基于ZnFe_2O_4纳米材料的低温型H_2S气敏元件的设计与实现

以无机盐为原料,液相合成了ZnFe2O4纳米粉体,通过XRD,TEM等手段对粉体的晶体结构、形貌等进行表征并研制了厚膜型气敏元件。结果表明:产物为尖晶石结构,粒径尺寸分布为10 nm^30 nm,平均粒径约为14 nm。在40℃~400℃的温度范围内,采用静态配气法测定元件的气敏性能,发现ZnFe2O4气敏元件在150℃的工作温度下对体积比浓度为1×10-3(V/V0)、1×10-4(V/V0)的H2S气体的灵敏度分别高达244.34和83.31;在此工作温度下对1×10-4(V/V0)的H2S气体响应时间2 s,恢复时间为5 s。在40℃对1×10-3(V/V0)的H2S气体的灵敏度达到111.00。

NiZnFe_2O_4包覆铁基软磁复合材料的制备及性能

采用溶胶-凝胶法制备的NiZnFe_2O_4作为绝缘剂包覆铁粉来制备铁基软磁复合材料,并研究了NiZnFe_2O_4含量和成型压力对复合材料磁性能的影响。采用SEM,EDX线扫描及元素面分布分析显示在铁粉颗粒表面存在一层均匀的NiZnFe_2O_4包覆层,绝缘包覆层的存在可以有效地提高软磁复合材料的电阻率。实验结果表明,随着NiZnFe_2O_4包覆剂含量的增加,软磁复合材料的复数磁导率实部值逐渐降低,与其他含量的样品相比,NiZnFe_2O_4含量为3%(质量分数,下同)的样品具有最低的复数磁导率虚部值和相对较高的复数磁导率实部值。NiZnFe_2O_4包覆剂的加入,可以大幅降低材料内部的磁损耗,在100kHz时其磁损耗仅为未包覆样品的16.2%。当NiZnFe_2O_4的含量为3%,成型压力为1000MPa时,软磁复合材料的密度达到7.14g/cm^3,饱和磁感应强度为1.47T。

ZnFe_2O_4/ZnO复合材料光催化氧化水中甲基橙

以硝酸铁、硝酸锌和草酸铵为原料,经沉淀反应制备光催化剂ZnFe_2O_4/ZnO,通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)和XRD对产物进行结构表征。考察了ZnFe_2O_4/ZnO质量比、焙烧温度、焙烧时间、催化剂用量和循环使用等因素对甲基橙(MO)在太阳光辐射下光降解的影响。监测MO氧化过程中UV谱的变化,对反应中间体结构进行初步分析。实验表明,当MO溶液为10 mg/L,催化剂用量为1.0 g/L,在太阳光下辐射210 min,MO溶液的降解率可达91.18%,催化剂稳定性较好,适合处理MO染料废水。

磁性纤维素基@ZnFe2O4碳气凝胶纳米复合材料制备及光催化性能研究

通过一锅法运用共沉淀的原理将铁酸锌负载到纤维素水凝胶上,采用冷冻干燥技术形成纤维素基@ZnFe2O4复合气凝胶,将其置于管式炉中600℃无氧煅烧2 h,获得纤维素基@ZnFe2O4碳气凝胶纳米复合材料。通过FT-IR、XRD、SEM、XPS、VSM、BET等表征手段对材料形貌和结构进行分析,纤维素基@80%ZnFe2O4碳气凝胶纳米复合材料展现出117.68 m^2/g的比表面积以及超顺磁性。选择亚甲蓝(MB)充当污染物,用氙灯来模拟太阳光对材料进行性能测试。性能测试实验表明,纤维素基@80%ZnFe2O4碳气凝胶纳米复合材料材料具有较好的吸附与光降解的协同效果,材料在碱性条件下更适合光降解,0.1 g纤维素基@80%ZnFe2O4碳气凝胶纳米复合材料对100 mg/L的MB溶液降解率达到93.6%,经过四次循环实验之后,对40 mg/L的MB溶液的移除率仍然能达到97.3%。

基于N⁃乙酰⁃L⁃半胱氨酸修饰的ZnFe2O4@SiO2纳米材料手性识别酪氨酸对映异构体

我们将N⁃乙酰⁃L⁃半胱氨酸(NALC)修饰于ZnFe2O4@SiO2纳米材料表面,制备了一种新型的手性纳米复合物(ZnFe2O4@SiO2⁃NALC),该材料能够简便、快速及高选择性地识别手性酪氨酸(Tyr)对映体。利用X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(FT⁃IR)、能量色散X射线光谱(EDS)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和振动样品磁力计(VSM)等一系列表征手段对首次合成出的ZnFe2O4@SiO2⁃NALC进行测试表征,并将其应用于对手性识别领域的探究。实验结果表明,利用光谱技术(紫外-可见光谱和荧光光谱),ZnFe2O4@SiO2⁃NALC可对Tyr对映异构体进行手性识别。此外,我们进一步对Tyr浓度和pH值等实验参数进行了优化。

Na_(2)CO_(3)·10H_(2)O-Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O/SiO_(2)复合定形相变材料的制备及应用

以Na_(2)CO_(3)·10H_(2)O(SCD)、Na_(2)HPO_(4)·12H_(2)O(DHPD)为相变主体制备了共晶体系,通过绘制凝固点变化图与DSC测试共同确定在m(SCD)∶m(DHPD)=4∶6时形成共晶,FTIR和XRD结果显示,2种水合盐间没有发生化学反应,但其晶型结构发生改变。通过添加质量分数为2%的Na2SiO3·9H_(2)O作为成核剂降低体系的过冷度,且经历50次相变循环体系未出现相分离,相变焓值仅下降0.25%。进一步使用质量分数为25%的气相SiO_(2)作为支撑材料,采用浸渍法制备了相变前后形状稳定的共晶水合盐/SiO_(2)定形相变材料(SSPCM)。所得SSPCM的相变温度为24.08℃,相变焓值为146.6J/g,过冷度为0.55℃,热导率为0.4571W/(m·K)。同保温泡沫相比,其可将模拟房内部中心温度的升温时间延长了1.81倍,降温时间延长了0.39倍。

掺杂稀土CaAl_2O_4基发光材料的制备及其发光机制

用固相烧结法制备了亮度高、余辉时间长的 Ca Al2 O4:Eu,RE(RE为 Nd,Dy)发光粉体材料 ,并对其发光性能进行了研究。发光粉体的发射光谱表明 ,其主发射峰均位于 44 0 nm左右。余辉衰减曲线证明其余辉衰减过程存在快速衰减和慢衰减两个过程。对于长余辉发光机制 ,认为 Nd,Dy的加入起到了陷阱能级作用 ,从而延长了发光时间 ,增强发光亮度。并且在此基质材料中 ,Nd的陷阱深度比 Dy的更合适 ,因而 Ca Al2 O4:Eu,Nd的发光性能要优于 Ca Al2 O4:Eu。

兼具电磁性能的PANI/ZnFe_2O_4纳米复合材料的制备

运用改进的溶胶凝胶-原位聚合法制备出了兼具电、磁性能的PANI/ZnFe2O4纳米复合材料,借助TEM、XRD、FTIR、四探针电导率仪和VSM(振动样品磁强计)等技术研究了复合材料的结构及其电磁性能。结果表明,通过该法可以实现ZnFe2O4与PANI的有机复合,制得纳米尺寸的、ZnFe2O4与PANI相间以化学键结合的纳米复合材料;复合材料兼具电、磁性能,其导电率随ZnFe2O4含量增加而降低,饱和磁化强度随之而升高,复合物的矫顽力在所研究的含量范围内均较纯ZnFe2O4大,且随ZnFe2O4含量的增加呈先升高后降低的变化趋势。此外,对ZnFe2O4进行HNO3预处理可以有效改善复合材料的电磁性能。

Na_3AlF_6-Al_2O_3熔盐体系中ZnFe_2O_4基阳极的电化学行为

研究了ＺｎＦｅ２Ｏ４基阳极在Ｎａ３ＡｌＦ６－Ａｌ２Ｏ３（ｓａｔｕｒａｔｅｄ）熔盐体系中的电化学稳定性，讨论了电极的析氧历程并得到了析氧过电位与阳极表观电流密度之间的Ｔａｆｅｌ关系式，η＝０．１２＋０．０５２ｌｏｇｉ（ｉ＝０．０１５－０．４４Ａ／ｃｍ２）。

复合半导体光催化材料ZnFe_2O_4-TiO_2／SiO_2结构与光响应性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了负载型复合半导体光催化材料ZnFe2O4-TiO2／SiO2,并通过DTA—TG、XRD、XPS、Raman、TPR,及UV-Vis DRS等实验技术对复合材料的晶体结构、表面组成及光响应性能进行了表征和评价．结果表明: ZnFe2O4晶相以高分散状态存在于光催化材料的表面; ZnFe2O4与TiO2复合可使部分Fe3+进入体相TiO2的晶格中,促进其由锐钛矿向金红石的相转变,同时表面剩余的少量Zn2+聚集形成ZnO物相;TiO2的相变由体相开始,随着ZnFe2O4含量的增加逐渐向表面扩展;SiO2的加入使活性组分更加分散, TiO2平均粒径<10nm;ZnFe2O4的加入明显拓宽了TiO2的吸光域,并增强了对可见光的吸收．

苯甲酸溶胶—凝胶法制备ZnFe_2O_4气敏材料

以苯甲酸为凝胶剂,用溶胶—凝胶法制备ZnFe2O4粉体,通过XRD,SEM等手段对粉体的晶体结构、形貌等进行表征,结果表明:产物为尖晶石结构,颗粒分布比较均匀。采用静态配气法测定材料的气敏性能,发现以ZnFe2O4为基体的气敏元件的最佳煅烧温度为700℃,在175℃的工作温度下对100×10-6H2S气体的灵敏度高达126,并具有选择性好,响应—恢复时间短,稳定性好等特点。

Fe_2O_3/ZnFe_2O_4/C复合材料的制备及其电化学性能

本文以葡萄糖作为碳源,采用溶剂热法进行原位碳包覆合成了Fe_2O_3/ZnFe_2O_4/C材料,研究了材料的结构及电化学性能。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、循环伏安扫描(CV)和恒流充放电技术对材料结构及电化学性能进行了表征。结果表明,采用此法合成的Fe_2O_3/ZnFe_2O_4/C复合材料呈现多孔结构,粒径约为250nm,经历40次循环后材料的可逆容量依然能保持在645.7mAh/g,较未包覆碳材料的电极提高了19.0%,其可逆容量和循环稳定性能得到了显著提升。

凝胶法制备稀土掺杂的超细SrAl_2O_4基发光材料及其性能研究

利用凝胶法首次合成出了亮度高、余辉时间长、粒径约20-80 nm的SrAl2O4:Eu,Dy超细光致发光粉体,并对其发光性能与高温固相反应法制得的试样进行了比较。结果发现,其发射光谱和激发光谱的主峰位置较之固相法产品均出现了明显的蓝移(λex:320 nm→304 nm,:360 nm→323 nm;λem:520 nm→500 nm)。余辉衰减曲线表明,该法合成出的发光粉体,其余辉衰减速度相对固相法合成出的发光粉体要快,并且也存在快速衰减和慢衰减两个过程。并认为蓝移现象以及余辉衰减变快,主要归因于发光粉体纳米粒子的量子尺寸效应的影响。

ZnFe_2O_4/g-C_3N_4对甲基橙的紫外光催化降解行为

采用浸渍法制备了铁酸锌/石墨烯氮化碳(ZnFe_2O_4/g-C_3N_4)负载型光催化剂,对制得的催化剂样品进行了表征,并考察了其在紫外光下对甲基橙的降解效率。结果表明:ZnFe_2O_4/g-C_3N_4催化剂对甲基橙的降解催化活性明显提高,并随着ZnFe2O4掺杂量的增加而增大,ZnFe2O4掺杂量为6.0%(wt,质量分数)制得的ZnFe2O4/gC3N4对浓度10mg/L甲基橙140min后的紫外光降解率达100%。

EDTA溶胶-凝胶法制备纳米ZnFe_2O_4气敏材料

用EDTA溶胶-凝胶法,以氧化锌和硫酸铁为主要原料制备纳米级ZnFe2O4粉末。通过DTA、XRD、SEM等手段对纳米粒子及中间体进行了表征,其结果表明,在800℃焙烧2h即可制得粒度均匀、晶型完整的纳米ZnFe2O4晶体。以ZnFe2O4纳米粉为气敏材料制备了厚膜气体传感器,测试了元件的气敏性能,结果表明ZnFe2O4材料在560℃的低温下即可对NO2产生一定的敏感性。

粉末活性炭-Fe_3O_4磁性材料-H_2O_2类Fenton体系降解亚甲基蓝研究

采用粉末活性炭(PAC)-Fe_3O_4磁性材料与H_2O_2组成类Fenton体系降解亚甲基蓝模拟废水,并使用X射线衍射仪、扫描电镜表征磁性材料。结果表明,PAC表面负载的铁氧化物为具有磁性的Fe_3O_4,Fe_3O_4近似球形均匀的负载在PAC表面。该类Fenton体系在PAC-Fe_3O_4磁性材料50 mg、H_2O_2投加量为30μL、p H为3、温度为40℃、反应180 min的条件下降解100 m L质量浓度为200 mg/L亚甲基蓝效果最好,亚甲基蓝和COD去除率分别为100%和94.42%。PAC-Fe_3O_4磁性材料-H_2O_2类Fenton体系对亚甲基蓝有良好的降解效果。

C@ZnFe2O4/Ag3PO4复合材料的可见光催化性能研究

以具有碳纤维原始结构的C@ZnFe2O4为前驱体材料,利用沉淀法将其与Ag3PO4进行不同比例复合制得C@ZnFe2O4/Ag3PO4三元复合物.利用XRD、FESEM、XPS、UV-VisDRS、PL等测试手段对合成样品进行表征,并测试了其可见光催化性能.结果表明,C@ZnFe2O4的引入能够显著提高Ag3PO4的光催化性能及稳定性,其中CZ-AP1样品对亚甲基蓝(MB)具有最佳的去除能力,经过4次循环测试后仍能保持85%的去除效率,这主要是由于碳纤维、ZnFe2O4和Ag3PO4三者之间的协同作用,有效增强了Ag3PO4对可见光的吸收及实现了光生电子-空穴对的有效分离.

溶剂热制备锂电池负极材料CNT-ZnFe_2O_4及其电化学性能

为了改善锂离子电池负极材料ZnFe2O4导电性差和循环寿命低的缺点,利用溶剂热反应方法制备了ZnFe2O4,并通过复合碳纳米管对ZnFe2O4进行改性。充放电测试结果表明:经过50次充放电后,碳纳米管复合改性后的ZnFe2O4容量保持在860 mA·h·g-1,具有较好的循环稳定性。碳纳米管具有良好的导电性与导热性,改善了ZnFe2O4导电性差的缺点。

ZnFe2O4基惰性阳极在微型槽铝电解中的腐蚀行为

在960℃下,改变电解质分子比、阳极电流密度、电解质中氧化铝浓度,对ZnFe2O4基惰性阳极材料在微型槽铝电解中的腐蚀行为进行了考察.实验证明ZnFe2O4基阳极材料在电解过程中的腐蚀,随电解质中氧化铝浓度的升高、阳极电流密度的提高、电解质分子比的降低而减少.当电解质中氧化铝达到饱和时,在足够高的电流密度下,腐蚀趋向于一个最低值.

玻璃基片上ZnFe_2O_4薄膜光催化降解性能的研究

采用旋转镀膜法在玻璃表面制备了 Zn Fe2 O4薄膜 ,通过改变 Zn Fe2 O4的浓度、烧成温度及薄膜层数 ,研究了 Zn Fe2 O4薄膜的均匀性及对甲基橙的光催化降解性能。结果表明 ,Zn Fe2 O4薄膜均匀性好 。