NiFe_2O_4/g-C_3N_4的制备及可见光催化降解甲基橙

采用浸渍法制备不同负载量NiFe_2O_4的负载型光催化剂NiFe_2O_4/g-C_3N_4,利用XRD、FT-IR、N_2-adsorption、ICP-OES、TEM及XPS等手段表征NiFe_2O_4/g-C_3N_4样品,并考察其对甲基橙的可见光催化降解性能。结果表明,与NiFe_2O_4和g-C3N4样品相比,负载型NiFe_2O_4/g-C_3N_4样品对甲基橙具有更好的光催化降解活性,且催化活性随着NiFe_2O_4负载量增大(0.5~5.0wt%)而呈现先增大再减小的趋势。NiFe_2O_4负载量2.0wt%的样品2-Ni Fe/CN在可见光照射下对浓度5 mg·L^(-1)的甲基橙表现出最好的降解活性和稳定性。这是因为能带宽度小(1.5 e V)的NiFe_2O_4与能带宽度大(2.7 e V)的g-C_3N_4形成的异质结催化剂NiFe_2O_4/g-C_3N_4,有效地促进光生载流子在二者界面快速传递和光生电子-空穴对的有效分离。

TiO_2/NiFe_2O_4磁性纳米光催化剂的制备及其光催化性能研究

先用水热法制备了纳米级NiFe2O4磁核,然后采用均匀沉淀法在NiFe2O4磁核表面包覆TiO2,制备了一种新型磁性纳米光催化剂TiO2/NiFe2O4。通过实验确定了制备TiO2/NiFe2O4的最佳Ti/Ni(摩尔比)为30/1,用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外—可见(UV—Vis)漫反射、热重—差示扫描量热分析(TG—DSC)、磁力学测试等手段对其进行了表征。以甲基橙的水溶液为模拟污染物,评价了TiO2/NiFe2O4的光催化性能,在光照2h后,甲基橙的脱色率可达98.5%。研究结果表明,TiO2/NiFe2O4是一种可重复使用的高效光催化剂。

N,O-羧甲基壳聚糖磁性复合微球的制备与表征

采用水热法制备出NiFe2O4磁性纳米粒子.以壳聚糖和氯乙酸为原料,在碱性条件下制得N,O-羧甲基壳聚糖.以羧甲基壳聚糖为骨架材料,戊二醛作为交联剂,采用乳化交联法制备出N,O-羧甲基壳聚糖磁性微球.通过红外光谱、X射线衍射、扫描电镜、热重分析以及交变梯度磁强计对材料的组成、结构、形貌、热性能和磁性能进行测试表征.结果表明：合成的NiFe2O4为立方尖晶石结构,粒径为10～80nm,饱和磁化强度为43.3A＆#183; m2＆#183;kg-1.制备的N,O-羧甲基壳聚糖磁性微球为表面光滑的球形,粒径为6～25μm,微球中NiFe2 O4的质量分数为35.6％,饱和磁化强度为14.3A＆#183;m2＆#183;kg-1.

金属相20Ni-80Cu表面包覆NiFe2O4尖晶石对15(20Ni-80Cu)/85(NiFe2O4-10NiO)金属陶瓷腐蚀性能的研究

金属陶瓷金属相优先腐蚀是目前惰性阳极工业化难点之一,在金属相表面包覆NiFe2O4尖晶石来提高其耐高温熔盐腐蚀性能。包覆实验结果显示,包覆后的颗粒尺寸为2～5μm,且有团聚现象,金属相20Ni-80Cu表面除形成NiFe2O4尖晶石外,可能还含有NiFe2O4-x、Cu2O、NiO、CuxNi1-x、NiyFe1-yFe2O4-a和NizFe1-zO。腐蚀实验表明,金属表面包覆10%、20%、30%、40%和50%NiFe2O4尖晶石后制备的金属陶瓷惰性阳极样品其金属腐蚀层厚度都在20～50μm,其年腐蚀率分别为1.89、1.73、1.65、1.58和2.03cm/a,未包覆金属陶瓷惰性阳极金属腐蚀层厚度为200μm和年腐蚀率为4.15cm/a,说明金属表面包覆NiFe2O4尖晶石能提高惰性阳极的抗熔盐腐蚀性能。

MnO_2掺杂NiFe_2O_4的初期烧结动力学特征

借助热膨胀仪,采用恒升温速率法研究了升温速率和添加剂MnO_2对镍铁尖晶石的初期烧结行为影响。结果表明,较低的升温速率可以使样品获得较大的线收缩,添加MnO_2,可以降低样品的开始形成烧结颈温度,加快镍铁尖晶石的致密化过程。添加MnO_2后各体系的初期烧结均由晶界扩散机制转变成了体积扩散机制,烧结过程的表观活化能均大幅下降,其中添加1.0%(质量分数)MnO_2的体系下降最为明显,从未添加时的813.9kJ/mol降到了441.9kJ/mol。

低温固相反应法制备NiFe_2O_4纳米粉及机理研究

采用机械研磨方法制备前驱体,再将前驱体进行煅烧得到NiFe2O4纳米粉.重点研究了煅烧温度对粉体物相和形貌的影响以及固相反应过程与机理.结果表明：煅烧过程中晶粒长大活化能为12.08 k J·mol-1,主要以界面扩散为主;煅烧温度为700℃时粉体团聚严重,颗粒之间存在片状非晶态化合物,结晶度低;750℃煅烧1 h得到的NiFe2O4纳米粉物相单一,粒径分布在35~85 nm之间,温度过高时晶粒明显长大;机械研磨洗涤后前驱体主要由Fe2O3,NiO和NiFe2O4组成,反应产物结晶度低,反应不完全;盐颗粒的存在能抑制晶粒生长,减小产物粒径.

Nb_2O_5掺杂NiFe_2O_4陶瓷材料的显微结构和导电性能

以NiO、Fe2O3和Nb2O5为原料,采用固相烧结法合成陶瓷粉体,通过等静压-气氛烧结法制备Ni1-xNbxFe2O4(x=0,0.02,0.05,0.07,0.10,0.20)陶瓷试样,并对其进行导电性能测试。通过XRD、SEM、EDX、FTIR和XPS等分析手段对材料的物相组成、显微结构和微区成分进行表征,研究Nb2O5掺杂对陶瓷材料显微结构和导电性能的影响。结果表明:Nb2O5掺杂抑制NiFe2O4基体中NiO相的出现,过量时生成FeNbO4相;适量掺杂(x=0.05)有利于消除晶界孔隙,提高陶瓷的烧结密度;与未掺杂试样相比,掺杂Nb2O5的NiF2O4陶瓷材料的导电性均得到很大改善,其中掺杂量x=0.05的Ni0.95Nb0.05Fe2O4陶瓷试样在1 233 K的电导率较纯NiFe2O4的提高60%。

煅烧温度与柠檬酸用量对镍铁氧体结构与吸波性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了立方晶系尖晶石型NiFe2O4镍铁氧体微粉。采用X射线衍射仪、扫描电镜和矢量网络分析仪对粉末的结构、形貌以及电磁波吸收性能进行了表征,研究了煅烧温度及柠檬酸用量对其形貌结构和电磁损耗性能的影响。结果表明,粉体粒径随煅烧温度的升高而增大,随柠檬酸用量增加先减小后增大。样品微波吸收性能随煅烧温度的升高而增加,吸收峰随柠檬酸用量的增加向低频移动。电磁波反射率小于-10dB的频宽可达3.0GHz,最小反射率为-21.7dB。