双壳层结构Fe_3O_4磁性纳米复合材料的合成以及微波吸收性能

Fe3O4磁性纳米颗粒具有良好的微波吸波性能,但是也有着容易被氧化、吸收频带窄等缺点.以不同粒径的Fe3O4磁性纳米颗粒为核,采用模板法制备了具有双壳层结构的Fe3O4@SiO2@SiO2纳米复合材料.不仅提高了Fe3O4磁性纳米颗粒的稳定性,引入的介电材料还可以实行阻抗匹配,改善材料的吸波性能.

多面体双壳层Co_(3)O_(4)-ZnO及其CO传感性能

以甲醇为溶剂,静置沉淀法合成Co掺杂的ZIF(zeolitic imidazolate framework)-8,将其在管式炉中空气氛围下退火得到多面体双壳层Co_(3)O_(4)-ZnO.通过X射线衍射仪(Xray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、透射电子显微镜(transmission electron microscope,TEM)、热重分析仪(thermal gravimetric analyzer,TGA)手段对合成材料的组成、形貌和热稳定性进行了表征.结果表明,纯ZIF-8在较低的退火温度下保持稳定,更高温度的退火使ZIF-8生成结构坍塌的ZnO.4%Co掺杂的ZIF-8在较低温度下退火后得到多面体双壳结构的Co_(3)O_(4)-ZnO(CZO-4),表明Co在ZIF-8的氧化过程中提供了催化氧化的活性位点,降低了2-甲基咪唑的氧化反应能垒.同时,较低的退火温度给予ZnO充分的成型时间,使其保持菱形十二面体结构而不坍塌.由Co元素催化由外而内的氧化生长过程,最终使ZnO生长为双壳层结构.而将Co的载量提高到8%,得到的双壳层则变得不明显(CZO-8).在对CO气敏测试结果分析中发现,相对于CZO-8和ZnO,CZO-4具有更优异的CO传感性能,具有高灵敏度(R_(a)/R_(g)=21.8@100×10^(-6)CO)、高选择性(达到H_(2)灵敏度的8.7倍)和长期稳定性(在42 d测试中信号平稳).这是由于CZO-4具有较大的比表面积和气体传输通道,以及Co作为活性位点对CO催化氧化作用带来的气敏性能的提升.

核-壳结构硅灰石/磷酸钙多孔陶瓷微球的制备及表征

本文研究了双壳层型核-壳结构β-硅灰石/β-磷酸三钙(β-CaSiO3/β-TCP)生物活性复相陶瓷微球的制备及表征;利用添加有机微球造孔剂工艺,在内、外壳层分别构建出孔径10μm左右的多孔结构,并对其体外降解行为进行了分析。结果显示,运用自制同轴喷头微流控系统制备的生物活性复相陶瓷微球的工艺简单,微球尺寸均一,球形形态良好,经干燥、煅烧处理后陶瓷微球发生明显收缩,颗粒度维持在2.2±0.1mm。通过改变组分分布、烧结温度制度以及双壳层内部结构等实现复相陶瓷体外降解的可调节性。以上研究结果表明,该方法制备的多孔双壳层型核-壳结构复相陶瓷微球解决了组分降解速率调控问题,以及由此堆砌颗粒形成三维网络孔道演化可调可控性能,势必将在研究骨缺损修复和微球载药领域具有重要意义。