

曙红,叶绿素铜三钠共敏化TiO_2纳米颗粒的光催化性能

采用曙红与叶绿素铜三钠对TiO2纳米颗粒进行了光敏化,研究了TiO2纳米颗粒在节能灯光源下的光催化活性。通过XRD、TEM和UV-Vis等手段对TiO2纳米颗粒的物相、粒径、形貌及光学性能进行了表征分析。结果表明:光敏化可以保持TiO2原来的锐钛矿相,对其形貌亦影响甚少;光敏化后的TiO2纳米颗粒在可见光区吸光程度有较大提高,两种光敏剂以协同作用使光谱响应波长向可见光方向移动,拓展了TiO2光谱响应范围。光催化降解实验表明:光敏剂共敏化TiO2纳米颗粒有很好的光催化性能,且敏化温度30℃,敏化时间8h,曙红质量浓度30mg/L及叶绿素铜三钠质量浓度20mg/L时,光敏化的TiO2纳米颗粒光催化效果最好,节能灯光源下对甲基橙的降解率为61.33%。

醇水法制备Fe_3O_4纳米颗粒工艺优化

采用醇水法制备纳米Fe3O4,用正交实验法考察Fe3+与Fe2+的比例、反应温度、总铁浓度和醇水比对纳米Fe3O4粒径的影响。结果表明,最佳工艺为醇水比为1∶1,Fe3+/Fe2+的摩尔比为2∶1,总铁浓度为0.03 mol/L,反应温度为80℃。用XRD,TEM,FT-IR,VSM对所制备纳米颗粒进行结构和性能的表征。

磁性微/纳米材料处理水溶液中金属离子研究进展

磁性微/纳米材料具有吸附性能好、化学稳定性好、易再生和易于固液分离等特点,作为一种新型的功能材料,在水处理工程中已成为研究的热点。介绍了近年来铁氧化物微/纳米材料、功能化铁氧化物、磁性无机复合微/纳米材料和磁性有机复合微/纳米材料作为吸附剂处理水溶液中金属离子的研究进展,并对其未来发展趋势进行了展望。

多元醇还原法制备FePt纳米颗粒

以乙酰丙酮铁和氯铂酸作为Fe源和Pt源,1,2-十二烷二醇为还原剂,通过多元醇还原法制备出单分散的FePt纳米颗粒,研究了表面活性剂油酸和油胺对FePt纳米颗粒形貌和分散性的影响。结果显示,未使用表面活性剂制得的FePt纳米颗粒粒度范围是1.0～6.0 nm,平均粒径为3.4 nm;使用油酸和油胺制得的FePt纳米颗粒粒度范围是2.5～5.5 nm,平均粒径4.1 nm。通过XRD、TEM和VSM分析表明,油酸和油胺修饰的FePt纳米颗粒为面心立方结构,形状近似球形,分散性良好,粒径分布较未使用表面活性剂时变窄;VSM显示其矫顽力趋近于0,呈现超顺磁性。

热处理对FePt纳米颗粒磁性能的影响

通过多重还原法制备FePt纳米颗粒,并研究不同热处理温度对其磁性能影响。XRD及TEM分析表明:所制备的FePt纳米颗粒为fcc结构,颗粒为类球形且分散性较好,尺寸在5.0nm左右。DSC及VSM显示,高温退火处理可以使FePt纳米颗粒从无序的fcc相变成有序的fct相,随着温度的升高矫顽力变大,600℃时可达240kA/m,但是在高温区(550℃及以上)矫顽力的变化并不明显,这主要是由高温退火过程中纳米颗粒的团聚导致的。

磁性聚苯乙烯(Fe_3O_4/PS)微球合成的影响因素分析

以共沉淀法制备的Fe3O4纳米颗粒作为磁核,用聚乙二醇(PEG)为分散剂,过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂,苯乙烯为单体,在乙醇/水混合溶剂中,采用分散聚合法制备出聚苯乙烯磁性高分子微球.研究聚合温度、Fe3O4用量、引发剂用量、分散剂用量以及乙醇/水比例等反应条件对聚合物磁性微球粒径和磁性能的影响,找出的最佳工艺参数为:单体用量为15 mL,Fe3O4用量为0.5 g,引发剂与单体的质量比为10∶1 000,醇水体积比为45/50,分散剂PEG用量为25 g,最佳反应温度为75℃.

表面活性剂对FePt纳米颗粒形貌的影响

分别以乙酰丙酮铁(Fe(acac)3)和氯铂酸(H2PtCl6.6H2O)作为Fe源和Pt源,乙二醇作为还原剂和溶剂,通过多元醇还原法制备出单分散的FePt纳米颗粒,并研究了表面活性剂油酸油胺和CTAB对FePt纳米颗粒形貌和磁性能的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和振动样品磁强计(VSM)对纳米颗粒进行表征。结果表明,表面活性剂油酸油胺和CTAB修饰的FePt纳米颗粒均为面心立方(FCC)结构,分散性良好,粒径分布较未使用表面活性剂时变窄;油酸油胺修饰的FePt形貌主要是球形,但是有四方形纳米结构出现;而CTAB修饰的FePt形貌有蠕虫状产生。VSM结果显示其矫顽力都趋近于零,呈现超顺磁性。

Gd,B共掺杂改性TiO_2纳米颗粒的可见光光催化活性

采用溶胶-凝胶法制备了Gd和B共掺杂的TiO2纳米颗粒,研究了TiO2纳米颗粒在可见光下的光催化活性。应用XRD、TEM和UV-Vis等手段对TiO2纳米颗粒的物相、粒径、形貌及光学性能进行了表征。结果表明,掺杂可以抑制TiO2晶粒增长,阻碍TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变。紫外-可见吸收光谱显示,共掺杂纳米颗粒在可见光区吸收有较强提高,共掺杂离子以协同作用拓展TiO2光谱响应,使吸收带产生红移,提高光生载流子的分离效率。光催化降解实验表明,共掺杂TiO2纳米颗粒有很高的可见光光催化活性,以500℃热处理的共掺杂摩尔比为0.005 Gd和0.04 B的TiO2纳米颗粒光催化效果最好,在可见光下对甲基橙的降解率为98.9%。

微乳液法制备Fe_3O_4/TiO_2磁性纳米粒子

采用多元醇还原法制备出平均粒径为6.0 nm的Fe3O4磁性纳米粒子,以此磁性纳米粒子为核,在OP-10/正丁醇/环己烷/浓氨水反向微乳体系中制备出Fe3O4/TiO2磁性纳米复合粒子,通过XRD,TEM,VSM对复合粒子进行性能表征。结果表明,采用微乳液法能够制备出Fe3O4/TiO2磁性纳米复合粒子,并且包覆后比饱和磁化强度有所下降,但矫顽力仍趋近于0,显示超顺磁性。

磁性大孔吸附树脂的悬浮聚合制备与结构性能表征

首先通过反向共沉淀法制备了亲水性的Fe3O4纳米微球,然后对其进行表面偶联改性,使其由亲水性转变为亲油性,增加反应活性点,有利于苯乙烯单体在其表面进行聚合反应。实验结果表明:所制备的磁性吸附树脂粒径为0.5～0.7mm,孔径主要分布在36.7～161.0nm,Fe3O4纳米颗粒占磁性大孔树脂总质量的10.0%,其饱和磁化强度为10.2A.m2.kg-1。这就意味着所制备的磁性大孔树脂可以把磁性能和吸附性能有效地结合。

氧传感器用CeO_2和TiO_2复合材料的研究

氧传感器的发展方向之一是向复合化的方向发展。CeO2和TiO2都是半导体氧化物。CeO2具有半导体特性、抗侵蚀性能和催化特性；TiO2的半导体特性因研究广泛而趋于成熟。将两种氧化物复合的氧传感器可望有更好的性能。

Pluronic P123存在下聚苯胺的制备及其电化学性能

利用过硫酸铵(APS)为氧化剂,十二烷基苯磺酸(DBSA)为乳化剂和掺杂剂,Pluronic P123为自组装剂,采用乳液聚合和自组装相结合的方法制备聚苯胺.考察不同含量Pluronic P123对聚苯胺电化学性能的影响.并通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、X射线衍射仪(XRD)和电化学工作站对制备的聚苯胺进行表征.结果表明:Pluronic P123的存在不仅可以改善聚苯胺的显微结构还可以提高聚苯胺的结晶度和比电容.当Pluronic P123相对于苯胺单体(AN)的质量分数为15%时,聚苯胺的质量比电容为283F/g.