纳米CuO/CoFe_2O_4-TiO_2模拟太阳光降解亚甲基蓝的性能

采用溶胶-凝胶法制备CuO/CoFe_2O_4粒子,并与P25复合制备纳米催化剂CuO/CoFe_2O_4-TiO_2。通过模拟太阳光催化降解亚甲基蓝,对催化剂活性进行研究,采用SEM、TEM、XRD和UV-Vis DRS方法对催化剂进行表征。结果表明,CuO/CoFe_2O_4粒子均匀分散在P25微粒表面,平均粒径为60 nm。并考察催化剂类型、CuO/CoFe_2O_4-TiO_2中P25含量、光照强度、焙烧温度和亚甲基蓝的预吸附率等条件对降解过程的影响,发现催化活性较高的催化剂是质量分数70%的P25与CuO/CoFe_2O_4在550℃复合,催化性能较佳,经250 W的氙灯照射60 min,亚甲基蓝脱色率达99%。

Inactivation of Escherichia coil on Immobilized CuO/CoFe2O4-TiO2 Thin-Film under Simulated Sunlight Irradiation

Composite photocatalysts of CuO/CoFe2O4-TiO2 were successfully synthesized by a sol-gel method and fixed on ordinary tiles. The photosterilization of Escherichia coli was examined on CuO/CoFe2O4-TiO2 thin films under a xenon lamp irradiation. The film was characterized by XRD, and the morphology was observed by SEM. Disinfection data indicated that CuO/CoFe2O4-TiO2 composite photocatalysts have the much better photocatalytic activity than CuO/CoFe2O4 and TiO2. The optimized composition of the nanocomposites has been found to be CuO/CoFe2O4： mTio2=3：7, with loadings ranging from 790 to 1400 mg/m2. The photocatalytic inactivated rate of E. coli （105 CFU/mL） reached 98.4% under the xenon lamp of 150 W within 30 min.

CoFe_2O_4-TiO_2-rGO纳米材料在有机废水处理过程中的应用

使用一种简单的方法合成一类新型光催化纳米复合材料(CoFe_2O_4-TiO_2-rGO),制备得到的产物已经过SEM、TEM和XRD表征.实验结果表明,CoFe_2O_4-TiO_2-rGO纳米复合材料具有显著的吸附性能,同时,该光催化材料在降解p-硝基酚和罗丹明B效果明显.此外,在废水的光催化降解反应后可以通过外加磁场来吸附和回收该纳米复合材料.

p-CoFe_2O_4/n-TiO_2可见光催化分解水制氢的研究

水热法制备了系列p-CoFe_2O_4/n-TiO_2复合光催化剂,采用XRD,UV-Vis DRS,SEM和Mott-Schottky分析对制备的光催化剂进行了结构和性能表征。研究了p-CoFe_2O_4/n-TiO_2复合光催化剂可见光催化分解水制氢性能。结果表明:由于CoFe_2O_4的导带电势比TiO_2的导带电势更负,以及CoFe_2O_4和TiO_2界面形成的p-n结所产生的内建电场的双重作用,使得CoFe_2O_4导带上的电子能迅速迁移到TiO_2的导带上,减少了电子-空穴对复合的概率,提高了光催化活性。

CoFe_2O_4纳米粒子的共振散射光谱研究

液相纳米粒子CoFe2 O4在 4 0 0 ,4 70 ,510 ,80 0和 94 0nm产生五个共振散射峰。它是一种非线性光散射介质。当激发波长为 330nm时 ,CoFe2 O4纳米粒子分别在于 330 ,6 6 0和 990nm产生一个共振散射峰、一个 1/2分频散射峰和一个 1/3分频散射峰 ;当激发波长为 80 0nm时 ,在 80 0nm产生一个共振散射峰 ,而在4 0 0nm产生一个较该共振散射峰更强的 2倍频散射峰。分频散射和倍频散射与共振散射有相似的散射行为。根据建立的灰白粒子体系共振散射光谱原理定性解析了CoFe2

磁性TiO_2/CoFe_2O_4纳米复合光催化材料的制备

以磁性CoFe2O4为核,采用改进的溶胶-凝胶法,制备了磁性TiO2/CoFe2O4纳米复合光催化材料。利用VSM(振动样品磁强计)技术对其磁性能进行了研究,结果表明:由该法所得的TiO2/CoFe2O4纳米复合光催化材料的饱和磁化强度虽稍弱于纯CoFe2O4纳米材料,但其矫顽力则优于CoFe2O4。TEM、XRD、UV-Vis等的结果表明,该纳米复合材料中的TiO2为锐钛矿结构;与TiO2相比,纳米复合材料对光的吸收拓展到了整个紫外-可见区,且吸收强度大大增强。对染料废水光催化降解的模拟研究表明,该复合材料在紫外光下,6h可以使亚甲基蓝染料溶液的脱色率达95%,且重复使用3次时染料溶液的脱色率仍能保持在90%,明显优于纯TiO2。

热处理温度对纳米CoFe_2O_4/SiO_2复合材料结构和磁性的影响

采用溶胶-凝胶法制备了纳米CoFe2O4/SiO2复合材料。利用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、振动样品磁强计(VSM)和M ssbauer效应研究了纳米复合材料结构、晶粒尺寸及磁性。结果表明,样品中CoFe2O4的晶粒尺寸随着热处理温度的提高而增加,非晶态SiO2的存在有效地抑制了CoFe2O4晶粒的生长。VSM结果表明,样品的比饱和磁化强度和矫顽力随CoFe2O4晶粒尺寸的增加而变大。M ssbauer效应结果表明,随着热处理温度的提高,样品从超顺磁和磁有序的混合状态转变为完全的磁有序状态。

微乳液法制备纳米CoFe_2O_4

以TX-10+AEO9/正戊醇/环己烷/水为微乳体系,制备了CoFe2O4纳米颗粒.用X射线、扫描电镜对纳米样品进行了表征,并研究了表面活性剂与助表面活性剂的配比、盐浓度对微乳区域的影响.所制得的CoFe2O4纳米颗粒均匀,粒径为20～50 nm;最佳工艺条件为:表面活性剂TX-10+AEO9与助表面活性剂的质量比为2:1,盐溶液为 0.6 mol/L Fe3+和 0.3 mol/L Co2+ 的混合溶液及0.6 mol/L的NaOH溶液,回流温度为100 ℃,回流时间为2 h.

多孔纳米CoFe_2O_4的制备及其对高氯酸铵的热分解催化性能

采用胶晶模板法制备出具有三维多孔结构的纳米CoFe_2O_4。利用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外(FT-IR)光谱仪、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和N_2吸附-脱附对样品的晶型和形貌结构等进行表征,采用差示扫描量热法(DSC)对比研究多孔纳米CoFe_2O_4和球形纳米CoFe_2O_4对高氯酸铵(AP)的热分解性能的影响,并考察这两种催化剂对AP催化热分解的动力学参数。结果显示,制备出的多孔纳米CoFe_2O_4样品具有典型的尖晶石结构,孔径约200 nm;比表面积明显高于40 nm球形CoFe_2O_4,达到55.646 m^2?g^(-1)。DSC测试结果表明:多孔纳米CoFe_2O_4的加入促进了AP的热分解,最高使AP的高温分解峰温降低91.46°C,能量释放最高达1120.88 J?g^(-1),是纯AP分解放热量的2.3倍;多孔纳米CoFe_2O_4具有较高的比表面积,能提高催化反应的接触面积,使AP的高温分解峰温度更低,反应活化能较小,从而表现出比球形纳米CoFe_2O_4更高的催化活性。此外,对多孔纳米CoFe_2O_4催化AP的热分解机理进行初步探索,纳米多孔催化剂对气态中间产物的作用促进了AP的热分解。

水热法制备p-CoFe_2O_4/n-CdS及其光催化制氢性能

水热法制备了系列p-n复合半导体p-CoFe_2O_4/n-CdS。采用X射线衍射(XRD)、冷场发射扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、透射电镜(TEM)和电化学工作站等对制得的光催化剂进行了结构和性能表征。研究了p-CoFe_2O_4/n-CdS复合光催化剂的可见光催化制氢性能及光腐蚀性能,并对光催化活性的提高、反应条件的影响及光腐蚀行为的抑制机理进行了分析。结果表明:由于CoFe_2O_4和CdS两种窄带隙半导体复合增加了光吸收率;CdS独特的树形结构以及CoFe_2O_4和CdS二者复合所产生的能带交迭和内建电场的三重作用,促进了电子从CoFe_2O_4向CdS的迁移,减少电子-空穴对复合的概率,增强了光催化活性。光生电子-空穴对的分离效率以及光催化剂表面吸附性能都对产氢速率有重要影响。CH_3OH水溶液的pH对光催化剂中光生电子-空穴对的分离效率以及光催化剂表面吸附性能都有影响。牺牲剂CH_3OH的加入以及CoFe_2O_4和CdS二者复合所产生的能带交迭和内建电场的作用都对CdS的光腐蚀起了抑制作用,后者的抑制效果更好。

纳米复合材料CoFe_2O_4/SiO_2的制备和表征

采用溶胶-凝胶法制备了(CoFe2O4)x/(SiO2)1-x纳米复合材料.利用TG/DTA,XRD和Mssbauer效应研究了热处理过程中干凝胶的变化及样品的结构、晶粒尺寸和磁性.结果表明,随着SiO2含量的增加,样品中CoFe2O4的晶粒尺寸和内磁场逐渐变小,并从磁有序状态转变为超顺磁状态.

导电聚苯胺与磁性CoFe_2O_4纳米复合物的合成及其电磁性能

在利用HNO3处理CoFe2O4磁性纳米粒子使其表面离子化、分散性得到改善的基础上,采用苯胺在其表面原位聚合,制备了具有电磁功能的聚苯胺(PANI)/CoFe2O4纳米复合物.借助TEM、XRD、FT-IR、四探针电导率仪和VSM(振动样品磁强计)等分析手段研究了复合物的形貌、结构及其电磁性能.结果表明,CoFe2O4以25nm左右的粒子分散于聚苯胺基体中,被其完全包覆,CoFe2O4与PANI之间存在化学键合作用;复合物同时具有电性能和磁性能,其导电率随CoFe2O4含量增加而降低,饱和磁化强度随之升高,而矫顽力在所研究的范围内则先增大而后又减小,且均高于CoFe2O4的矫顽力.

磁靶向纳米Fe_3O_4-TiO_2复合物的制备及其对肝癌细胞的光催化杀伤效应

采用三种低温溶胶-凝胶法制备了具有不同Fe3O4掺杂量的磁靶向纳米Fe3O4-TiO2复合物,通过X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱、紫外-可见(UV-Vis)光谱、荧光光谱(FS)及磁性能分析等表征方法筛选出包覆均匀、分散性好、磁性能优异及光催化活性较高的纳米Fe3O4-TiO2复合物.以四甲基偶氮唑蓝(MTT)法检测肝癌细胞(HepG2)的存活率,考察纳米Fe3O4-TiO2复合物在外磁场作用下对HepG2细胞的光催化杀伤效应.结果表明:采用方法三制备的5%(质量分数)Fe3O4-TiO2复合物具备核-壳结构,在混悬液中分散性较好,平均粒径约为50nm,具有较强的光催化活性和良好的磁响应性,同时将纳米TiO2的光响应范围拓宽至444nm;在外磁场作用下,紫外光和可见光激发纳米Fe3O4-TiO2复合物对HepG2细胞的杀伤效应差异不大,且均强于纳米TiO2;其杀伤效应在0-1.0T范围内随着外磁场强度的增大而增强.

磁性纳米CoFe_2O_4/TiO_2复合材料的制备及光催化性能

首先用化学共沉淀法以聚乙二醇作表面活性剂制备出乙醇基CoFe2O4磁流体,再以其为前驱体、钛酸正四丁酯为原料,用溶胶-凝胶法得到易于磁分离回收的磁载光催化剂CoFe2O4/TiO2,并利用电子透射电镜(TEM),X射线衍射仪(XRD),傅立叶红外光谱仪(FTIR),振动样品磁强计(VSM),可见光分光光度计(UV-vis)等进行表征.以光催化降解甲基橙溶液为模型反应,表征其光催化活性.结果表明:钛酸正四丁酯与纳米CoFe2O4粒子表面的聚乙二醇分子发生吸附、交联,使TiO2均匀地包裹在CoFe2O4上,形成CoFe2O4/TiO2核壳结构.煅烧后获得尖晶石型CoFe2O4与锐钛矿型TiO2复合光催化粒子,其磁性能和光催化性能均较高,甲基橙降解率达90%以上.

SO_4^(2-)/Al_2O_3-TiO_2转化纤维素生成乙酰丙酸

以纤维素为原料,固体SO42-/Al2O3-TiO2为催化剂,以水为溶剂制备乙酰丙酸。研究了催化剂中铝钛氧化物的配比、浸渍用硫酸浓度、催化剂的焙烧温度和焙烧时间对催化剂活性的影响,以及反应温度、催化剂投加量及液固比对乙酰丙酸产率的影响。在反应温度220℃,反应时间15min,催化剂投加量0.6g,液固比20∶1条件下,乙酰丙酸产率可达到19.34%。

共沉淀制备CoFe_2O_4纳米晶及其表征

以FeCl_3?6H_2O,CoCl_2?6H_2O和NaOH为原料,采用化学共沉淀方法,制备性能优良的纳米CoFe_2O_4粉末。利用X线衍射仪、激光粒度分析仪、傅里叶红外光谱仪、扫描电子显微镜和振动样品磁强计对样品的组织结构等性能进行研究。研究结果表明:CoFe_2O_4为面心立方尖晶石结构的钴铁氧体;高温焙烧后,CoFe_2O_4结晶性进一步得到改善,其平均粒径从11.8nm增大到62.3nm;CoFe_2O_4粉末是纳米晶粒的聚集体,颗粒体积频度呈正态分布,中位粒径D50小于2μm;CoFe_2O_4粉末在室温外加磁场下表现出明显的磁滞现象,随着晶粒粒径增大,饱和磁化强度Ms和剩余磁化强度Mr增大,矫顽力Hc和剩磁比(Mr/Ms)先增大后减小;在800℃焙烧10h时样品磁性最强,且具有宽的磁滞回线、高的矫顽力和剩磁比,因而其在高密度存储介质应用方面有较大的优势。

活性碳/CoFe2O4复合物的制备及其对亚甲基蓝的吸附性能

通过低温回流法制备了具有磁分离响应的活性碳(AC)与CoFe2O4的复合物AC/CoFe2O4(MAC)。采用批式吸附实验法对MAC吸附溶液中偶氮染料亚甲基蓝(MB)的吸附动力学过程及吸附平衡进行了研究,考察了溶液初始pH值对MAC吸附MB的影响。结果表明,MAC吸附MB的过程很快,20min几乎达到平衡。MAC吸附MB过程可以用准二级动力学方程描述。等温吸附过程服从Langmuir方程,MAC对MB的饱和吸附容量为120.48mg/g。在较低pH值时,MB吸附量较小。随着pH值的升高,MAC对MB的吸附量增大。

CuO掺杂对10NiO-NiFe_2O_4复合陶瓷导电性能的影响

利用冷压-烧结技术制备了CuO掺杂的10NiO-NiFe2O4复合陶瓷，研究了CuO掺杂量对10NiO-NiFe2O4复合陶瓷物相组成、显微结构、致密度及导电率的影响。结果表明：当CuO掺杂量为0～12．5％（质量分数）时，烧结样品中主要含有NiO、Cu和NiFe2O4、CuO在氮气气氛下分解为金属Cu，在烧结温度下为液相促进了致密化烧结；1473K烧结时，8．75％CuO掺杂样品的相对密度最大，达到94．43％，比未掺杂样品的相对密度提高了18．16％；当CuO掺杂量为4％时，在1233K温度下样品达到最大导电率5．169S／cm，是未掺杂样品的导电率1．026S／cm的5倍。

水溶性CoFe_2O_4磁性纳米粒子的制备和磁性研究

采用溶剂热法,分别以FeCl3.6H2O和CoCl2.4H2O为铁源和钴源,二甘醇和二乙醇胺为溶剂和配位剂,制备了水溶性CoFe2O4纳米粒子。采用TEM、XRD、FTIR光谱、热重-差热分析等技术对所得纳米粒子进行表征,并研究了材料的磁学性质。结果表明,这种铁酸钴纳米粒子具有超顺磁性,饱和磁化强度Ms达53.2emu/g,其横向弛豫系数为r2为36.54 Fe mM-1s-1,纵向弛豫系数为r1为1.68 Fe mM-1s-1,可以作为T2加权磁共振成像对比剂。

反应物浓度对CoFe2O4前驱体粒度的影响

利用共沉淀法制备了CoFe2O4的前驱体粉末。结果表明:反应物浓度对前驱体粉末粒度影响显著。当反应物铁钴离子总浓度小于0.6mol·L-1时,前驱体粉末粒度在3～9μm,颗粒发生聚集生长;随着反应物浓度增加,粉末粒度减小。当浓度升高到大于1.2mol·L-1,颗粒严重团聚,粒子之间聚合程度大,形成网状结构的团聚体,团聚体粒度大于8μm。选择合适的反应物浓度,可以得到粒度较细、粒度分布窄、粉末分散性较好的前驱体粉末。