纳米Fe_3O_4与纳米SrO·6Fe_2O_3填充丁腈橡胶复合材料的摩擦磨损性能比较

采用共混法制备了NBR/Fe3O4复合材料和NBR/SrO.6Fe2O3复合材料,使用UMT-2MT摩擦磨损试验机和2206型表面粗糙度测量仪对复合材料的摩擦系数和摩擦磨损状况进行了测试.通过扫描电子显微镜与X射线能量色散谱仪对NBR/Fe3O4复合材料的表面微观形貌以及纳米粒子在橡胶中的分布情况进行了探讨.结果表明:2种纳米材料的加入均能够改善NBR的耐磨性,其中NBR/Fe3O4复合材料的耐磨效果更佳.Fe3O4和SrO.6Fe2O32种纳米粒子的最佳添加量均为10%左右(质量分数).纳米Fe3O4粒子的加入使得NBR的摩擦系数与磨损率有较大幅度的减小,而纳米SrO.6Fe2O3在添加量为10%～30%的范围内,随着添加量的加大,摩擦系数与磨损率不断加大.NBR/Fe3O4复合材料在纳米粒子含量10%左右时具有较好的表面结构,且纳米Fe3O4粒子在复合材料中分布较为均匀.

纳米Fe_3O_4与纳米SrO·6Fe_2O_3填充丁腈橡胶复合材料的力学与磁学性能

以NBR、纳米Fe3O4和纳米SrO.6Fe2O3为原料制备了NBR/Fe3O4复合材料与NBR/SrO.6Fe2O3复合材料。研究了不同纳米粒子含量时,两种复合材料中的物理机械性能变化、磁学性能以及复合材料中的纳米粒子分布。结果表明:随着纳米粒子的不断加入,复合材料的抗拉强度、300%定伸应力与扯断伸长率不断下降,但是硬度与门尼黏度不断提高。加入的纳米粒子在NBR基体中分布较为均匀。随着纳米Fe3O4粒子和纳米SrO.6Fe2O3含量的加大,复合材料的磁性能不断得到提高。两种复合材料均具有较好软磁性能,为该类复合材料的进一步应用奠定了基础。

分子印迹聚吡咯/Fe_3O_4复合材料的制备及其在识别色氨酸光学异构体中的应用

首先利用共沉淀法合成了磁性材料Fe3O4,再以吡咯为单体,L-色氨酸为模板分子,采用化学聚合法使吡咯在Fe3O4表面发生原位聚合,同时通过分子间的作用力以及氢键作用将模板分子掺杂到Fe3O4表面的聚吡咯中,从而制备了分子印迹聚吡咯/Fe3O4复合材料,并且利用该材料的磁性质实现固液分离。在1 mol/L的NaOH溶液中,通过施加1 V的电位使聚吡咯发生过氧化从而使L-色氨酸模板分子脱掺杂。根据分子印迹的原理,该分子印迹的复合材料可用于识别L-色氨酸光学异构体。将扫描电镜、X射线衍射及电化学法用于该分子印迹复合材料的表征。将该材料填入到多孔陶瓷管,将L-和D-色氨酸溶液分别流过该多孔陶瓷管,流出液用高效液相色谱检测,发现该复合材料对于L-色氨酸的富集能力接近D-色氨酸的两倍,说明该复合材料具有作为手性识别色谱固定相的潜力。

NBR/纳米Fe_3O_4复合材料的物理力学性能与摩擦磨损性能测试

为了改善丁腈橡胶(NBR)的摩擦学性能,将具有较好润滑特性的Fe3O4纳米粒子与应用广泛的丁腈橡胶(NBR)进行共混,制备了NBR/纳米Fe3O4复合材料。实验对复合材料的拉伸强度、硬度、300%定伸应力、磁性能等物理力学性能、摩擦磨损性能等进行了测试。并对复合材料的表面微观形态,以及Fe3O4粒子的基本分布进行了分析。结果表明,Fe3O4纳米粒子的加入,使NBR的物理力学性能略有改变,表面微观形态变化较小。摩擦学性能有很大改善,纳米Fe3O4粒子含量为12%时,耐磨效果最优,这可归因于摩擦过程中在摩擦表面形成的一层固体吸附膜。

四氧化三铁(Fe3O4)磁性复合材料在废水处理中的研究进展

水污染已经成为全球性问题,废水处理也随之成为世界性难题。本文着重描述了水污染现状以及废水的处理方法,介绍了四氧化三铁(Fe3O4)复合材料作为一种绿色高效的吸附剂在废水处理方面的研究进展,并且介绍了几种不同类型的Fe3O4复合材料的制备方法,吸附原理。结果表明:Fe3O4磁性复合材料的吸附效率都很高,并且分离简单,展现了Fe3O4复合材料在废水处理中,尤其是在重金属离子吸附方面的广阔应用前景。

毛竹遗态Fe_2O_3/Fe_3O_4/C复合材料对水中锑(Ⅲ)的吸附研究

以毛竹遗态Fe_2O_3/Fe_3O_4/C复合材料为吸附剂,锑(III)初始含量、溶液初始pH值、吸附剂投加量以及吸附剂粒径为影响因素开展吸附影响研究。结果表明,随着锑(III)初始浓度的升高,毛竹遗态Fe_2O_3/Fe_3O_4/C复合材料对锑(III)的吸附量逐渐增加;初始溶液pH为7时,对锑(III)的吸附效果最好,吸附量为4.782 1 mg/g;块状吸附剂对水中锑(III)的去除率和吸附量与粉末状吸附剂吸附效果相当。

功能化分子印迹Fe_3O_4磁性复合材料的研究进展

功能化分子印迹Fe_3O_4磁性复合材料是通过分子印迹技术在磁性颗粒表面进行功能化修饰得到兼具特异性识别性和超顺磁性的无机-有机杂化材料。该类材料因其具有高选择性、大吸附容量,在磁场中的定向移动性和疏水亲水可调控性等特异性能已成为国内外研究的重要方向,在食品安全、环境检测和生物医学等领域有广泛的应用前景。本文综述了近年来该类新型材料的制备、表征及应用方面的研究进展,并对该领域面临的挑战和前景作一展望。

磁性MH/Fe_3O_4/SR复合材料的耐热机理及摩擦性能

以SR、纳米Fe3O4和纳米MH为主要原料制备MH/Fe3O4/SR磁性橡胶复合材料。研究纳米Fe3O4和纳米MH不同配比时,复合材料的物理力学性能变化、耐热以及摩擦性能变化。结果表明:纳米粒子在SR基体中分布较为均匀,不同配比的Fe3O4/MH能够有效改善硅橡胶的物理力学性能。当配比20phrMH/10phrFe3O4时,复合材料的拉伸强度、伸长率有所改善,性能较普通硅橡胶提高了5%左右。随着纳米MH与Fe3O4填料填充量不断加大,复合材料耐热性能不断提高,摩擦因数有效降低。当纳米添加量为30phrMH/10phrFe3O4时,复合材料的分解温度提高为450℃,当纳米添加量为20phrMH/20phrFe3O4时,复合材料的摩擦因数降为0.52。

Fe3O4-MnO2复合材料催化降解水中有机污染物的研究进展

综述了Fe3O4-MnO2复合材料催化降解水中有机污染物的研究进展,介绍了Fe3O4-MnO2复合材料的负载方式,总结了Fe3O4-MnO2复合材料在催化降解水中有机污染物方面的应用。同时,阐述了Fe3O4-MnO2复合材料催化降解水中有机污染物的机理。指出:Fe3O4-MnO2复合材料未来的研发方向是实现负载方式的多样性和提高复合材料的热稳定性,制备出形貌多样、结晶性能好、稳定性高、经济性好、功能多样的Fe3O4-MnO2复合材料。

Fe3O4/ZnO亚微米复合材料的制备与吸波性能

利用机械搅拌物理混合、热解法成功制备了Fe3O4/ZnO复合材料,将Fe3O4粒子与一定量的Zn(CH3COO)2·2H2O在无水乙醇中充分混合,并将混合物在氩气氛围下进行500℃热处理使其Zn(Ac)2·2H2O分解,从而得到Fe3O4/ZnO复合材料。采用SEM、XRD、XPS对样品形貌、结构及表面进行分析,通过矢量网络分析仪研究了不同量的Zn(CH3COO)2·2H2O对样品吸波性能的影响。结果表明,当Fe3O4与Zn(CH3COO)2·2H2O的质量比为1∶2时,Fe3O4/ZnO复合材料的吸波性能远优于纯相Fe3O4。当频率为11GHz,涂层厚度为3mm时,最佳反射率达-14.4dB。

毛竹遗态Fe_2O_3/Fe_3O_4/C复合材料吸附水中砷(Ⅴ)的工艺优化组合研究

以自制毛竹遗态Fe_2O_3/Fe_3O_4/C复合材料为吸附剂,选取溶液初始p H值、吸附剂粒径、吸附剂投加量、砷(V)初始浓度、吸附时间和温度为影响因素开展工艺优化组合寻求的正交实验研究,结果显示,工艺优化组合为:砷(V)初始浓度10 mg/L,溶液初始p H=3,温度为35℃,吸附剂粒径小于100目,吸附剂用量为0.6 mg/50 m L,吸附时间为7 h。

等离子体辅助快速合成磁性Fe3O4/NaA复合材料及其CO2吸附性能

吸附法是捕集分离CO2等温室气体的重要方法,磁性复合材料能实现气固相快速分离而备受关注。本文利用介质阻挡放电等离子体处理方法,分别对磁性Fe3O4和分子筛前体进行处理,再通过水热法快速制备了Fe3O4/NaA复合材料。利用X射线衍射、红外光谱、扫描电镜和元素扫描等技术进行了表征,并考察了复合材料中Fe3O4/NaA含量比对CO2吸附性能和磁性能的影响。结果显示,当Fe3O4的质量分数为23.2%时,Fe3O4/NaA复合材料既具有优异CO2吸附能力(2.10mmol/g),又具有较好的磁性(25.92emu/g),同时CO2吸附-脱附循环稳定性高,是一种新型磁性CO2吸附剂。在采用流化床吸附捕集CO2技术中,有望实现气固高效磁分离。

Fe_3O_4/PDMS复合材料磁电容微弱信号检测电路的设计

针对Fe_3O_4/PDMS复合材料磁电容信号变化微弱,检测困难的问题,设计了一种基于充放电法的微小电容检测电路。详细论述了组成该电路的脉冲激励模块、C-V转换模块、信号调理模块及载波调解模块的原理及功能,同时搭建硬件平台对复合材料磁电容进行实验验证。通过对Fe_3O_4/PDMS纳米复合材料磁电容平行板结构进行测试实验,结果表明:在p F级范围内进行测试,检测电路的输出线性度较好,电路的标度因数与理论值相差较小。测试电路具有响应快速、外部电路简单、易于集成、稳定好、成本低等优点。

毛竹遗态Fe_2O_3/Fe_3O_4/C复合材料对水中铬(Ⅵ)的吸附

以毛竹遗态Fe_2O_3/Fe_3O_4/C复合材料为吸附剂,研究铬(Ⅵ)不同的初始浓度、溶液初始pH不同、吸附剂不同的投加量、不同粒径的条件下对吸附效果的影响。结果表明:Cr(Ⅵ)溶液初始p H对吸附效果的影响最为显著,其次是吸附剂用量。温度、振荡时间、投加量等因素对Cr(Ⅵ)吸附作用影响不大。优化工艺的组合为:Cr(Ⅵ)浓度为10 mg/L,溶液初始pH=1,温度为45℃,吸附剂粒径小于100目,吸附剂用量为0.5 mg/50 mL,吸附时间为5 h。

Pd/Fe3O4磁性复合材料的生物合成及其催化性能研究

利用金属还原菌Shewanella oneidensis MR-1在Fe3O4微球上原位负载钯纳米颗粒,成功合成了Pd/Fe3O4磁性复合材料并对其进行表征分析。Pd/Fe3O4磁性纳米复合材料能催化硼氢化钠还原对硝基苯酚等硝基芳香化合物,反应30 min后,对硝基苯酚(4-NP)的去除率可达98%。Pd/Fe3O4磁性复合材料在室温下具有超顺磁性,在外加磁场条件下即可快速从反应液中分离出来和重复利用,且重复利用10次后4-NP去除率依然超过86%,具有良好的稳定性。该生物合成方法不需要有害的试剂,而且解决了生物钯的回收和重复利用问题,为贵金属纳米复合材料的发展开辟了一条新的、环境友好的途径。

Fe_3O_4/PANI复合材料及其电磁性能研究

通过乳液聚合法制备了四氧化三铁/聚苯胺(Fe3O4/PANI)复合材料,并通过纳米粒度仪、傅里叶变换红外光谱、振动样品磁强计、矢量网络分析仪分别对不同比例复合的四氧化三铁/聚苯胺复合材料进行结构与性能表征。分析结果表明,乳液聚合法能将四氧化三铁和聚苯胺很好的复合,随着四氧化三铁含量的增加,复合粒子的粒径逐渐增大,饱和磁化强度增大;同时吸波性能测试结果表明,与复合前的聚苯胺以及四氧化三铁相比,四氧化三铁/聚苯胺复合材料的电磁屏蔽性能明显增强。

Ag/Fe_3O_4磁性复合材料的生物合成及光催化性能研究

用金属还原菌Shewanella oneidensis MR-1在Fe_3O_4微球表面原位还原Ag+形成了Ag/Fe_3O_4磁性复合材料。采用HRTEM、XRD、VSM、XPS对Ag/Fe_3O_4的结构和性能进行表征。结果表明:银纳米颗粒(约15 nm)较为均匀分散在Fe_3O_4微球(约380 nm)表面;在可见光照射下,Ag/Fe_3O_4具有较高的催化活性,50 min内对亚甲基蓝的降解率可达96.3%,较未负载Ag的Fe_3O_4微球的降解率提高了20.3%。Ag/Fe_3O_4在室温下呈现超顺磁性,饱和磁强度为34.9 emu/g,在外加磁场条件下能快速从溶液中分离;且复合材料表现出较好的循环稳定性,6次循环后其催化活性无明显变化。

LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料对盐酸四环素的光催化性能研究

采用液相还原法在制备Cu2O的前驱体中加入LDH/Fe3O4制备出LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料,将其对盐酸四环素废水进行光催化降解,研究了催化剂的投加量、光照强度、pH值和共存离子对LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料光催化性能的影响,分析了光催化过程中起主要作用的活性基团.结果表明,制备出的LDH/Fe3O4@Cu2O复合材料具有较好的光催化性能,与单纯Cu2O相比,复合材料能够提高光催化降解的速率和效果.光催化降解盐酸四环素的最佳条件:催化剂的投加量为0.1 g·L^-1、光照强度为500 W、pH值为10,对50 mg·L^-1盐酸四环素的降解效率达到95.2%.溶液中存在阴离子Cl-和HCO-3时会降低光催化效率,自由基抑制实验证实光催化过程中·O-2起主要作用.

原位化学共沉淀法制备Fe_3O_4-炭黑复合材料及其吸波性能

本文采用原位化学共沉淀法制备纳米Fe3O4-炭黑(CB)复合材料,对炭黑Fe3O4复合材料进行了XRD、矢量网络分析仪、SEM等表征。实验研究Fe3O4与炭黑的质量比对吸波性能和电磁参数的影响。结果表明:制备出Fe3O4与炭黑以质量比4:1复合时,样品厚度为2.0mm时,Fe3O4-炭黑复合材料最大吸收值为-37.3dB,大于10dB的吸收带宽达到3.0GHz。

纳米Fe_3O_4/高岭土复合粉体制备及其对亚甲基蓝吸附性能研究

以天然高岭土为载体、利用化学共沉淀法成功地制备出纳米Fe3O4/高岭土复合粉体。采用XRD、FSEM对复合粉体的物相组成、粒径、显微结构、形貌进行了表征,并研究了其磁分离性能和对亚甲基蓝（MB）的吸附性能。结果显示,复合粉体中的铁氧化物呈单一的Fe3O4相,Fe3O4晶粒的尺寸为10~30 nm,且均匀负载于高岭石晶体表面。当Fe3O4、高岭土质量比为1∶5时,复合粉体的磁分离率高达90.12%,并具有良好的吸附性能。复合粉体对MB的去除率随着吸附时间的延长、吸附温度的升高、溶液p H的增大和投入量的增加而逐步提高,随着MB溶液初始浓度的增大而逐步减小;对MB的吸附量随初始浓度的增大而逐步增大。