溶胶-凝胶法合成的Fe-Al氧化物纳米复合磁性颗粒

利用溶胶-凝胶法合成了Fe-Al氧化物纳米复合磁性颗粒。X射线衍射(XRD)分析表明,合成的产物为多相Fe-Al氧化物纳米复合磁性颗粒。利用振动样品磁强计(VSM)测量了所制得样品的磁化曲线,并由此得出了样品的饱和磁化强度和矫顽力。实验结果表明,在同一热处理温度下,当样品中Fe元素与Al2O3的质量比越大,所制得的Fe-Al氧化物纳米复合磁性颗粒的磁性越强;而当样品中Fe元素与Al2O3的质量比固定时,较低的热处理温度有利于Fe3O4晶相的形成,导致所制得的Fe-Al氧化物纳米复合磁性颗粒的磁性较强。在本实验条件下,当样品中Fe元素与Al2O3的质量比为3∶1、经过300℃热处理后,所制得的Fe-Al氧化物纳米复合磁性颗粒的饱和磁化强度最大,为21.1 A.m2/kg;而同样的样品、经过900℃热处理后,其矫顽力最大,为μ0Hc=187.2 mT。

基于无机材料包埋磁性纳米复合颗粒的制备研究

磁性纳米颗粒由于具有一些奇异的物理特征而被广泛的应用于各个领域。因此,有关其表面修饰及复合颗粒的制备已成为目前的一个研究热点。考虑到绝大部分综述性文献都集中在高分子材料的包埋与修饰上,而有关无机材料的包埋则较少涉及。以二氧化硅、碳、金等材料为例着重介绍了基于以上无机材料包埋磁性纳米复合颗粒在近几a来的研究进展,并对其发展前景进行了展望。

可控制备磁性四氧化三铁-金纳米复合颗粒及其催化性能研究

随着纳米催化剂的不断发展,基于纳米金的多功能复合材料以其高效的催化性能而受到广泛关注。本研究采用简单可控的原位还原法,制备了一种粒径均一、分散性良好、可快速磁分离且具有高催化活性与催化稳定性的磁性四氧化三铁-金纳米复合颗粒。首先用有机硅源-巯丙基三乙氧基硅烷(MPTES)水解得到的有机硅层来包覆粒径约100 nm的亲水四氧化三铁(Fe3O4)纳米颗粒,再通过有机硅层表面的巯基来锚定原位还原生成的尺寸可控的金纳米颗粒(2 nm或6 nm),得到内核为四氧化三铁、壳层为金纳米颗粒均匀修饰有机硅层的磁性氧化硅复合颗粒。利用透射电子显微镜(TEM)、动态光散射仪(DLS)和振动样品磁强计(VSM)等对所合成材料进行系统表征,结果表明:合成的磁性氧化硅复合颗粒核壳结构明显,分散性良好,粒径约为150 nm;饱和磁强度为32.1 A?m2/kg,具有良好的超顺磁特性。将其应用于4-硝基苯酚的催化还原,转化频率(TOF)值高达70 s-1,远高于文献报道值,五次循环反应后的转化率依然高达98%,证实其具备高催化活性及良好的循环催化性能。

磁性纳米颗粒负载钯催化剂对Heck反应的催化活性

采用水热法合成了碳包埋磁性纳米复合颗粒C/(Au@Fe),并以之为载体制备了纳米钯催化剂,利用透射电镜、X射线光电子能谱和振动样品磁强计等手段对催化剂进行了表征,评价了催化剂对Heck反应的催化活性.结果表明,催化剂的平均粒径约为300nm,表面覆盖着一层粒径为12nm的钯颗粒,整个催化剂呈现超顺磁性.对于碘代苯与丙烯酸之间的Heck反应,在乙酸钠或三乙胺碱性条件下反应4h,碘代苯转化率可达95%以上.催化剂重复使用10次时仍可保持很高的催化活性(碘代苯转化率88%).对于其他不同反应底物之间的Heck反应,催化剂同样显示有较高的催化活性.催化剂可稳定分散于反应体系中,并可在外磁场作用下快速与反应体系分离.

磁性荧光复合纳米材料的研究进展

随着纳米科学技术的发展,科学工作者们已经成功制备出具有独特电、磁、光、热、生物、化学等性能的功能性纳米颗粒。这些功能性纳米颗粒对于生物、医学、电子、化学、材料等许多学科领域的发展具有重大意义,其中荧光量子点和磁性纳米材料因其独特的发光性能和磁学性能而引起广大科学工作者的兴趣。然而,随着科学技术的进一步发展,单一功能的材料已经不再满足人们对先进材料的需求,因此,具有磁性荧光双重功能的复合材料备受关注。本文概述了磁性荧光复合纳米颗粒的制备方法及其应用。

磁性荧光复合纳米颗粒的合成、表征及应用

首先通过共价键合法制备了羧甲基壳聚糖修饰(CMCS)的Fe3O4-CMCH复合纳米颗粒,然后与谷胱甘肽修饰的Cd Te@Zn S QDs通过酰胺缩合反应连接,并在此复合纳米颗粒表面再修饰一层CMCS,最终制备出以CMCS为基质的磁性荧光复合纳米颗粒。利用XRD、TEM、SEM、FT-IR、UV-vis、VSM和荧光光谱等方法对产物性能进行了表征与分析。结果表明:磁性荧光复合微球具有良好的单分散性,平均粒径为170±5 nm;且具有良好的磁性能和发光性能,饱和磁化强度为37.25 Am2/kg;当加入CMCS的浓度为6×10-10 mol/L时,复合纳米颗粒的荧光强度最强;在模拟人体的生理环境下检测,复合纳米颗粒显示出良好的缓释性能。

胺化Fe3O4@SiO_(2)纳米颗粒的制备及其对水溶液中Cr(Ⅵ)的去除

六价铬(Cr(Ⅵ))因其高毒性受到人们广泛关注,为提高吸附法去除Cr(Ⅵ)的效率,合成了一种新型核壳结构的聚乙烯亚胺(PEI)功能化复合纳米颗粒(Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)–NH_(2)),用于去除水中Cr(Ⅵ)。研究了磁性纳米颗粒的化学结构、形貌和磁性特性。考察了初始浓度、吸附时间、溶液pH值和无机阴离子对Cr(Ⅵ)吸附效率的影响。Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)–NH_(2)在去除Cr(Ⅵ)方面表现出优异的性能,其最大吸附容量为251.83 mg/g。吸附过程具有pH值依赖性,自发性,吸热性。Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)-NH_(2)质子化,通过静电吸引完成对Cr(Ⅵ)的吸附。同时X射线光电子能谱结果表明,部分Cr(Ⅵ)被还原为低毒的Cr(Ⅲ)。Fe_(3)O_(4)@SiO_(2)-NH_(2)去除水中Cr(Ⅵ)时具有良好的重复使用性,且磁选时间仅需50 s。

磁性氧化铝负载Pd催化剂对硝基苯加氢催化活性的研究

采用微乳法室温下合成了γ-Al2O3/SiO2/Fe3O4磁性复合颗粒为载体负载的纳米钯催化剂。利用透射电镜、x射线光电子能谱和振动样品磁强计等手段对催化剂进行表征,评价了催化剂对硝基苯加氢制苯胺反应的催化活性。结果表明,通过调控反应条件,可在平均粒径为200nm左右的磁性载体上负载10nm左右均匀分散的Pd纳米颗粒,整个催化剂呈现超顺磁性;在催化剂磁含量为8%、Pd负载量1%、反应时间40min、反应温度50℃,反应压力0.5MPa条件下,硝基苯的转化率可以达到100%,催化剂重复使用10次时仍可保持很高的催化活性,并可在外磁场作用下快速分离与回收。

Electron transport properties of magnetic granular films

In this paper,we present a review of electron transport properties of magnetic granular films.Magnetic granular films are nanocomposite materials which consist of magnetic nanoparticles embedded in a nonmagnetic matrix or assembling of magnetic nanoparticles.According to the style of the nonmagnetic matrix,microstructure and the electron transport mechanism of the films,the magnetic granular films were divided into three groups:(1) magnetic metal-metal granular films,(2) magnetic metal-insulator granular films and(3) magnetic nanocluster-assembled granular films.Moreover,we also systematically review the magnetic properties,transport properties and magnetoresistance effect of size-monodispersed Co and Fe nanocluster-assembled films.