MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)类Fenton体系催化降解碘帕醇的性能

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为软模板,以硫代乙酰胺为硫源、钼酸钠为钼源,采用水热两步法制备了MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)复合材料。采用SEM、XRD等对MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)的形态结构进行了表征分析,考察了MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)/H_(2)O_(2)体系催化降解碘帕醇(IPM)的效能和作用机理。结果显示,Fe_(3)O_(4)成功负载在MoS_(2)表面,且MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)呈均匀分散的花球状结构,提供了更多催化活性位点。在溶液初始pH为4,MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)投加量为0.15 g/L,H_(2)O_(2)浓度为0.5 mmol/L,IPM浓度为5μmol/L条件下,反应30 min后MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)/H_(2)O_(2)体系对IPM的降解率达到89.85%,与Fe_(3)O_(4)/H_(2)O_(2)体系相比,对IPM的降解率提高约12%。MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)/H_(2)O_(2)体系降解IPM的主要活性物种为·OH和^(1)O_(2)。利用外加磁场能够实现MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)催化剂的循环再利用,6次循环使用后,反应30 min时MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)/H_(2)O_(2)体系对IPM的降解率仍在80%以上,表明MoS_(2)@Fe_(3)O_(4)在反应过程中具有良好的稳定性。

磁刺激下Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒影响骨髓间充质干细胞的成骨分化

背景:骨髓间充质干细胞在组织工程和骨再生中具有重要作用,然而如何促进骨髓间充质干细胞的成骨分化仍然是一个挑战。目的:探讨磁刺激下Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒对骨髓间充质干细胞成骨分化的影响。方法:采用水热法合成沸石咪唑酯骨架(ZIF-8),采用一锅法合成具有磁性的Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒(材料制备中分别加入2.5,5,10,20μg的Fe_(3)O_(4)),通过扫描电镜、X射线光电子能谱、X射线衍射、振动样品磁强计检测等对Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒进行表征,筛选出合适的材料进行后续实验。提取4周龄SD大鼠骨髓间充质干细胞,分别与不同质量浓度(25,50,75,100,125μg/mL)的Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒溶液共培养,CCK-8法检测细胞增殖,筛选出最佳的材料溶液质量浓度;筛选出材料溶液质量浓度后,施加磁刺激(磁场强度分别为0,50,100,150 MT),CCK-8法检测细胞增殖,筛选出最佳的磁场强度与Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒,用于骨髓间充质干细胞诱导分化实验。将SD大鼠骨髓间充质干细胞分别与ZIF-8、Fe_(3)O_(4)@ZIF-8、Fe_(3)O_(4)@ZIF-8(磁场干预)纳米颗粒溶液共培养,以单独培养的细胞为空白对照,成脂诱导后进行油红O染色,成骨诱导后进行碱性磷酸酶、茜素红染色与Runx2蛋白质量浓度检测。结果与结论:(1)扫描电镜下可见Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒呈现十二面体结构,随着材料中Fe_(3)O_(4)含量的增加,纳米颗粒的粒径增大,选择粒径约250 nm(该粒径下的纳米颗粒功能性及生物安全性较稳定)的Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒(材料制备中分别加入5,10μg的Fe_(3)O_(4))进行后续实验。(2)CCK-8检测结果显示,在100MT磁场作用下,50μg/mL的Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒(材料制备中加入10μg的Fe_(3)O_(4))能够显著促进骨髓间充质干细胞的增殖,选择该条件下的纳米颗粒进行骨髓间充质干细胞成骨诱导分化实验。(3)成骨诱导后,Fe_(3)O_(4)@ZIF-8(磁场干预)组骨髓间充质干细胞的碱性磷酸酶活性、细胞外基质矿化程度与Runx2蛋白质量浓度均高于其他3组(P<0.05);成脂诱导后,Fe_(3)O_(4)@ZIF-8(磁场干预)组骨髓间充质干细胞的脂滴形成少于其他3组(P<0.05)。(4)结果表明,在特定的磁场条件下Fe_(3)O_(4)@ZIF-8纳米颗粒可以促进骨髓间充质干细胞的成骨分化。

Fe_(3)O_(4)磁性纳米材料在医学领域中的研究进展

随着纳米科技的发展,磁性纳米材料尤其是四氧化三铁(Fe_(3)O_(4))纳米材料在医学领域的应用日益凸显其重要价值。Fe_(3)O_(4)磁性纳米材料(magnetic nanoparticles,MNPs)因具备独特的磁学性质、优良的生物相容性以及便捷的表面功能化能力而备受科研人员青睐。该材料在外加磁场作用下能够迅速定向移动,且由于其纳米级尺寸带来的高比表面积和表面能,有利于药物分子、生物分子的高效吸附和偶联。此外,Fe_(3)O_(4)MNPs稳定的化学性质和低生物毒性使得其在医疗应用上表现出巨大潜力。在医学研究中,Fe_(3)O_(4)MNPs被广泛应用于多个领域并取得显著成果。本文就Fe_(3)O_(4)MNPs在药物载体、肿瘤热疗、血液净化、酶催化治疗、核磁共振成像、蛋白质与核酸的分离提纯、细胞分离以及免疫分析等方面的研究进展进行综述,并展望未来可能的发展路径与技术创新点。

长循环空腔三明治H-TiO_(2)/Fe_(3)O_(4)/C锂离子池负极材料

首先,采用水热法制备前驱体球形Fe_(3)O_(4),以球形Fe_(3)O_(4)为基底材料对其进行碳包覆处理,得到核壳结构Fe_(3)O_(4)@C复合材料。采用刻蚀的方法将Fe_(3)O_(4)溶解于刻蚀溶液中,得到空腔结构C材料。以空腔C为基底材料,通过水热法在空腔C(H-C)材料外围包裹一层Fe_(3)O_(4),得到空腔核壳结构Fe_(3)O_(4)/C材料。最后利用溶剂热法在Fe_(3)O_(4)/C材料外层包裹上氢化二氧化钛(H-TiO_(2)),得到空腔结构的H-TiO_(2)/Fe_(3)O_(4)/C复合材料。复合材料中的H-TiO_(2)和C材料的循环稳定提升Fe_(3)O_(4)的循环稳定性,同时,空腔结构减少了C材料(理论容量较低)在复合材料中的占比,提升了复合材料的本征容量。空腔三明治结构的H-TiO_(2)/Fe_(3)O_(4)/C复合材料显示了出色的电化学性能,在0.2 A·g^(-1)的电流密度下循环500圈之后的放电比容量为629.5 mAh·g^(-1),最为重要的是首次库伦效率达到惊人的80.6%。以1 A·g^(-1)的电流密度循环1000圈后的比容量为396.04 mAh·g^(-1)。

球磨制备磁性Fe_(3)O_(4)/Fe-藻渣碳基功能材料及其对养殖废水中铜和锌的吸附

本文以藻渣为原材料制备磁性Fe_(3)O_(4)/Fe-藻渣碳基功能材料,及其对养殖废水中铜和锌的吸附效果。通过改变铜和锌模拟废水初始浓度、初始pH值、吸附时间、磁性Fe_(3)O_(4)/Fe-藻渣碳基功能材料投加量,得到最佳吸附条件,结合吸附动力学模型和吸附等温模型拟合参数,分析磁性Fe_(3)O_(4)/Fe-藻渣碳基功能材料对铜和锌的吸附性能和机理。当pH为5.0、磁性Fe_(3)O_(4)/Fe-藻渣碳基功能材料投加量为0.5 g/L时,对Cu^(2+)的去除率(99.88%)与吸附量(19.98 mg/g)均达到最大值;相同pH条件下,磁性Fe_(3)O_(4)/Fe-藻渣碳基功能材料投加量为1.5 g/L时,对Zn^(2+)的去除率(99.73%)达到最大值,此时吸附量为7.979 mg/g;当pH为6.0、藻渣碳基功能材料投加量为0.5 g/L时,对Zn^(2+)的吸附量(19.91 mg/g)达到最大值,此时去除率为82.98%。吸附动力学模型和吸附等温模型拟合参数显示,藻渣碳基功能材料吸附Cu^(2+)和Zn^(2+)的吸附过程更加符合准一级动力学方程和Freundlich模型,其吸附过程为物理作用主导的多分子层吸附。磁性Fe_(3)O_(4)/Fe-藻渣碳基功能材料吸附处理养殖废水中铜和锌的效果显著,可作为高效的吸附剂应用于养殖废水中重金属的去除。

Fe_(3)O_(4)@CuMOF催化文冠果油制备生物柴油的研究

金属有机框架(MOFs)材料的高表面积、结构稳定性和可调功能使其成为制备生物柴油的理想催化剂。本文通过溶剂热法制备磁性Fe_(3)O_(4)@Cu MOF催化剂,利用傅里叶红外变换光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、X射线衍射(XRD)、N2吸脱附(BET)、热重分析(TG)等手段对催化剂的微观结构和热稳定性进行表征,并应用于文冠果油制备生物柴油的反应中。结果表明:Fe_(3)O_(4)@Cu MOF催化剂表面粗糙多孔,比表面积为206.239 m^(2)/g,平均孔径为6.64 nm,属于介孔材料。Fe_(3)O_(4)@Cu MOF的饱和磁化强度为12.6 emu/g,易分离回收。当催化剂用量为3 wt%、醇油摩尔比为20∶1、反应温度为60℃、反应时间为2 h时,生物柴油产率最高,为75.0%。Fe_(3)O_(4)@Cu MOF循环使用5次后,其催化生物柴油的产率仍能达到69.25%。

Fe_(3)O_(4)@UiO-66的制备及其对土霉素的吸附研究

UiO-66作为最稳定的金属有机框架材料(metal-organic frameworks,MOFs)之一,在吸附领域引起了广泛的关注。然而,UiO-66的使用仍然受到电子-空穴电荷分离能力弱或微孔可及性低的限制。研究采用乙酸对UiO-66构建介孔缺陷,掺杂Fe_(3)O_(4)来制备Fe_(3)O_(4)@UiO-66。Fe_(3)O_(4)的掺杂使得UiO-66产生了变性中孔缺陷,构建出对于四环素类抗生素具有优异吸附效果的结构。通过分析Fe_(3)O_(4)@UiO-66的晶体结构和理化性质变化,研究Fe_(3)O_(4)@UiO-66对水中常见的抗生素土霉素(OTC)的吸附性能及机理。结果表明,Fe_(3)O_(4)@UiO-66对OTC的吸附量为201.72 mg·g^(-1),OTC的去除率为80.69%,吸附过程符合拟二级动力学、Elovich和Langmuir等温吸附模型。吸附反应为吸热反应和熵增过程,温度升高有利于吸附的进行,吸附反应受pH值的影响较小。

Co_(3)O_(4)/Fe_(2)O_(3)异质结复合材料的制备及其紫外光光电探测性能

分别采用旋涂法和水热法在FTO衬底上制备Co_(3)O_(4)种子层和Co_(3)O_(4)薄膜,再在Co_(3)O_(4)薄膜上水热生长Fe_(2)O_(3)纳米棒,获得了高质量的Co_(3)O_(4)/Fe_(2)O_(3)异质结复合材料。通过改变Fe_(2)O_(3)前驱体溶液浓度来改变异质结复合材料中Fe_(2)O_(3)组分的含量。结果表明,Fe_(2)O_(3)纳米棒覆盖在呈网状结构的Co_(3)O_(4)薄膜上,随着Fe_(2)O_(3)前驱体溶液浓度即Fe_(2)O_(3)组分含量的增加,Co_(3)O_(4)/Fe_(2)O_(3)异质结复合材料对紫外光的响应逐渐增强,当Fe_(2)O_(3)前驱体溶液浓度为0.015mol/L时,异质结复合材料有着很好的光电稳定性,并表现出较高的响应率(12.5mA/W)和探测率(4.4×10^(10)Jones)。

Fe_(3)O_(4)基电磁波吸收材料的研究进展

随着电子信息技术飞速发展,电磁波辐射问题日益突出,引起人们的广泛关注.为了解决电磁污染问题,需要开发重量轻、厚度薄、频带宽和吸收强的电磁吸收材料.作为传统吸波材料的Fe_(3)O_(4)具有较高的磁导率、良好的磁损耗和介电损耗.本文从电磁波吸收基本原理出发,综述了Fe_(3)O_(4)单体及Fe_(3)O_(4)基复合吸波材料的最新研究进展,指出了Fe_(3)O_(4)基材料在电磁波吸收方面存在的不足,并展望了其未来可能的发展方向.

纳米Fe_(3)O_(4)在煤微生物降解产CH_(4)过程中的催化作用

目的为了研究纳米Fe_(3)O_(4)在微生物降解煤产甲烷(CH_(4))过程中的催化作用,方法采用晋城矿区矿井水和中原油田土壤中的两种菌群(厌氧消化菌,义马矿区)的煤样,考查温度和纳米Fe_(3)O_(4)添加量对反应体系产CH_(4)摩尔浓度的影响,分析产CH_(4)过程中伴随气体CO_(2)和H_(2)的摩尔浓度变化及其对CH_(4)摩尔浓度的影响,评估厌氧消化产CH_(4)反应体系中铁的作用和最大负载量。结果通过分析厌氧性产CH_(4)古菌和多环芳烃分解菌共营降解煤的生物化学过程,认为煤降解产CH_(4)厌氧反应由两个主要步骤组成:一是稠环芳烃活化的羧化反应,该反应使煤被多环芳烃分解菌降解为甲苯酚和2-萘甲酸等化合物;二是产甲烷古菌利用煤分解产生的有机酸、甲基和气体等,通过辅酶的生物化学反应生成CH_(4),该过程CH_(4)产气量随温度升高而增大,起始反应需要大量CO_(2)气体。在产甲烷古菌和多环芳烃分解菌共营系统中添加纳米Fe_(3)O_(4)后,产CH_(4)量增加了39.6%~50.8%。纳米Fe_(3)O_(4)对生物化学过程的催化作用表现在促进中间产物(H_(2)和CO_(2)等)的生成,同时生物化学反应通过消耗H_(2)和含氧有机物并生成液态水以降低密闭实验系统的气体总压力,使催化反应持续正向进行。结论纳米Fe_(3)O_(4)对微生物降解煤产CH_(4)的催化作用需要多菌种互营环境,催化过程中存在最佳负载量。

多孔MnO_(2)-Fe_(3)O_(4)壳聚糖微球用于增强类Fenton降解染料废水的研究

将壳聚糖与金属盐混合溶液滴入碱性溶液中,采用一步法制备了金属壳聚糖微球(MnO_(2)-Fe_(3)O_(4)/CS),并用于刚果红(CR)的类Fenton降解。结果表明,与单金属壳聚糖微球(MnO_(2)/CS、Fe_(3)O_(4)/CS)相比,MnO_(2)-Fe_(3)O_(4)/CS具有更好的催化活性;在最佳条件下(50 mg/L CR,pH=7,0.9 mol/L H_(2)O_(2),2.0 g/L催化剂,60 min),CR的去除率达到100%。MnO_(2)-Fe_(3)O_(4)/CS的高活性归因于其较大的比表面积和孔体积,特殊多孔结构有利于反应物的吸附/扩散和活性位点的暴露;Mn-Fe双金属之间的协同作用促进了电子传递,有效提高了催化活性。金属壳聚糖微球可以很容易地从反应体系中收集,重复使用5次后仍然保持较高催化活性(88.2%)。

玻纤负载α-Fe_(2)O_(3)/CuFe_(2)O_(4)异质结薄膜的制备 及其催化性能

为了克服传统芬顿催化剂的降解速率慢、pH适用范围窄、难回收等缺点,采用浸涂溶胶-凝胶法制备了玻璃纤维负载的α-Fe_(2)O_(3)/CuFe_(2)O_(4)异质结薄膜(FCGF),对其结构、形态和化学组成进行表征,并将其用于亚甲基蓝的光芬顿催化降解,考察其催化活性、pH值适用性和重复使用稳定性。结果表明:CuFe2O4颗粒生长在α-Fe_(2)O_(3)颗粒表面,形成α-Fe_(2)O_(3)/CuFe_(2)O_(4)异质结;在模拟太阳光辐射条件下,加入2 g FCGF和20 mmol/L的H_(2)O_(2),50 mL质量浓度为30 mg/L的MB溶液在40 min后降解率达到97%,而在相同条件下加入α-Fe_(2)O_(3)与CuFe_(2)O_(4)降解率分别为20%和30%,其催化活性的增强可归因于异质结光催化剂产生的光诱导电位差驱动的光生载流子的有效分离;同时,FCGF在宽pH范围显示出较高活性,pH=10时,MB溶液40 min后降解效率仍达到63%;FCGF具有良好的稳定性,5次循环后其催化性能没有衰减,反应40 min后MB降解率仍可达97%。

Fe_(3)O_(4)强化高铁酸盐体系处理刚果红废水的试验研究

文章旨在研究Fe_(3)O_(4)强化高铁酸盐体系处理刚果红废水的工艺条件和各因素的影响规律,为高铁酸盐体系在染料废水处理中的应用提供技术支撑。通过单因素试验,考察了K_(2)FeO_(4)投加量、Fe_(3)O_(4)投加量、pH值等对刚果红废水处理效果的影响,并通过RSM模型确定最优反应条件。结果表明,在K_(2)FeO_(4)分2次投加34.65 mg、Fe_(3)O_(4)投加97.53 mg、pH=6.56、反应时间为20 min的条件下,色度为433倍、COD质量浓度为346 mg/L的刚果红废水脱色率达88.41%,COD去除率为60.20%。淬灭实验表明,体系中活性物种为Fe(Ⅴ)与Fe(Ⅳ),此外,·OH也发挥了一定作用。Fe_(3)O_(4)的投加提升了K_(2)FeO_(4)体系处理染料废水的能力,为Fe_(3)O_(4)强化高铁酸盐体系的实际应用提供了理论基础。

用于高效去除水中孔雀石绿的三层结构磁性复合材料Fe_(3)O_(4)@聚丙烯酸@ZiF-8的制备

设计并合成了一种以磁性纳米粒子为核,聚合物为中间层,金属有机骨架材料为外层的三层结构磁性复合材料(Fe_(3)O_(4)@PAA@ZIF-8)。首先利用溶剂热法制备Fe_(3)O_(4)纳米粒子,然后通过蒸馏沉淀聚合法在Fe_(3)O_(4)纳米粒子表面包覆聚丙烯酸(PAA)层,最后通过原位沉积法在PAA外部包覆ZIF-8。在对Fe_(3)O_(4)@PAA@ZIF-8的组成和结构进行表征的基础上,深入研究其对孔雀石绿(MG)的吸附性能。透射电子显微镜(TEM)显示Fe_(3)O_(4)@PAA@ZIF-8具有明显的三层结构,Fe_(3)O_(4)的平均粒径为117nm,PAA层厚度约为17 nm,ZIF-8层的厚度约为14 nm。Fe_(3)O_(4)@PAA@ZIF-8对MG的吸附量随着p H的升高而增大,吸附过程符合准二阶动力学模型和Langmuir等温吸附模型。此外,Fe_(3)O_(4)@PAA@ZIF-8还表现出良好的重复利用性能,8次循环利用后对MG(500 mg·L^(-1))的最大吸附量仍可达982 mg·g^(-1)。

磺胺嘧啶和磺胺二甲基嘧啶在纳米Fe_(3)O_(4)-nZVI类Fenton体系中的降解效果

用Fe_(3)O_(4)负载纳米零价铁(Fe_(3)O_(4)-nZVI)作为非均相催化剂,与H2O_(2)耦合构建类Fenton体系,以降解水中磺胺嘧啶(SDZ)和磺胺二甲基嘧啶(SMT).通过SEM、EDS、XRD和XPS对Fe_(3)O_(4)-nZVI材料进行了表征,并考察了Fe_(3)O_(4)-nZVI类Fenton体系中H2O_(2)浓度、Fe_(3)O_(4)-nZVI投加量、初始pH及Fe_(3)O_(4)-nZVI循环使用次数对SDZ和SMT降解效果的影响.结果表明,在25℃,SDZ和SMT初始浓度均为10 mg·L^(-1),H2O_(2)浓度分别为10 mmol·L^(-1)(SDZ)和15 mmol·L^(-1)(SMT),Fe_(3)O_(4)-nZVI投加量为0.8 g·L^(-1),初始pH为3的优化条件下,在180 min时,Fe_(3)O_(4)-nZVI类Fenton体系对水中SDZ和SMT的降解率分别为97.45%和95.51%,Fe_(3)O_(4)-nZVI重复利用4次后,对SDZ和SMT的降解率仍保持在87%以上,表明该材料具有良好的磁回收利用性能.拟一级动力学拟合参数R2均在0.93以上,表明Fe_(3)O_(4)-nZVI类Fenton法对SDZ和SMT的降解过程均符合拟一级动力学方程.且在各因素最优条件下,SDZ的反应速率常数均大于SMT的反应速率常数,这可能与二者的理化性质及分子结构有关,即磺胺类抗生素(SAs)的pKa值和水溶解度越小,疏水性越强,杂环基团上的甲基取代基数目越少,SAs越容易被降解.

苯胺还原诱导的氧化石墨烯/Fe_(3)O_(4)复合材料的防腐蚀性能及机理

将还原氧化石墨烯(rGO)与Fe_(3)O_(4)复合,以苯胺为还原剂还原制得rGO/Fe_(3)O_(4)二元纳米复合材料。然后苯胺在Fe_(3)O_(4)和r GO表面原位氧化聚合为聚苯胺(PANI,)最后用聚苯胺涂覆r GO/Fe_(3)O_(4)复合材料,并以水性环氧树脂(EP)为填料,制备出具有多层结构的r GO/Fe_(3)O_(4)/PANI/EP复合涂层。采用Tafel极化曲线、电化学阻抗谱和中性盐雾试验研究了r GO/Fe_(3)O_(4)/PANI/EP涂层的防腐蚀性能和机理。结果表明:与纯环氧树脂涂层和r GO/Fe_(3)O_(4)/EP涂层相比,r GO/Fe_(3)O_(4)/PANI/EP涂层的耐盐雾腐蚀性能最好,且具有更好的分散性和稳定性。石墨烯的高效阻隔性能和聚苯胺的电化学智能钝化构成了三元纳米复合材料的防腐蚀机理。

Fe_(3)O_(4)@C纳米颗粒制备及其吸附性能实验设计

实验实践能力的培养是应用型本科教学的重要组成部分,而实验安全是实验进行的基础。利用高压反应釜采用溶剂热法制备了核壳结构的Fe_(3)O_(4)@C纳米颗粒并对其物相结构、形貌等进行了表征,并研究了其对六价铬离子的吸附性能和吸附机理。通过采用高压反应釜制备材料可以加强学生对实验室安全意识的进一步加深及实验操作规范性的训练。通过对材料的表征与分析以及性能研究一系列的综合实验教学,可以进一步加强学生对材料学科的理解与学习,培养学生的科研能力和综合分析能力,促进学生的实践能力和环境保护意识。

纳米Fe_(3)O_(4)/超支化水性聚氨酯的制备及性能研究

采用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(KH570)对纳米Fe_(3)O_(4)表面改性并将其引入经亲水改性的含不饱和双键的端羟基超支化聚酯(BoltornTMH_(2)0)中,加入光引发剂后经紫外光照射得到Fe_(3)O_(4)复合超支化水性聚氨酯(Fe_(3)O_(4)/WHBPU)固化膜,采用红外光谱(FTIR)、X-射线衍射(XRD)对其结构进行表征分析,利用振动样品磁强计(VEM)和万能试验机对其磁性能和机械性能进行测试。结果表明,Fe_(3)O_(4)/WHBPUA具有良好的超顺磁性,其硬度、抗拉强度、断裂伸长率和杨氏模量分别为3H、31.88MPa、91.51%、335.78MPa,相较于未引入Fe_(3)O_(4)粒子的WHBPU提升了约100%。

Ti_(3)C_(2)T_(x)/Fe_(3)O_(4)纳米复合材料的吸波和电磁屏蔽性能与机制

在电磁屏蔽领域,铁氧体是常用的涂覆型吸波剂,但以Fe_(3)O_(4)为首的铁氧体存在一些不足。本研究采用冷冻干燥的方法成功制备了花苞状Ti_(3)C_(2)T_(x)/Fe_(3)O_(4)复合材料,Ti_(3)C_(2)T_(x)/Fe_(3)O_(4)复合材料的花苞状结构对电磁波的多重反射、界面极化和电磁耦合作用等使复合材料具有更好的微波吸收性能。当频率为6.74 GHz时,最小反射损耗达到-51.41 dB,对应的匹配厚度为2.8 mm,这意味着它可以吸收99.99928%的电磁波。本研究中特殊的花苞状Ti_(3)C_(2)T_(x)/Fe_(3)O_(4)复合材料表现出优异的吸波性能,在电磁屏蔽领域具有良好的应用前景。

封装包覆结构多孔Fe_(3)O_(4)长循环锂电池负极材料

本文通过封装与包覆结构共同作用抑制多级孔Fe_(3)O_(4)在循环过程中的体积膨胀,提高Fe_(3)O_(4)电极材料的电化学性能。通过采用硬模板法将葡萄糖和尿素作为造孔剂合成具有多级孔结构的Fe_(3)O_(4)材料,再利用醛脂包覆系统在多级孔Fe_(3)O_(4)上均匀的包覆一层碳材料,随后使用氢化工程对体积膨胀率仅为~4%的TiO_(2)进行氢化处理并提高TiO_(2)的导电率,将氢化TiO_(2)作为封装材料对碳包覆多级孔Fe_(3)O_(4)进行封装处理,制备出具有三维网络传输结构的H-TiO_(2)-C-Fe_(3)O_(4)电极材料。结果表明,封装与包覆结构较好的缓解了H-TiO_(2)-C-Fe_(3)O_(4)电极材料在充放电过程中的体积膨胀,在0.2 A·g^(-1)的电流密度下循环500圈之后的放电比容量为599.61 mAh·g^(-1),以1 A·g^(-1)的电流密度循环700圈后的比容量为542.64 mAh·g^(-1),即使在6 A·g^(-1)的大电流密度下比容量也能够达到168.7 mAh·g^(-1),当电流返回0.2 A·g^(-1)循环100圈后的比容量为671.91 mAh·g^(-1),优异的倍率性能为H-TiO_(2)-C-Fe_(3)O_(4)样品在大电流储能设备上使用提供了可能性。