煅烧温度对Mn改性γ-Fe_2O_3催化剂结构及低温SCR脱硝活性的影响

采用共沉淀法,在不同煅烧温度下制备一系列Mn改性γ-Fe2O3催化剂（Fe0.7M n0.3Oz）,研究了煅烧温度对Fe0.7M n0.3Oz催化剂低温SCR脱硝活性的影响,并借助XRD、N2吸附-脱附、EDS及SEM等手段对催化剂进行表征。结果表明,350℃煅烧所得Fe0.7M n0.3Oz催化剂的低温SCR活性最佳,在70℃时取得92%的NOx转化率,100~200℃可维持100%的NOx转化率,而450℃煅烧所得催化剂的低温SCR活性最低;煅烧温度为350℃时,催化剂具有最大的比表面积和比孔容、发达的孔隙结构及适当结晶度的γ-Fe2O3,而煅烧温度为400或450℃时,催化剂发生烧结且有α-Fe2O3生成,不利于低温SCR反应的进行,因此,Fe0.7M n0.3Oz催化剂的最佳煅烧温度为350℃。

γ-Fe_2O_3纳米粉末的光谱吸收特性研究

利用专门的纳米粉末制备装置,以直径为Φ0.5mm的纯铁丝为原料,采用波长为1064nm的Nd∶YAG脉冲激光器在流动的N2/O2混合反应气体中制备得到了-γFe2O3纳米粉末,采用X射线和光电子能谱仪(XPS)对纳米粉末的结构和表面成分进行了表征。利用紫外/可见光分光度计和傅立叶近红外光谱仪,分别测试了平均粒径为20nm的-γFe2O3纳米粉末在紫外/可见光和红外光谱段的吸收性能,同时对光谱吸收机理进行了分析。实验结果表明,与普通的γ-Fe2O3相比,纳米级的-γFe2O3粉末在红外、紫外/可见光波段都有较强的吸收,对应的吸收率都是随着纳米粉末含量的增加而不断提高。

SiO_2/(γ-Fe_2O_3-SiO_2)磁性催化剂载体的制备

采用溶胶-凝胶法制备了具有高热稳定性的γ-Fe2O3-SiO2复合材料,并在其表面进行SiO2包覆,获得了纳米尺寸磁核的单分散球形SiO2/(γ-Fe2O3-SiO2)颗粒.X射线衍射分析、热重差热分析、扫描电镜、透射电镜以及振动样品磁强计等实验结果说明:Fe2O3-SiO2复合物经过700℃以上温度煅烧30 min后才出现γ-Fe2O3晶相,更高温度或者更长的煅烧时间将导致γ-Fe2O3向α-Fe2O3的转变;经SiO2包覆后得到的SiO2/(γ-Fe2O3-SiO2)为粒径均匀的单分散球形颗粒,颗粒尺寸在150～200 nm左右,内部核心为γ-Fe2O3颗粒,外层则被严密的SiO2包裹.通过将纯Fe3O4粉外层直接包覆SiO2做对比实验表明,SiO2/(γ-Fe2O3-SiO2)具有更加优异的磁性能,是一种优良的催化剂磁性载体.

磁性γ-Fe_2O_3/壳聚糖复合微球的制备及性能

采用一步法通过乳化交联法将纳米磁性γ-Fe2O3粒子包裹在壳聚糖中制备出纳米磁性壳聚糖复合微球,并通过多种分析手段对其进行了性能表征。结果表明:纳米磁性壳聚糖复合微球呈壳-核式结构,纳米磁性核均匀地分散在微球中;复合微球粒径在300 nm左右,呈均匀规则的球形;该复合微球作为牛血清蛋白的载体具有较好的缓释效果。

纳米γ-Fe_2O_3粒子的制备及其性能研究

以乙二醇作为前驱体,采用溶胶——凝胶法制备出了纳米γ-Fe2O3粒子,讨论了灼烧温度等对粒子大小、形貌、磁性等的影响,并采用红外光谱、X射线衍射光谱、透射电子显微镜、比表面分析仪及振动样品磁强计等对粒子的性能进行表征.结果表明:当烧结温度为450℃时,实验所得到的粒子的粒径最小,为5nm左右,磁性最强,比饱和磁化强度为65 emu.g-1,且分散较均匀.

磁性壳聚糖/γ-Fe_2O_3复合膜吸附甲基橙性能研究

以壳聚糖、γ-Fe2O3为原料,采用流延法制备磁性壳聚糖/纳米γ-Fe2O3复合膜,以甲基橙溶液作为目标污染物,考察了吸附剂用量、溶液初始质量浓度、pH、共存阴离子等对吸附效果的影响,并对吸附动力学、热力学进行了初步探讨.结果表明:在pH=2.91、无共存阴离子的条件下,吸附效果最佳,去除率随着吸附剂用量的增加而提高.无机阴离子的存在对吸附容量有显著影响.壳聚糖/纳米γ-Fe2O3复合膜对甲基橙偶氮染料的吸附等温线符合Langmuir模型,吸附过程符合拟二级动力学方程,内扩散为主要控速步骤.吸附是熵推动的自发放热过程,低温有利于反应的进行.

纳米γ-Fe_2O_3/膨胀石墨复合材料制备及电磁性能

采用溶胶-凝胶和低温自蔓延燃烧相结合的方法,通过燃烧混合石墨层间化合物的铁氧体干凝胶制备出一种兼具导电性和亚铁磁性的纳米γ-Fe2O3/膨胀石墨复合材料。采用SEM、XRD和VSM等对其性能进行了表征,结果表明,铁氧体燃烧产物为γ-Fe2O3颗粒,平均粒径31.69 nm,呈膜状分布于膨胀石墨的表层或层间孔隙。随着复合材料中γ-Fe2O3含量的增加,其平均电导率呈逐渐下降趋势,而磁化强度逐渐增强。

SBA-15负载γ-Fe2O3纳米晶的溶胶-凝胶法合成实验研究

以P123（三嵌段共聚物）为模板剂,正硅酸乙酯和硝酸铁为前驱体,通过溶胶-凝胶法在酸性条件下合成了SBA-15负载γ-Fe2O3（Fe和Si摩尔比为0.3）的有序介孔材料。采用X射线衍射（XRD）、透射电镜（TEM）、选区电子衍射花样（SAED）和氮气吸附等手段对所合成的材料进行了结构表征。结果表明,此合成材料具有类似于SBA-15的结构,铁以高分散的γ-Fe2O3纳米晶的形式分布在介孔氧化硅基体中。对高氯酸铵的催化实验结果显示,γ-Fe2O3/SBA-15催化高氯酸铵的分解放热量由纯SBA-15的420.5 J/g提高到1 125.8 J/g,说明纳米γ-Fe2O3能够有效促进高氯酸铵的分解。

磁载光催化剂Ag-TiO_2/ZnO/γ-Fe_2O_3的制备及其光催化性能

采用溶胶-凝胶法在表面包覆了ZnO的磁基体γ-Fe2O3上负载TiO2,光催化还原法在其表面沉积Ag,得到了易于磁性固液分离的磁载Ag-TiO2/ZnO/γ-Fe2O3复合光催化剂。通过XRD、EDX和TEM等测试技术对该复合催化剂进行了表征。以可溶性染料亚甲基兰为降解对象,研究了ZnO的存在和Ag不同含量对复合光催化剂催化活性的影响及催化剂回收再利用的可行性。结果表明,0.5%(质量分数)Ag-TiO2/ZnO/γ-Fe2O3(其中m(TiO2)∶m(ZnO)∶m(γ-Fe2O3)=14∶3∶3)的复合光催化剂具有最高的光催化活性,在3次循环使用后仍能保持较好的光催化性能。

γ-Fe_2O_3/聚噻吩纳米复合材料的制备及其导电性能研究

采用单体聚合法以FeCl3为引发剂进行噻吩的聚合反应,得到了导电性好的-γFe2O3/聚噻吩纳米复合材料。红外、透射电镜、穆斯堡尔谱等研究表明-γFe2O3与聚噻吩之间有着一定的相互作用。复合材料的导电性明显高于纯的聚噻吩样品,随着-γFe2O3含量的增加,复合材料的导电性呈增大趋势。

掺杂Al^(3+)对γ-Fe_2O_3纳米晶性能的影响

用化学沉淀法合成含Al3+的γ－Fe2O3纳米晶，并用红外光谱、差热、X射线衍射、透射电镜等实验手段研究Al3+对γ－Fe2O3纳米晶性能的影响．结果表明，含微量Al3+的γ－Fe2O3纳米晶的相转变温度有所提高，比纯γ－Fe2O3的稳定区域变宽．

不同沉淀条件制备γ-Fe_2O_3催化剂的表征及其NH_3-SCR性能

采用不同沉淀工艺制备磁性γ-Fe2O3催化剂,在固定床上对其NH3-SCR性能进行研究,借助XRD和N2吸附分析揭示了其物性.结果表明,采用正向滴定法、NH4OH作为沉淀剂制得的y-Fe2O3催化剂纯度高,结晶度适宜,孔径主要分布于2 ～ 5nm,有利于脱硝;实验工况下,325 ～400℃温度区间内,其脱硝效率保持90％以上.沉淀剂种类及其加入方法直接影响催化剂的脱硝性能,不当的沉淀工艺会导致α-Fe2O3生成、晶粒直径过大、孔结构塌陷等问题,不利于脱硝.

不同制备方法和反应条件对Fe_2O_3形貌和晶型转变的影响

研究了吸附相反应技术、浸渍法以及沉淀法制备Fe2O3的过程中,反应环境的变化对粒子形貌和晶型转变过程的影响。当吸附层是主要反应场所时,生成的粒子与SiO2表面以较强的化学键键合,焙烧过程中Fe2O3的晶型变化和粒子团聚被有效地抑制,焙烧后Fe2O3粒子维持稳定的γ-Fe2O3晶型和高分散的小粒子。而在乙醇体相中反应生成的粒子,仅通过物理作用与SiO2表面结合,不能有效抑制其向α-Fe2O3晶型的转变和粒子的团聚。吸附相反应制备过程中,当水量持续增加或者体系温度升高,反应环境逐渐从吸附层向乙醇体相中转变,SiO2对Fe2O3晶型转变的抑制作用减弱,从而导致样品中逐渐出现α-Fe2O3晶型。

棒状γ-Fe_2O_3纳米粒子的制备及表征

在聚乙二醇(PEG-400)存在的条件下,在溶液中FeCl3与NaOH反应所得的沉淀物经抽滤后,在空气中60℃干燥6h后再在不同温度下热处理.所得的各样品用XRD、Mossbauer谱、TEM及FTIR等手段进行了表征.结果表明,沉淀经60℃干燥6h后得到结晶较差的γ-Fe2O3粉体(含少量结晶较好的α-FeOOH).经300℃热处理1h后得长径比约为5的棒形γ-Fe2O3纳米粒子.

γ-Fe_2O_3/BiOI光催化材料的制备及其性能研究

利用水热法合成了新型磁性γ-Fe_2O_3/BiOI纳米复合材料,并用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)、能谱元素分析(EDS)、磁性表征(VSM)对其结构进行表征。通过在可见光下降解亚甲基蓝(MB),对其光催化性能进行评价,结果表明,5%γ-Fe_2O_3/BiOI磁性复合材料的光催化活性较好,60 min对MB的降解率达到97%。可在外加磁场的作用下实现快速分离与回收。光催化剂的回收循环实验表明,3次循环利用后对MB的光催化降解率仅小幅下降,说明其具有很好的重复稳定性。

γ—Fe_2O_3的CO气敏特性的研究

本文研究了γ-Fe_2O_3材料的制备和掺杂对CO气敏特性的影响。实验表明用硫酸盐制备的γ-Fe_2O_3材料具有相对高的灵敏度,进行适当的Ti-Rh复合氧化物掺杂又明显提高了γ-Fe_2O_3材料对CO的灵敏度。讨论了该掺杂的量对CO灵敏度的影响,及相应元件的基本性质。

纳米γ-Fe_2O_3粉体的合成与磁性增强研究

采用微乳法合成出氧化铁的前驱体——纳米β-FeOOH,分别以β-FeOOH与添加剂壬基酚聚氧乙烯醚(NP-4)以物质量的比(n)为4,5,100添加NP-4,混合煅烧．采用拉曼光谱分析了样品中炭含量及分布,并且用透射电镜观测产物的形貌和粒径,采用磁强计观测产物磁性的变化．结果得出,对n=5或破乳所得凝胶煅烧,所得样品皆为分散均匀的四方形颗粒状,且为磁性明显增强的纳米氧化铁γ-Fe2O3．还分别讨论了样品中炭含量以及颗粒形状对比饱和磁化强度σs、矫顽力、矩形比的影响．

室温研磨固相反应法制备γ-Fe_2O_3纳米粉体及其气敏性能研究

本文首次以硝酸铁Fe(NO3)3·9H2O、氢氧化钠NaOH和聚乙二醇(PEG-200)为反应物,采用室温研磨固相反应法合成了γ-Fe2O3纳米粉体,并用红外光谱(FTIR)、X射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和气敏元件测试系统对产物的结构、表观形貌及气敏性能进行表征。结果表明,FeOOH在300￣500℃热处理1h均为γ-Fe2O3晶相,粒径为4￣10nm;600℃热处理1h后转化为α-Fe2O3晶相。300℃焙烧后获得的γ-Fe2O3纳米粉体制成的气敏元件对乙醇有较高的灵敏度和较好的选择性。另外,以FeCl3为铁源时仅能得到纯α-Fe2O3纳米粉体,表明不同的铁源和PEG碳链的长短对产物的形成具有至关重要的影响。

基于γ-Fe_2O_3的高梯度磁场中燃煤可吸入颗粒物脱除实验

利用流化床气溶胶发生器分别产生2种不同磁特性的燃煤可吸入颗粒物，在高梯度磁场试验装置中通过添加γ—Fe2O3，进行了可吸入颗粒物脱除的实验研究．结果表明γ—Fe2O3，对高梯度磁场中提高可吸入颗粒物的脱除效率有一定的促进作用．当γ—Fe2O3，的添加量为0．003～0．012g／g（飞灰）时，2种可吸入颗粒物的总脱除效率提高了20％～50％不等，并且γ—Fe2O3对饱和磁矩较大样品的脱除效率促进作用较大；可吸入颗粒物脱除效率随外加磁场、磁介质填充率、磁种与飞灰质量比的增加而增大；磁场开启后，可吸入颗粒物脱除效率的变化可分为缓慢提高、快速提高和稳定3个阶段．

负载型Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂的制备及其对煤微波热解的催化活性

为实现低变质煤资源化的目标,在低变质煤微波热解的基础上采用超声浸渍-焙烧法制备负载型Fe2O3/γ-Al2O3催化剂,采用场发射扫描电镜(SEM)及X射线能谱(EDS)对催化剂进行表征,研究了其对煤微波热解过程中的催化效果及机理,考察焙烧时间、焙烧温度等因素对催化剂催化活性的影响,通过气-质联用(GC-MS)及煤气分析仪对焦油及气体组分和含量进行测定。结果表明,Fe2O3/γ-Al2O3催化剂的加入提高了煤微波热解制氢气及焦油产率,超声浸渍条件下400℃焙烧4h制备的产品催化活性最佳。