等离子喷涂纳米硫化亚铁自润滑涂层的分析与摩擦学性能

摩擦磨损是造成零部件失效的重要原因，而摩擦磨损过程主要发生在固体的表面，等离子喷涂纳米硫化亚铁自润滑涂层能够有效地减少摩擦面的磨擦和磨损。本研究利用自制的纳米尺寸的硫化亚铁颗粒作为等离子喷涂的喂料，在钢基体表面制成了纳米硫化亚铁自润滑涂层。等离子喷涂制得的涂层成分以硫化亚铁为主，经过XRD分析结果的计算，涂层是纳米结构的硫化亚铁颗粒构成的。用等离子喷涂纳米硫化亚铁自润滑涂层进行摩擦磨损试验，结果表明该涂层具有明显优于热处理后GCr15钢的摩擦磨损性能，相同试验条件下摩擦系数降低了1／3-1／2，磨损体积减小50％-70％，而且在真空条件下的摩擦磨损性能比在大气压下还要好，摩擦系数降低1／3，磨损量降低了70％。

聚乙烯醇包覆的纳米晶硫化亚铁的X射线衍射研究

利用液相沉淀法制备出20nm以下不同粒度的聚乙烯醇(PVA)包覆的硫化亚铁(FeS)纳米颗粒样品,对纳米晶feS进行常规X射线衍射研究。通过所测FeS的X射线衍射谱,探讨晶粒尺寸与谱线宽化的变化情况,同时发现纳米晶FeS与Taylor＆Mao报道的120kbar±40kbar,22℃与50kbar±20kbar,120℃±30℃状态下体材料的FeS的高压相具有相同的晶体结构。常温常压下制备出具有高压相的纳米晶FeS,为进一步研究凝聚态高压新相的结构与性质提供新的实验数据。

撞击流-旋转填料床(IS-RPB)制备纳米硫化亚铁的研究

为解决传统间歇式搅拌反应釜制备硫化亚铁产物粒径大、分布不均匀和重复性差的问题,以FeSO_(4)·7H2O和Na_(2)S·9H_(2)O为原料,在超重力反应器(撞击流-旋转填料床)中成功连续制备了粒径小且均一的硫化亚铁纳米粒子。利用扫描电镜、X射线衍射和激光粒度仪等方法对样品的粒径分布和形貌结构进行表征,考察了反应物初始浓度、超重力因子和撞击初速对硫化亚铁粒径的影响。结果表明,随着反应物初始浓度、超重力因子以及撞击初速的增大,硫化亚铁的粒径先减小后增大,粒径分布逐渐变均匀。最佳制备工艺条件为:反应物初始浓度为0.1 mol/L,物料比为1∶1,超重力因子β=239.8,撞击初速μ=9.43 m^(3)/s。在此条件下制备的硫化亚铁纯度较高且粒径分布均匀,中位粒径D50为87 nm,90%的硫化亚铁颗粒在150 nm以下,对铬(Ⅵ)离子有较强的吸附能力,最大吸附量为196.85 mg/g。

硫酸盐还原菌原位合成纳米硫化亚铁还原Cr(Ⅵ)

利用硫酸盐还原菌(SRB)原位合成纳米硫化亚铁(Nano-FeS)构建Nano-FeS@SRB体系还原Cr(Ⅵ)。通过电化学实验和电子传递抑制剂实验探究Nano-FeS对细胞电子传递性能的影响。实验结果表明,Nano-FeS@SRB具有较高的Cr(Ⅵ)还原能力,Cr(Ⅵ)的还原是微生物介导的过程,经Nano-FeS@SRB体系处理后,Cr(Ⅵ)被转化为低毒的Cr(OH);和Cr;O;。Nano-FeS增强了SRB的胞外电子传递,可作为电子穿梭体将细胞代谢产生的电子传递给Cr(Ⅵ),实现Cr(Ⅵ)到Cr(Ⅲ)的还原。在Cr(Ⅵ)初始质量浓度为20 mg/L、反应温度为35 ℃、体系pH为5.0的条件下,Cr(Ⅵ)去除率为93%。

Fe(Ⅱ)催化纳米过氧化钙降解混合氯代烃

针对地下水中常见的6种氯代烃污染物三氯乙烯(TCE)、四氯乙烯(PCE)、氯仿(CF)、四氯化碳(CT)、1,2-二氯乙烷(DCA)和1,1,1-三氯乙烷(TCA),对比研究了Fe(Ⅱ)催化纳米过氧化钙(nCaO2)体系及柠檬酸(CA)或硫化亚铁(FeS)强化体系对单一氯代烃和混合氯代烃的去除效果。实验结果表明:混合氯代烃降解过程中各污染物间存在抑制或促进作用;CA和FeS的加入均可促进氯代烯烃(TCE和PCE)的降解,且FeS的促进作用优于CA;当实际氯代烃污染地下水中氯代烯烃(TCE或PCE)的浓度较高,而氯代烷烃(CF、CT、DCA或TCA)的浓度较低时,可灵活选用nCaO2-Fe(Ⅱ)及其强化体系进行修复。

抗坏血酸改性纳米硫化亚铁对水体Cr(Ⅵ)的还原特性及机制

为提高纳米硫化亚铁的稳定性及其对水体Cr(Ⅵ)的还原特征,本文通过化学共沉淀法制备抗坏血酸改性纳米硫化亚铁(VC-nFeS)并阐明其对水体Cr(Ⅵ)的还原特性与机制.实验结果表明,VC-nFeS对水中的Cr(Ⅵ)具有优良的还原效果,当pH为7.0,温度为25℃,材料中还原成分FeS与废水中Cr(Ⅵ)的物质的量比为1.5∶1时,还原率可达到99%以上.VC-nFeS投加量、反应温度、初始pH值等因素都会影响Cr(Ⅵ)还原,增加投加量和提高反应温度都能够提高还原速率,酸性和中性环境更有利于Cr(Ⅵ)的还原.VC-nFeS还原Cr(Ⅵ)的过程符合伪二级动力学反应模型,主要以化学吸附为主.等温吸附实验结果表明,两者之间的反应过程用Langmuir模型拟合程度较好,该材料在25℃条件下的最大吸附容量为595.24 mg·g^(-1).扫描电镜(SEM)和Zeta电位测定结果表明,加入抗坏血酸改性能够有效分散纳米硫化亚铁.X射线衍射图谱(XRD)和红外光谱图(FTIR)结果显示,抗坏血酸改性处理能够提高纳米硫化亚铁的稳定性,并减少材料表面氧化.另外,产物表征结合水体实验结果表明反应产物主要是Cr(OH)3、Cr(Ⅲ)-Fe(Ⅲ)络合物和Cr_(2)O_(3).

FeS纳米颗粒的制备、表征及相关物性的研究

利用溶胶法制备出不同粒度的聚乙烯醇(PVA)包覆下的硫化亚铁(FeS)纳米颗粒，探讨反应物浓度对产物的影响。对FeS进行了物性表征，同时进行了高压衍射相变的研究。

Cu^(2+)掺杂纳米FeS复合材料的制备及电化学性能研究

纳米FeS晶体结构稳定、离子导电率较高,但是在反应的过程中也易形成副产物,造成一定的损失。所以为了提高锂离子电池的各项电池性能如导电性及稳定性等,抑制多硫化锂等副产物的影响,本文采用液相沉淀法将Cu^(2+)掺入FeS制得纳米复合材料Fe_(1-x)Cu_xS,并作为负极材料组装成锂离子二次电池测试其电化学性能及循环性能。

微纳米气泡技术在景观水处理中的应用初探

一、景观水处理的意义近年随着社会经济的迅速发展,城乡水体环境有变差的趋势,大量水体处于劣五类水质以下,污染物主要包括有害藻类、悬浮杂质、有机污染物、重金属等。水体自净功能跟不上使得水体富营养化,水中的铁、锰等重金属还原,与水中的硫离子形成硫化亚铁等使水体黑臭。

FeS量子点及其复合薄膜的制备与红外特性研究

过渡金属硫属化合物(TMCs)因其独特的电子结构和优异的光电性能,被广泛应用于催化、光电器件和生物成像等领域。硫化亚铁量子点(FeS QDs)作为一种TMCs纳米材料,由于较窄的禁带宽度而表现出优异的近红外特性,在红外探测器方面具有潜在价值。文中采用液相超声剥离法制备了FeS QDs,再利用共混法制备得到FeS QDs/PVA纳米复合薄膜,并对FeS QDs进行了形貌和结构的表征,测试了FeS QDs和FeS QDs/PVA纳米复合薄膜的光学性质。结果表明:FeS QDs分散性良好,没有出现团聚现象,平均粒径约8.1 nm,平均高度8.7 nm,呈球形,通过计算得到FeS QDs的直接带隙约为0.23 eV;FeS QDs及其PVA纳米复合薄膜在红外波段均具有明显的吸收和发光特性;随着激发波长增加,复合薄膜的峰位发生红移,表现出Stokes位移效应和激发波长依赖性。FeS QDs/PVA纳米复合薄膜所展示的优异红外吸收和发光特性,表明其在红外探测、生物医学、光电器件等研究领域中具有重要的应用潜力,有望成为一种新型红外光电材料。

Co掺杂FeS2/CNTs的制备及其超级电容器性能

采用一步水热法,合成了Co掺杂的FeS 2/碳纳米管(CNTs)复合纳米材料。用XRD和SEM对材料的组成、晶相、尺寸及形貌进行了分析,结果表明纯的FeS 2的是由小颗粒聚集而成,而在Co元素和CNTs的共同作用下得到了多孔片状的形貌。加入CNTs极大地提升了材料的比表面积因而提升了材料的电化学性能。所获得的Co掺杂FeS 2/CNTs电极具有较高的比容量(257.1 F·g^-1)和良好的循环寿命。

蛋清源nano-FeS的合成及对东方蜜蜂微孢子虫的抗菌活性

在分离鉴定出东方蜜蜂微孢子虫(N.ceranae)的基础上,对蛋清源纳米硫化亚铁(nano-FeS)的合成方法进行优化并探究其对N.ceranae的体内外抑菌作用。从感染蜂群中分离致病菌,经形态学和分子生物学鉴定为N.ceranae。通过体外试验证明了nano-FeS对N.ceranae的抑菌作用及机制。通过体内试验证实了nano-FeS对N.ceranae病的治疗作用。结果显示,采用热溶剂法合成了nano-FeS,并通过正交试验筛选出最佳合成方法。流式细胞术和荧光染色试验证实,nano-FeS促进N.ceranae的凋亡坏死。nano-FeS处理后发现,N.ceranae细胞内发生铁富集,破坏谷胱甘肽和谷胱甘肽过氧化物酶抗氧化系统,并导致活性氧(ROS)积累,最终导致细胞膜脂质过氧化。体内试验表明,用nano-FeS饲喂蜜蜂后,感染N.ceranae的蜜蜂病死率降低,中肠内的孢子数量减少。利用转录组和荧光定量PCR揭示了nano-FeS对感染N.ceranae蜜蜂中肠基因表达的影响。结果表明,合成并优化了抗N.ceranae的nano-FeS的合成方法,平均粒径为75nm。本研究不仅提供了一种治疗蜜蜂微孢子虫感染的潜在药物,而且发现nano-FeS的抗真菌机制与铁死亡有关,nano-FeS对N.ceranae的抑菌作用与nano-FeS质量浓度呈正相关关系。

具有核壳结构的FeS_2微米球与碳纳米管原位复合介孔材料的构建及其在锂离子电池中的应用

通过简单的水热反应原位合成了具有核壳结构的FeS_2微米球与多壁碳纳米管复合的介孔材料(C-S-FeS_2@MWCNT). FeS_2微米球表面由纳米片状颗粒堆叠形成的厚度为～350 nm壳层,以及以化学键的形式吸附在微球表面的碳纳米管共同构成了材料保护层.保护层具有丰富的官能团和大量的孔隙结构,保证了锂离子扩散通道,并有效抑制了体积膨胀. C-SFeS_2@MWCNT在200 mA·g^(-1)的电流密度下,250次循环可逆容量达到638 mA·h·g^(-1),倍率性能也得到明显改善,为过渡金属硫化物电极材料的微米化设计和体积能量密度的提升提供了可能.