先驱体Fe膜结晶程度对FeS2薄膜组织和性能的影响

利用不同温度基底溅射沉积Fe膜并硫化合成FeS2薄膜的方法，研究了先驱体Fe膜结晶程度对FeS2薄膜组织结构和电学性能的影响．结果表明，较高的基底温度能够产生较大尺寸的Fe膜晶粒，400℃硫化反应可使不同结晶程度的Fe转变为晶粒细小的FeS2．随先驱体Fe膜基底温度升高，合成后的Fe＆膜体几何连续程度提高，载流子浓度下降及Hall迁移率上升．制备先驱Fe膜基底温度为300-400℃时的FeS2薄膜电阻率出现极大值．Fe膜基底温度变化改变了先驱体结晶程度，导致了FeS2薄膜中晶体缺陷行为及相变应力作用程度的变化，进而导致了FeS2薄膜电学性能的变化．

热处理温度对TbFe_2/Fe交换耦合磁致伸缩多层膜的影响

采用直流磁控溅射在20mm×5mm×240μm抛光单晶硅片上制备了TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜,主要研究了热处理温度对TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜磁致伸缩系数的影响。采用量热分析法(DSC)、XPS以及光杠杆测试法对TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜的晶化曲线、成分随深度的变化以及磁致伸缩系数进行了分析与测试。结果表明:TbFe2薄膜的起始晶化温度为327℃,晶化温度为372℃;TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜的最佳热处理温度为327℃,在此热处理温度下热处理60min,外加磁场1.6×104A/m时,TbFe2/Fe磁致伸缩多层膜磁致伸缩系数可达1.56×10-4。采用XPS分析了一个周期的TbFe2/Fe成分随薄膜深度的变化,未经热处理的薄膜Fe层和TbFe2层之间界面清晰,两层之间有少量的扩散。经327℃热处理60min的薄膜Fe层和TbFe2层界面发生了互扩散,原子数之比也发生了改变。

Fe/In_2O_3/Fe多层膜的磁性及巨磁电阻效应

采用射频溅射方法成功制备了由过渡族元素Fe和半导体材料In2O3交替生长构成的Fe/In2O3/Fe多层膜。室温下,磁性测量结果表明样品具有超顺磁性,符合朗之万方程;磁电阻比的最大值为2.93%,遵从颗粒膜磁电阻的平方律。上述实验结果表明该多层膜样品具有类似于颗粒膜的结构。

染料废水的Fe^(3+)掺杂TiO_2/Ti液膜可见光光催化处理工艺

为扩展TiO_2光响应波长,该研究采用溶胶-凝胶法制备了Fe^(3+)掺杂TiO_2膜电极(Fe-TiO_2/Ti),并对其制备条件进行了优化,利用X射线衍射(XRD)和光电性能测试对其进行了分析表征。将其与Cu电极组装成斜置双极液膜反应器,以苋菜红为目标降解物,考察了可见光光催化反应的影响因素。结果表明,当n(Fe∶Ti)=8%、经450℃煅烧2.5 h制得的膜电极可见光光催化性能最好;最佳降解条件为初始p H为2.50、废水流量为85 m L/min、Na2SO4质量浓度为0.5 g/L、处理20 mg/L苋菜红90 min,脱色率可达91.2%。

Fe_2O_3纳米粒子复合纤维素膜降解有机染料亚甲基蓝

合成Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜.采用XRD、TEM和磁力线等多种方法对Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜的结构和性能进行表征,并研究Fe2O3纳米粒子复合纤维素膜对亚甲基蓝的降解作用.结果表明:当溶液中H2SO4加量为25.8mol/L、H2O2加量为2.4mol/L时,用5g/L的复合纤维素膜对1.4×10-5 mol/L的亚甲基蓝溶液进行降解,25min内降解率达到100%.

电泳沉积法制备Fe_2O_3膜及其烧结致密化

采用电泳沉积技术在Ni基体上制备Fe2O3膜,研究pH值对Fe2O3悬浮液稳定性的影响;沉积时间对电泳沉积速率,沉积层厚度及致密度的影响;高温处理对Fe2O3膜的致密度及膜与基体之间结合性能的影响。利用扫描电镜(SEM)、纳米粒度及zeta电位分析仪对电泳沉积进行表征。实验结果表明:当pH值为3时,悬浮液的zeta电位高达67 mV以上,此时悬浮液分散均匀。当电场强度为30 V/cm,沉积时间为120 s时,可以制备出均匀、无裂纹、相对密度为56%的Fe2O3膜。经1 000℃与1 100℃热处理4 h后,Fe2O3膜的致密度有所提高,与基体之间的结合性能改善。

催化湿式过氧化氢氧化耦合Fe2O3/Al2O3膜分离处理有机废水（英文）

为提高有机废水的降解效率,设计了一种耦合陶瓷管式膜分离和催化湿式过氧化氢氧化(CWPO)技术的反应器.通过溶胶凝胶法将Fe2O3/Al2O3催化剂涂覆到陶瓷管式膜基底上.并通过控制PVA的浓度和涂覆次数,将制备的膜孔径优化到超滤范围.在进行的CWPO实验中,优化了pH、温度、压力和H2O2浓度操作条件.实验表明,在20 mmol/L H2O2,pH=6,90℃和0.4 MPa的反应条件下,苯酚在150 min内能完全降解,TOC去除率为70%.5次连续重复实验和溶出测试表明Fe2O3/Al2O3陶瓷膜具有良好的稳定性和可重复性.该反应器耦合CWPO与膜分离技术为有机废水处理领域提供了新的思路.

Fe/SnO_2非晶多层膜的磁特性

研究了高频溅射制备的Ｆｅ／ＳｎＯ２非晶多层膜的磁特性．当ＳｎＯ２层厚度ｄｓ固定为５ｎｍ时，样品的饱和磁化强度Ｍｓ随Ｆｅ层厚度ｄｍ的减小而降低，这主要受样品的死层效应和维度效应的影响．另外，在ｄｍ很小时，样品呈现准二维磁性．样品居里温度ＴＣ随ｄｍ的减小单调下降．样品矫顽力Ｈｃ随ｄｍ的变化呈现一个峰值．ｄｓ固定为２ｎｍ时，Ｍｓ随ｄｓ的减小而升高．

深循环地下水作用下红土与黄土成因研究

通过研究阿拉善自流井区出现的红化地层,发现富含Fe^(2+)的井水涌出地表后形成了Fe_2O_3胶膜,铁质胶膜吸附在土颗粒的表面形成了红土层,表明土壤红化作用可以与气候无关。在上地幔高导低速层中可能存在地下水的导水通道,玄武岩中的FeO、MgO中的Fe^(2+)、Mg^(2+)等被超临界水(supercritical water,SCW)萃取带出。深循环地下水维系了黄土高原风尘物的连续堆积,早期渗漏进入上地幔导水通道的地下水被加热成为SCW,被萃取带出地表的Fe^(2+)与空气中的O_2发生氧化反应生成Fe_2O_3胶膜,铁质胶膜吸附在风尘颗粒的表面形成红土。2.5 Ma以来,玄武岩导水通道温度降低到临界点以下,地下水的萃取作用大幅度减弱,风积土显示为黄色,表明黄土高原颜色的转变与气候变化无关。由于深海沉积物δ^(18)O与全球冰量呈正相关,冰量与全球降水量呈负相关,而深循环地下水量与全球降水量呈正相关,由此可知,鄂尔多斯黄土沉积层碳酸盐与全氧化铁含量与深海δ^(18)O呈高度负相关。

MFC产电辅助Fe,Ce-TiO_2/Ti-Cu光催化处理染料废水

采用溶胶-凝胶法制备了Fe,Ce-TiO_2/Ti膜电极,通过正交实验考察了该电极的最佳制备条件为550℃煅烧、掺杂摩尔比n(Fe:Ti)=6%和n(Ce:Ti)=3%。其X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射(DRS)分析表明,催化剂晶型为锐钛矿,Fe、Ce掺杂抑制了晶粒的生长和金红石相的生成,使催化剂有明显的可见光响应。以Fe,Ce-TiO_2/Ti为光阳极,Cu为阴极,并以微生物燃料电池(MFC)为外加电源,组装MFC电助Fe,Ce-TiO_2/Ti-Cu光催化反应器,在可见光下光电催化(MPEC)处理活性艳红X-3B(RBR)。MPEC与自生电场光电催化(SPEC)和外加电场光电催化(PEC)的对比结果表明MPEC是可行的,它比SPEC的脱色率高9%,与PEC相当,但能耗更低。考察了MPEC的主要影响因素,得出最佳条件为2组MFC串联,废水流量80 mL·min^(-1),废水初始pH 2.56。在太阳光下,MPEC能使RBR有效脱色,处理100 min的脱色率可达87%。紫外-可见分光光谱分析表明,MPEC能使RBR的发色基团迅速遭到破坏。