石墨烯/Fe3O4/ZnO磁性纳米催化材料的制备及其性能研究

以石墨烯为助催化剂,借助水热法合成石墨烯/Fe_3O_4/Zn O磁性纳米复合光催化材料对Zn O改性。光催化降解测试显示复合材料对对硝基苯酚和罗丹明B降解率可分别达到95.7%和94.2%,重复试验3次后,降解率仍超过90%。对复合材料在光催化体系中磁性回收利用进行了研究,其饱和磁化强度为23.05 emu·g-1,并讨论了其光催化反应机理。

石墨烯-Fe@Fe_3O_4纳米复合材料的制备及其电磁性能研究

采用改进Hummers法制备氧化石墨,通过高温热膨胀剥离氧化石墨获得多层石墨烯,最后由羰基铁热分解法原位制备多层石墨烯-Fe@Fe3O4纳米复合材料。采用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)以及矢量网络分析仪等对该复合材料的结构、形貌、电磁参数等进行了表征和测试。结果表明,石墨烯片层上附着了尺寸小于50 nm的球形Fe@Fe3O4颗粒;反射率损耗(RL)计算结果表明:以金属为衬底,当复合材料厚度为1.5 mm时,在10～16GHz范围内反射损耗均在-10 dB以下;当厚度为3 mm时,材料的反射损耗在4.3 GHz处达最大值,约为-25 dB。

Fe_3O_4磁性纳米粒子-氧化石墨烯复合材料的可控制备及结构与性能表征

首先利用高温分解法制备了粒径为18nm的Fe3O4磁性纳米粒子,并进行羧基化修饰,然后与聚乙烯亚胺(PEI)化学修饰的氧化石墨烯进行交联反应,得到磁功能化的氧化石墨烯(MGO)复合材料.研究了氧化石墨烯片上的磁性纳米粒子的可控负载及其对复合材料磁性能的影响.利用透射电子显微镜(TEM),原子力显微镜(AFM),X射线衍射(XRD),傅里叶变换红外(FT-IR)光谱,热重分析(TGA),振荡样品磁强计(VSM)等手段对MGO复合材料的形貌,结构和磁性能进行了表征.结果表明,我们发展的MGO复合材料的制备方法具有简单、可控的优点,所制备的MGO复合材料具有较高的超顺磁性.该类磁性氧化石墨烯复合材料有望在磁靶向药物、基因输运、磁共振造影以及磁介导的生物分离和去除环境污染物等领域获得广泛的应用.

石墨烯负载纳米Fe_3O_4复合材料的摩擦学性能

采用液相超声直接剥离法制备了石墨烯负载纳米Fe3O4复合材料,用SEM、TEM对其形貌进行了表征,利用多功能往复摩擦磨损试验仪考察了石墨烯负载纳米Fe3O4复合材料在纯水中的摩擦磨损性能。通过SEM、XPS分别分析了磨痕表面的形貌、典型元素的化学状态,初步探讨了石墨烯负载纳米Fe3O4复合材料在纯水中的润滑机理。结果表明：纳米Fe3O4均匀分布于多层石墨烯片层表面和层间,粒径为20~90 nm;其作为纯水添加剂具有良好的减摩抗磨性能,如试验载荷为10 N,浓度为0.01wt%的石墨烯负载纳米Fe3O4复合材料水分散体系润滑时比纯水润滑的摩擦系数和磨损体积分别下降26.7%和35.4%,这主要是由于复合材料在磨损表面形成了吸附膜、含石墨烯和纳米Fe3O4的边界润滑膜,抑制了Fe的氧化,减轻了摩擦表面的磨损。

溶剂热法制备Fe_3O_4/氧化石墨烯复合材料及其性能研究

以氧化石墨和二茂铁为原料,采用溶剂热法原位一步合成了Fe3O4/还原氧化石墨烯(Fe3O4/RGO)复合物,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)、循环伏安测试等手段对复合材料的形貌、结构、磁性能和电化学性能进行了表征。结果表明,该方法具有简单、可控的优点,通过调变前驱物中氧化石墨和二茂铁的比例,可以控制复合物中Fe3O4纳米粒子的负载量。所制备Fe3O4/RGO复合材料由平均粒径约20nm的Fe3O4纳米颗粒高度分散在还原氧化石墨烯片层上组成,具有较好的超顺磁性,电化学稳定性和良好的倍率性能。

石墨烯/Fe_3O_4磁性纳米材料分散固相萃取环境水样中的己烯雌酚

合成了石墨烯/Fe3O4磁性纳米材料(G/Fe3O4),并以此作为吸附剂,建立了分散固相萃取环境水样中己烯雌酚(DES)的新方法。通过红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪对吸附剂进行表征。考察了pH值、吸附时间、盐类等对吸附性能的影响。结果表明,最佳吸附pH值为7.0,吸附时间为20 min,吸附率最高可达88.2%。无水乙醇可有效洗脱吸附在石墨烯/Fe3O4磁性纳米材料表面的己烯雌酚,回收后的吸附剂可再利用。石墨烯/Fe3O4磁性纳米材料对己烯雌酚的等温吸附符合Langmuir模型,其最大吸附容量为79.6 mg/g,Langmuir吸附平衡常数为5.39 mL/μg。

Fe_3O_4空心球/石墨烯复合吸波材料的制备及其性能

利用化学法制备氧化石墨烯（GO）与石墨烯（RGO），然后以水热法制备Fe3O4空心球／RGO复合吸波材料。XRD测试结果表明成功合成了具有立方结构的Fe3O4；SEM，TEM分析结果表明复合材料结构分布均匀，粒径约为100 nm。测试了材料在2-18 GHz波段的电磁参数，模拟计算了材料的反射率，结果显示复合材料的吸波性能比RGO有明显提升。当匹配厚度为7 mm时，复合材料具有两个吸收峰：在5.5 GHz处吸收峰为-9.5 dB，在16.5 GHz处出现最大吸收峰-36 dB。

煤沥青基类石墨烯碳/Fe_3O_4复合物的制备及其锂电性能研究

采用具有低软化点的煤沥青作为碳源,原位包覆Fe_3O_4纳米粒子制备Fe_3O_4/煤沥青基碳复合材料(简称Fe_3O_4/C),并研究复合物作为锂离子电池电极材料的性能.结果表明,所得煤沥青碳呈类石墨烯状包裹在Fe_3O_4纳米粒子周围,包覆前后所得产物的尺寸变化不大,约为200~400nm.XPS和热重分析证明复合物中存在C、O和Fe元素且Fe_3O_4含量为92.4%.采用交流阻抗、倍率性能和循环稳定性等对复合物进行电化学性能测试,所得的产品Fe_3O_4/C-700的电阻值为26.80Ω,比纯品Fe_3O_4的电阻值(126.04Ω)明显降低,说明煤沥青基碳具有提升Fe_3O_4导电性的功能.在0.1A·g^(-1)的电流密度下,Fe_3O_4/C-700复合物的放电比容量达993mA·h·g^(-1),比单纯Fe_3O_4的放电比容量(821mA·h·g^(-1))增加约21%;在0.4A·g^(-1)的电流密度下循环100次效率保留值为80.48%,表现较好的循环稳定性.所得煤沥青基类石墨烯碳原位包覆Fe_3O_4纳米粒子,有效抑制了后者在锂离子充放电过程中体积膨胀引起的聚集,同时增强了Fe_3O_4纳米粒子的导电性,使其表现出令人满意的电化学性能.

石墨烯/Fe3O4/FeSiAl复合材料的制备及吸波性能

以FeSiAl片状磁粉、膨胀石墨为主要原料,采用水热法制备石墨烯/Fe3O4/FeSiAl复合材料。通过XRD、SEM、Raman、FTIR和矢量网络分析仪（VNA）对石墨烯/Fe3O4/FeSiAl复合材料的晶相、微观形貌和吸波性能进行了表征和分析。结果表明：通过水热还原法,将氧化石墨烯还原成石墨烯,并且生成的石墨烯及Fe3O4颗粒均匀包覆在FeSiAl片状磁粉上,这种片状和颗粒状不同结构的复合,制备出了兼具磁损耗和介电损耗的吸波材料。在0.2~2.66 GHz频段内,当氧化石墨烯和FeSiAl质量比为1∶9,相应匹配厚度为2 mm时,石墨烯/Fe3O4/FeSiAl复合材料在2.56 GHz处最小反射率可达到–17 dB,其有效吸收频带范围（反射率小于–10 dB）为2.27~2.66 GHz。随着氧化石墨烯与FeSiAl质量比的增加,石墨烯/Fe3O4/FeSiAl复合材料的有效吸收频带向高频移动,有助于该吸波材料在高频段的应用。

Fe_3O_4/石墨烯复合材料的制备及其电化学性能研究

以FeCl_3·6H_2O和FeCl_2·4H_2O为铁源,以Na OH溶液为沉淀剂,选择共沉淀法制备Fe_3O_4∕石墨烯复合物。以Fe^(2+)和Fe^(3+)的浓度作为变量制得5种不同比例的Fe_3O_4/石墨烯纳米复合材料,然后将所得复合材料压制成电极片,组装成超级电容器后进行循环伏安(CV)、恒电流充放电(GCD)、交流阻抗(EIS)测试,探究Fe_3O_4与石墨烯的含量比对复合材料电化学性能的影响。结果表明,当FeCl_3·4H_2O和FeCl_2·4H_2O用量分别为0.456 g和0.665 g,氧化石墨烯用量为150 mg时,所制备复合材料的电化学性能最佳,比电容可达510 F/g。

纳米Fe_3O_4负载石墨烯/BMI树脂基复合材料的摩擦学性能

采用化学共沉淀法制备出类球状Fe_3O_4负载石墨烯(GNS-npFe_3O_4)和棒状Fe_3O_4负载石墨烯(GNS-nrFe_3O_4),研究了两种形貌的GNS-Fe_3O_4杂化粒子及其与双马来酰亚胺(BMI)树脂形成的复合材料的摩擦学性能.结果表明,GNS-Fe_3O_4对于BMI树脂具有明显的减摩、抗磨效果.相比于GNS-nrFe_3O_4,GNS-npFe_3O_4在石蜡油体系中展现出更低的摩擦系数和自润滑性,而且其BMI复合材料耐磨性更高.但是,由于较大尺寸的粒子更易在摩擦过程中从基体析出,因而GNS-nrFe_3O_4/BMI相比于GNS-npFe_3O_4/BMI复合材料具有更低的摩擦系数.

石墨烯/Fe_2(MoO_4)_3复合物的制备与电化学特性研究

首先通过Hummers法制备氧化石墨烯,然后石墨烯为模板用水热法将其与Fe_2(MoO_4)_3复合,成功制备了石墨烯/Fe_2(MoO_4)_3三维多孔复合物。通过XRD、扫描电镜、拉曼光谱以及红外光谱对制备的石墨烯/Fe_2(MoO_4)_3复合物进行结构和形貌表征,并测试了其电化学特性。结果显示石墨烯/Fe_2(MoO_4)_3复合物呈多孔结构,且Fe_2(MoO_4)_3颗粒分散在石墨烯孔隙间,循环伏安曲线显示复合物有优良的电化学性能。

涤纶织物石墨烯-Fe3O4复合溶液抗静电整理

涤纶织物存在亲水性差,易产生静电等问题,文中采用石墨烯-Fe3O4复合溶液,用于涤纶织物的抗静电整理,探讨了工艺条件对织物抗静电性能的影响,并测试整理后织物的抗静电性、防紫外线性及耐水洗性。结果表明,涤纶织物石墨烯-Fe3O4。复合溶液抗静电整理最佳工艺为:石墨烯用量0.27g/L,Fe3O4用量3.73g/L,黏合剂NH-110用量150.00g/L,轧液率70%;石墨烯-Fe3O4复合溶液整理后涤纶织物抗静电效果好,带电量仅为156C/m^2,赋予了涤纶织物良好的抗静电性,且水洗5次后仍具有良好的抗静电性。

四氧化三铁/还原石墨烯(Fe_3O_4/rGO)催化H_2O_2电还原

通过水热合成法制备Fe_3O_4/还原石墨烯(Fe_3O_4/rGO)复合催化剂.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)对复合催化剂进行表征,获得的Fe_3O_4均匀地分布在石墨烯表面,平均粒径为20~30nm.电化学(CV,LSV,CA,EIS)测试表明:Fe_3O_4/rGO复合催化剂的催化性能高于Fe_3O_4催化剂的催化性能.当E=-0.6V时,Fe_3O_4/rGO复合催化剂电流密度可达4.32m A/cm^2,约是Fe_3O_4催化剂的9.4倍.

溶胶凝胶法制备Fe_3O_4/石墨烯复合材料及其在锂离子电池负极材料中的应用

Fe_3O_4作为锂离子电池负极材料,理论比容量很高,是一种十分具有应用前景的材料,但是其体积膨胀与导电性差的问题制约了其商业的发展。试验采用简单易行的溶胶凝胶法制备Fe_3O_4/石墨烯复合材料,将纳米棒Fe_3O_4均匀负载在石墨稀上,石墨烯作为桥梁,增加了材料的导电性,同时为Fe_3O_4纳米棒的体积膨胀提供了缓冲作用。试验结果表明,Fe_3O_4/r GO复合材料中石墨烯含量为30. 9%,展现良好循环稳定性及倍率性能,在经过50次循环之后仍具有845. 6 m Ah/g的比容量。

Fe_3O_4/石墨烯复合材料的制备与表征

为了研究 Fe3 O 4形貌与其复合材料电磁吸收性能之间的关系,采用水热法制备了微粒和棒状两种形貌的 Fe3 O 4与石墨烯复合材料.利用 X 射线衍射（XRD）仪、透射电子显微镜（TEM）和矢量网络分析仪（VNA）对复合材料的结构、形貌以及电磁吸收性能进行了表征.结果表明,纳米 Fe3 O 4棒/石墨烯复合材料相比纳米 Fe3 O 4粒子/石墨烯具有更优异的电磁吸收性能,其在8-18 GHz 范围内小于-10 dB 频带宽9．8-17．9 GHz,说明材料的微波吸收性能和纳米粒子的形貌有关.

锂离子电池Fe_3O_4-SnO_2-石墨烯复合阳极材料制备及性能研究

采用水热法制备Fe3O4-Sn O2-石墨烯复合材料,并与水热法制备的Fe3O4和Sn O2纳米粒子作为锂离子电池阳极材料进行比较,并用SEM电镜进行产物形貌表征。结果显示,Fe3O4纳米粒子呈微球状,粒径约40nm^100nm,Sn O2纳米粒子粒径大小在10nm^50nm,Fe3O4和Sn O2同时与石墨烯复合后,呈"三明治"夹心结构。电化学性能研究显示,Fe3O4和Sn O2纳米粒子、Fe3O4-Sn O2-石墨烯三种材料作为电极首次充放电比容量分别是:825.51和1004.43m Ah/g,1010和1055m Ah/g,1199和1168m Ah/g。除此之外,其它3,5,10,30,50次充放电循环后,复合了石墨烯的材料比容量分别均在单纯的Fe3O4和Sn O2纳米粒子作为电极材料获得了一定的提高。在此进一步证实,氧化物与石墨烯发生了正协同作用。

氧化石墨烯负载磁性Fe_3O_4复合纳米材料的制备及其对液压油中苯胺吸附性质的研究

以氧化石墨烯为载体,通过水热法合成了氧化石墨烯负载磁性四氧化三铁(GO@Fe_3O_4)复合纳米材料,采用红外、X粉末射线、透射电镜技术分别对氧化石墨烯和GO@Fe_3O_4进行了表征。并考察了GO@Fe_3O_4对苯胺的吸附性质。

静电自组装方法合成的具有多孔三维网络结构的Fe_3O_4/石墨烯复合材料作为高性能锂离子电池负极材料(英文)

采用静电自组装方法,分两步合成Fe(OH)3/GO前驱体(GO:氧化石墨烯),再通过水热反应和600°C高纯氮气气氛下煅烧,获得了Fe3O4/石墨烯复合材料.通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、拉曼(Raman)光谱等多种分析,发现该复合材料具有三维多孔石墨烯网络结构.把合成的这种Fe3O4/石墨烯复合材料作为锂离子电池负极材料,电化学测试结果表明其具有优良的电化学性能:首次放电容量为1390 mAh·g-1,50次循环后容量为819 mAh·g-1.通过对比实验表明,三维石墨烯网络结构的形成对复合材料的电化学循环稳定性起着关键作用.

MnO2@Fe3O4/石墨烯复合材料对水中Pb(Ⅱ)的吸附

以氧化石墨烯(GO)为原料制备MnO2@Fe3O4/石墨烯(RGO),考察吸附过程中MnO2@Fe3O4/RGO投加量、溶液pH值、初始浓度和吸附时间等因素对Pb(Ⅱ)的去除率和吸附量的影响,并运用BET比表面积测试法计算MnO2@Fe3O4/RGO的比表面积和平均孔径,采用扫描电子显微镜(SEM),振动样品磁强计(VSM),X射线衍射(XRD)和X射线光电子能谱(XPS)等对样品进行表征.结果表明:MnO2@Fe3O4/RGO的比表面积为89.164m^2/g,孔容为0.284cm^3/g;随着pH值在2~10范围内增加,复合材料对Pb(Ⅱ)的去除率先增大后减小,pH=6时达到最大值.通过4种等温吸附模型(Langmuir、Freundlich、Temkin、D-R模型)和4种吸附动力学模型(伪一级动力学、伪二级动力学、Elovich、颗粒内扩散模型)拟合发现,MnO2@Fe3O4/RGO对Pb(Ⅱ)吸附符合伪二级动力学模型.吸附等温线更符合Langmiur模型,属于典型的单分子层吸附,以化学吸附为主,最大吸附量为265.3mg/g.