Fe表面纳微结构对Fe_2O_3流态化还原过程黏结失流的影响_钟怡玮

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Fe-Ni机械合金化纳米晶的结构演变和稳定性

with 50wt% Ni, single f.c.c. phase forms after milling 120 h ,during which the reverse tansformation of α b.c.c. γ f.c.c. occurs. The solubility of α b.c.c. phase or
3
上海交通大学硕士学位论文
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第一章文献综述
１．１纳米材料简介
纳米材料由于组成材料的晶粒超细,大量原子处于晶粒的界面晶界或相界统称为内界面上对材料的许多基本特性如熔点比热磁性和半导体的能隙等有十分显著的影响[2,
3]
人们可以通过调整晶粒的大小而无需改变材料的
化学组成和含量就能发展或改善材料的性能从而拓宽了材料设计的范围纳米材料与传统粗晶材料的不同物理和化学特性也使其在凝聚态物理学光学生命科学和医学等领域具有巨大的研究价值纳米材料广义上是指微观结构至少在一维方向上受纳米尺度调制的各种固体材料 100nm 电子学
上海交通大学硕士学位论文 Fe-Ni机械合金化纳米晶的结构演变和稳定性姓名：刘奇正申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：戎咏华 20040101
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摘
要
首次运用修正嵌入原子法 MEAM 系统地研究了 Fe-Ni 合金中面心立方和体心立方两种结构的有序相和无序相能量在用 MEAM 计算无序相能量时我们引入原子占据某一阵点的几率与成分的等同关系和γ (f.c.c.)两种无序相在 347 计算结果表明 α (b.c.c.)
保密 □，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密√ □。（请在以上方框内打“√ ”）学位论文作者签名：刘奇正指导教师签名：戎咏华日期：２００４年１月１０日日期：２００４年１月１０日

四氧化三铁纳米粒子表面接枝聚合制备磁性聚合物微球_周莅霖

关键词四氧化三铁表面接枝聚合超顺磁性杂化材料中图分类号 :O631 .5 ;O614 .81 ;TB333 文献标识码 :A 文章编号 :1005-281X(2009)09-1880-08
Preparation of Magnetic Hybrid Nanoparticles via Surface-Initiated Polymerization from Magnetite
磁性聚合物微球按照其结构特点大致可分为以下几种类型[ 19] :核壳式 , 即内核是无机磁性颗粒 , 外壳是聚合物 ;反核壳式 , 即内核是聚合物 , 外壳是无机磁性颗粒 ;夹心式 , 即内外层均为聚合物 , 中间为无机磁性颗粒 , 这类复合微球往往是通过对反核壳式微球再包裹一层聚合物而制备的 ;弥散式 , 即无机磁性颗粒遍布在聚合物微球中。
收稿 :2008 年 9 月 , 收修改稿 :2008 年 10 月＊国家自然科学基金项目(No .20836004 , 20574042)和国家重点基础研究发展计划(973)项目(No .2009CB930602)资助＊＊Corresponding author e-mail :yuanjy @mail.tsinghua
从制备方法上分 , 磁性聚合物微球的制备主要有物理包埋法、原位法、单体聚合法等。其中 , 单体聚合法目前的研究和应用最为广泛。而在单体聚合
法中 , 由于制得的磁性聚合物微球具有粒径小且均匀、分散性好、易进行再功能化等优点 , 通过在磁性粒子表面接枝聚合制备磁性聚合物微球的方法被广泛关注。
化学进展
第 21 卷
子点提供 , 因此它的荧光强度更大 , 有更宽的激发光谱和更窄的发射光谱 , 以及更好的光化学稳定性。

粒度分布与氧化铁凝聚悬浮体系的流变性_丁仕强

收稿日期：2011-08-02 基金项目：辽宁省高校基金项目(悬浮浆体的流变特性 05L024) 作者简介：丁仕强，男，实验师，工学硕士，E- mail: dsq920@.
·6·
过滤与分离 Journal of Filtration & Separation
2011 Vol.21 No.3
试样 (Ⅱ) 中位径 D50/μm
8.03 8.16 7.99 8.06
试样（III ）中位径 D50/μm
32.76 32.46 32.96 32.73
2 结果与讨论
2.1 颗粒粒度尺寸及其分布与悬浮液粘度图 1 为氧化铁固相体积分数为 8%的悬浮液的表观
粘度－颗粒粒度变化关系曲线，图中的参数为剪切速率。
表观粘度 η/ mPa·s
6.6 5.5 5.0 4.5 4.0 3.5 3.0 2.5 2.0
0
试样（I）试样（II）试样（III）
50
100
150
200
250
300
剪切速度 D/S-1
图 2 η~D 关系（wt%=3%）
剪切应力 τ/100 MPa
7
6
5
4
试样（I）
试样（II）
3
试样（III）
图 2~5 为氧化铁固相体积分数为 3%、20%的悬浮液在不同颗粒粒径分布下的表观粘度－剪切速率曲线 (η~D 关系)，剪切应力－剪切速率曲线(τ~D 关系)。
如图 2~5 所示，不同粒径分布的氧化铁悬浮液均呈现剪切变稀的流变特性。产生这种现象的原因可分析[19-21]如下。
首先，在一定的固相体积分数下，粒子越细，则粒子数越多，粒子的平均距离越小。粒子的平均距离减少意味着任何两个粒子进入相互吸引区的机会迅速增

Fe3O4磁性纳米粒子表面修饰研究进展

ＦｅｓＯｔ磁性纳米粒子表面修饰研究进展／熊
雷等
・
３１
・
Ｆｅ３０４磁性纳米粒子表面修饰研究进展＋
熊雷，姜宏伟，王迪珍
（华南理工大学材料学院，广州５１０６４０）摘要表面修饰Ｆｅ３Ｑ磁性纳米粒子因具有优异的磁学特性、良好的生物相容性和丰富的化学反应可选择
性，在生物医药领域如磁共振成像、组织修复、免疫测定、热疗、药物传递和细胞分离中显示了巨大的应用潜力。Ｆｅ。（）４磁性纳米粒子的表面修饰主要包括以下３类：①有机小分子修饰，主要是偶联剂和表面活性剂修饰；②有机高分子修饰，包括天然生物大分子、合成高分子以及两者复合修饰；③无机纳米材料修饰，主要是Ｓｉ０２、Ａｕ和Ａｇ修饰。并就这三大方面的研究进展做了综合概述。
Ｆｅａ０４复合粒子，该磁性复合粒子有望在药物传递和药物释放
等［５］在表面活性剂２一乙基己基琥珀酸酯磺酸钠（Ａ（订）存在下，
制备了平均粒径为２７ｎｍ的Ｆｅ３０４纳米粒子，ＡＴＯ的加入可以减缓纳米粒子的成核速度，控制纳米粒子的尺寸。 ②改善纳米粒子表面性能：表面活性剂分子可以赋予粒子表面新的活性，降低粒子表面能，使粒子处于稳定状态，防止粒子团聚，改善其在介质中的分散性。Ｓｕｎ等［６］用双极性表面活
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ｓｕｒｆａｃｅｍｏｄｉｆｉｅｄｍａｇｎｅｔｉｃｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓｈａｖｅｓｈｏｗｎｇｒｅａｔａｐｐｌｉｃａｂｌｅｐｏｔｅｎｔｉａｌｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｓｏｆｂｉｏ—
ａｓ
ｍｅｄｉｃｉｎｅｓｕｃｈ
ｒａｔｉｏｎ
ｍａｇｎｅｔｉｃｒｅｓｏｎａｎｃｅ
ｉｍａｇｉｎｇ。ｔｉｓｓｕｅｒｅｐａｉｒ，ｉｍｍｕｎｏａｓｓａｙ，ｈｙｐｅｒｔｈｅｒｍｉａ，ｄｒｕｇｍａｇｎｅｔｉｃ

挑战杯作品铋基超疏水材料的电化学制备

铋基超疏水材料的电化学制备杨钟贞唐乐刘嫦指导老师：李则林摘要：铋电极在硫酸溶液中恒定阳极电势进行氧化，再在空气中自然放置氧化一定时间，制备了纳米针状团簇氧化铋薄膜，表面以Bi2O3为主要成分。

用氯化铋的盐酸介质电镀液，在不锈钢网格上进行阴极电沉积，得到多孔铋金属薄膜，再在硫化钠溶液中浸泡一定时间，转变为多孔硫化物Bi2S3。

用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对其表面形貌、结构和组成进行了表征。

以上方法所制备的铋的氧化物和硫化物微纳结构表面，均呈现出超疏水性和亲油性。

利用不锈钢网格上沉积得到的多孔硫化铋薄层，可实现油水分离。

关键词: 氧化铋；硫化铋；电氧化；电沉积；微纳结构；疏水性1. 引言1.1 超疏水材料的用途超疏水现象源于自然界，如荷叶，水稻叶，蝉翼等（图1.1）在雨天过后能保持干燥且水滴在表面呈椭圆状。

这些自然界的超疏水现象引起了科学家的极大兴趣。

德国生物学家Barthlott等人用扫描电子显微镜观察，发现荷花的花瓣表面并不光滑，存在着纳米和微米级的双微观结构，即乳突形成的表面微观结构和蜡晶体形成的纳米结构。

乳突的直径为5～15 μm，蜡晶体特征尺度为20 nm—500 nm，如图1.2所示[1]。

荷花效应的秘密在于其表面独特的双微观结构。

纳米结构大大提高了荷叶表面与其他物体表面的接触角，纳米结构与微米结构结合有效地降低其他物质在其表面的滚动角, 微米结构的排列影响其他物质在其表面的运动趋势。

这种独特阶层结构减小了荷叶表面与水珠和脏物颗粒表面的接触面积，使脏物颗粒不容易粘附在荷叶表面，而是被水珠吸附卷走从而滚出叶面。

“荷叶效应”的显微图见图 1.3。

其中（a）表明纳米结构大大减小了脏物颗粒与表面的接触面积；（b）表明微米结构大大减小了水珠与表面的接触面积；（c）表明纳微结构的组合使脏物颗粒粘附在滚动的水珠表面。

图1.1 自然界的疏水现象。

图1.2 荷叶的乳突状结构。

(a) (b) (c)图1.3“荷叶效应”的显微图。

TiO2及其掺Fe材料的制备和EPR谱的研究

TiO2及其掺Fe材料的制备和EPR谱的研究神干;殷春浩;朱姗姗;李富强;侯磊田【摘要】以钛酸四丁酯、无水乙醇、冰醋酸为原料,在室温下用溶胶-凝胶法制备得到二氧化钛及其掺Fe样品的湿凝胶,室温放置2天后,100℃干燥得到干凝胶,在500℃下焙烧得到二氧化钛及其掺Fe的粉末状样品.利用X射线衍射、电子顺磁共振等测试手段对样品进行分析,结果显示所得样品均为锐钛矿,Fe被引入了二氧化钛晶格中,Ti3+氧化中心信号强度随Fe掺杂量的增加而增强,峰值向磁场减小方向小幅偏移.在不同测试温度下,含Fe量为0.1％的Fe-TiO2样品中Ti3+氧化中心信号强度随温度升高而增强,峰值也向磁场减小方向小幅偏移.根据电子顺磁共振理论以及二氧化钛在空气中与O2的反应解释了这些现象.%TiO2 and TiO2 doped with Fe were synthetized by the sol-gel method with tet-rabutyl titanate, absolute ethyl and alcoholglacial acetic acid as the raw materials at room temperature. Xerogel was collected after reaction for two days under room temperature and dried at 100 ℃. TiO2 and Fe-doper powder samples were prepared by heating the xerogel at 500 ℃. The sampels were analyzed by X-ray diffraction and EPR techniques. The results showed that all samples made in this way were anatase, and Fe had been doped into the crystal lattice of TiO2. With the increase of the dose of Fe doping, the signal intensity of Ti3+ oxidation center increased, and its peak moved towards the magnetic reducing direction. The signal intensity of Ti3+ oxidation center in Fe-doped 0. 1% of Fe-TiO2 samples also increased with temperatures, and its peak also moved towards the magnetic reducingdirection. The results were explaned according to the theory of EPR and the reaction of TiO2 and O2.【期刊名称】《波谱学杂志》【年(卷),期】2011(028)004【总页数】10页(P454-463)【关键词】电子顺磁共振(EPR);二氧化钛;溶胶-凝胶法【作者】神干;殷春浩;朱姗姗;李富强;侯磊田【作者单位】中国矿业大学理学院,江苏徐州221116;中国矿业大学理学院,江苏徐州221116;中国矿业大学理学院,江苏徐州221116;中国矿业大学理学院,江苏徐州221116;中国矿业大学理学院,江苏徐州221116【正文语种】中文【中图分类】O482.53引言Fujishima等人[1]在1972报道了在光电池中受辐射的的二氧化钛可发生持续的水氧化还原反应而产生氢气， 1977年Frank和Bard首次检验到能过使用二氧化钛分解水中的氰化物以来， TiO2作为光催化材料得到了广泛的研究，半导体多相光催化反应方面的研究得到了广泛而深入的开展[2-4]. 但是由于锐钛矿相的TiO2的禁带宽度为3.23 eV，只有在紫外光的激发下才能显示出其催化活性，而太阳光中的紫外光能量仅占4%，这就对TiO2光催化的应用规模和范围产生了极大的限制. 因此，如何能有效地利用可见光是决定TiO2光催化性能的关键. 二氧化钛纳米材料的制备方法有许多，大体可以分为气相法、液相法[5]. 而在液相法中则以溶胶-凝胶法[6]为典型代表. 近年来掺Al[7]、 Ge[8]等元素的TiO2材料研究层出不穷，很好地改善了TiO2的催化性能. 本文即采用溶胶-凝胶法制备TiO2及其掺Fe材料并通过X射线衍射(XRD)和电子顺磁共振(EPR)手段对其进行了表征. Fe 掺杂有利于提高TiO2催化活性，但有饱和掺杂浓度0.1%，温度提高也可以提高材料Ti3+离子含量.1 实验部分1.1 Fe掺杂TiO2材料的制备利用钛酸四丁酯作为钛源，无水乙醇为溶剂，冰醋酸为水解抑制剂，制备过程中使用的试剂均为分析纯. 首先量取10 mL的钛酸四丁酯置于分液漏斗中，并缓慢地滴入到30 mL无水乙醇中， 10 min滴完，在滴定过程中用磁力搅拌仪不停地搅拌，得到a溶液；下一步将一定量(10 mL)的冰醋酸和去离子水加入到无水乙醇中，搅拌均匀并用硝酸调节pH至≤3,得到b溶液；将a溶液移入分液漏斗中，剧烈搅拌下滴入b溶体中， 40 min滴完. 滴完后继续搅拌2 h，得到淡黄色溶胶液，室温放置2 d～3 d得到透明的淡黄色湿凝胶，干燥箱中100 ℃烘干，得到干凝胶. 干凝胶分别在500 ℃下马弗炉中煅烧，对于Fe掺杂材料的制备，将b溶液中用硝酸铁溶液替代去离子水采用同样的方法即可得到Fe掺杂的二氧化钛样品.其中硝酸铁溶液配比如表1所示.表1 不同Fe含量样品所需硝酸铁质量Table 1 The mass of Fe(NO3)3 in different Fe content samplesFe-TiO2 Mole ratio (%)00.050.10.20.40.6massof Fe(NO3)3/mg0593.561 187.122 374.244 748.477 123.711.2 样品表征实验过程中采用日本理学(Rigaku)公司生产的D/Max-3B 型X射线衍射仪，对样品的晶形、晶粒大小和晶体结构稳定性做了分析，实验测试条件为Cu靶，Kα辐射，石墨弯晶单色器. X射线管电压为35 kV， X射线管电流为30 mA，扫描宽度10°～80°. 扫描方式采用连续扫描，扫描速度为3°/min, 采样间隔为0.02°. 在此测试条件下测试的纯TiO2以及掺杂浓度分别为0.05%、 0.1%、 0.2%、0.4%、 0.6%(molar fraction)的TiO2样品的XRD谱分别列入图1中. 采用日本岛津电子公司生产的JES-FA200电子顺磁共振谱仪分别对纯TiO2以及掺杂浓度分别为0.05%、 0.1%、 0.2%、 0.4%、 0.6%的TiO2样品进行测试，实验测试在室温下进行，测试条件： X波段、微波频率约为9 441 MHz、调制频率为100 kHz、微波功率20 mW. 在EPR测试时，各种不同温度焙烧的样品均称量20 mg进行测试. 得到纯TiO2和不同Fe掺杂浓度的光催化剂EPR谱及单独抽出纯的TiO2的EPR谱如图2、图3所示. 在相同测试条件下仅改变测试腔温度，对Fe掺杂浓度为0.1%的TiO2样品分别在室温、50 ℃、75 ℃、100 ℃、125 ℃、150 ℃、175 ℃等7组温度条件下进行了EPR谱的测试，测试结果如图4所示. 通过不同掺杂浓度和不同温度条件下的EPR谱线的对比，深入分析了Fe掺杂及温度对TiO2光催化剂催化活性上的影响机理.2 结果与分析2.1 XRD结果分析图1是溶胶凝胶法合成的TiO2及其掺杂材料样品的XRD谱. 由图可见光催化剂的的X射线谱均无杂峰，为单纯的锐钛矿型TiO2，图中没有检测到铁氧化物的特征峰，说明Fe3+离子在TiO2中以替位掺杂的形式存在. 由于铁掺杂量较少且Fe3+离子半径为 0.064 nm与Ti4+离子半径(0.075 nm)比较接近, 高温下Fe3+高度均匀分布进入了TiO2 晶格.图1 不同Fe含量的Fe-TiO2样品的XRD谱(a) TiO2； (b) 0.05% Fe-TiO2； (c) 0.1% Fe-TiO2； (d) 0.2% Fe-TiO2； (e) 0.4% Fe-TiO2； (f) 0.6% Fe-TiO2Fig.1 The XRD spectra of Fe-TiO2 with different Fe content(a) TiO2；(b) 0.05% Fe-TiO2； (c) 0.1% Fe-TiO2； (d) 0.2% Fe-TiO2； (e) 0.4% Fe-TiO2； (f) 0.6% Fe-TiO2同时可以看到Fe 掺杂使 TiO2 锐钛矿晶相 101峰相对强度明显增大，使TiO2锐钛矿晶相结构更加稳定. 说明Fe掺杂有利于抑制TiO2 的晶相转移，可以增强TiO2 光催化剂的热稳定性. 根据图1和 Scherrer 公式(1)估算的 TiO2及其不同掺杂量粉末样品晶粒的平均粒子尺寸列入表2中.(1)(1)式中：λ为X射线波长，取0.154 nm；β为XRD衍射峰的半高宽； K一般认为是常数，取0.89；θ为所对应的 Bragg衍射角.由表2结果可得出掺杂Fe一定程度上抑制了TiO2 的粒子增大, 但是抑制效果不太明显. 通常晶粒越小，电子空穴在粒子内的复合几率越小，比表面增大，有利于反应物的吸附，从而增大反应几率.表2 TiO2及其掺杂粉末样品晶粒的平均粒子尺寸Table 2 The average particle size of Fe-TiO2 with different Fe contentSampleCrystal size/nmCrystal structureTiO218.5anatase0.05% Fe-TiO217.6anatase0.1% Fe-TiO217.8anatase0.2% Fe-TiO216.9anatase0.4% Fe-TiO217.4anatase0.6%Fe-TiO218.2anatase2.2 EPR结果分析图2是纯二氧化钛EPR 谱图，从图中我们可以明显的看到多个顺磁共振吸收信号，在g=1.99处是典型的Ti3+氧化中心[9-11]， g=2.002处的信号被认为是二氧化钛导带中的自由电子或者是氧阴离子空位(O-)， g=2.004被认为是超氧离子对应的信号， g=2.005为对应的信号. 在纯的二氧化钛中检测到了不同的氧离子和Ti3+氧化中心，分析这种结果，认为是在纯的二氧化钛在自然光的照射下与空气中的O2发生反应形成的，见(2)式～(6)式.当能量不小于TiO2禁带大小的光照射TiO2半导体后，能够激发产生光生空穴-电子对如(2)式，激发态的导带电子和价带空穴又能够复合如(3)式，使光能以热能或者其他形式能放出. 同时在光生空穴和光生电子作用下TiO2内部发生一系列反应产生不同的养阴离子和Ti3+如(4)式～(6)式. 其中O离子是强的还原中心，光子捕获中心，而Ti3+是氧化中心，电子捕获中心[9].图2 TiO2样品的EPR谱Fig.2 The EPR spectra of TiO2图3 不同Fe含量的Fe-TiO2样品的EPR谱a:TiO2；b:0.05% Fe-TiO2；c:0.1% Fe-TiO2； d:0.2% Fe-TiO2； e:0.4% Fe-TiO2； f:0.6% Fe-TiO2Fig.3 EPR spectra of Fe-TiO2 with different Fe contenta:TiO2； b:0.05% Fe-TiO2；c:0.1% Fe-TiO2； d:0.2% Fe-TiO2； e:0.4% Fe-TiO2； f:0.6% Fe-TiO2图3是常温下不同Fe含量的Fe-TiO2样品EPR谱. 从实验图谱中可以看到在磁场为324 mT(g=1.99)附近存在一个明显的信号，信号强度随掺杂量的增大而增大，且其峰值位置也随掺杂量的增大向磁场减小的方向发生小幅偏移(g因子增大). 根据文献[9-11]显示这个信号是Ti3+信号增强，同时使Ti3+信号的位置发生小幅的偏移. 根据赵强[12]的研究结果Fe掺杂量为0.1%时TiO2的光催化活性最佳.Fe3+离子的掺入有利于Ti3+离子的生成，主要是因为Fe3+离子取代了Ti4+离子的位置形成氧空位，使得相邻的Ti4+离子还原为Ti3+离子，所以随着Fe掺杂量的增加，对应生成的Ti3+离子增多，信号强度增强. 为分析温度对掺Fe二氧化钛的活性的影响，在不同温度条件下对不同Fe含量的Fe-TiO2样品进行了检测，所得EPR谱图如图4所示.图4 不同 Fe掺杂量的TiO2在不同温度下的EPR谱及对应信号强度(a) TiO2； (b)0.05% Fe-TiO2； (c) 0.1% Fe-TiO2； (d) 0.2% Fe-TiO2； (e) 0.4% Fe-TiO2；(f) 0.6% Fe-TiO2Fig.4 EPR spectra of TiO2 with different Fe content at different temperatures and the corresponding signal intensity(a) TiO2； (b)0.05% Fe-TiO2； (c) 0.1% Fe-TiO2； (d) 0.2% Fe-TiO2； (e) 0.4% Fe-TiO2；(f) 0.6% Fe-TiO2从图4可以看出，同样在磁场强度为324 mT(g=1.99)附近存在Ti3+离子的特征信号，并且信号强度随温度的增高而增大，峰值位置也随温度的增高而向磁场减小方向小幅移动，所以提高温度同样引起Ti3+离子信号增强，同时使Ti3+信号位置发生小幅移动. 分析以上结果可以判定， TiO2中掺入Fe或者提高样品测试温度都有利于Ti3+氧化中心的形成. 温度增高增加电子及空穴的运动速度抑制上述(3)式中空穴-电子复合，剩余更多的电子与Ti4+离子结合成Ti3+离子[(5)式]，所以Ti3+离子信号强度随温度增高而增强. 根据电子顺磁共振理论[13,14]， Ti3+在TiO2中电子构型为3d1,壳层电子数小于半满. 由于自旋-轨道耦合作用显著，并且价轨道被外层封闭壳层的屏蔽，受配位场影响很小，所以轨道简并性得以保持，轨道磁矩不会被淬灭. 由于轨道角动量的作用使得Ti3+离子的g因子gJ<ge(ge=2.002 3). 当TiO2中掺入Fe3+后，由于杂质离子的作用Ti3+周围的电子结构发生改变，温度升高同样也会改变Ti3+周围的电子结构，这两种作用结果都会导致晶体场作用使轨道简并度部分被解除，轨道角动量部分地受到淬灭，因此g因子就会偏离原来的gJ向ge的方向移动.并且从图4中对应Ti3+离子的EPR信号强度可以看出，在未掺杂Fe或较小的掺杂量(0.05%)的样品中信号强度随温度升高其变化规律性不强，出现了较大幅度的波动，尤其是纯的TiO2中Ti3+离子的EPR信号强度无规律可言. 这主要是因为Ti3+离子信号强度极弱，随温度变化出现了信号扰动，其变化不具有规律性. 而当掺杂浓度>0.1%时，可以看到信号强度随温度升高而增强这一规律性变化非常显著. 此时信号扰动作用变得极其微弱，而随温度升高对应的Ti3+离子信号增强，这种规律性变得明显.3 结论采用溶胶-凝胶法制备的二氧化钛Fe掺杂材料中Fe掺杂对二氧化钛的粒子增大起到了抑制作用，但效果不明显. 当二氧化钛中掺入Fe杂质后，由于杂质引起晶格缺陷，有利于形成更多的Ti3+氧化中心，并且随掺杂量的增加Ti原子周围的有效电荷配位数发生了改变，引起了Ti3+氧化中心对应的EPR信号小幅移动. 升高温度与增大掺杂浓度有相似作用，增强了Ti3+离子EPR信号强度，使信号向g因子增大方向小幅移动. 并且这种变化趋势在Fe掺杂量较高时更为显著.参考文献:【相关文献】[1] Fujishima A, Honda K. 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Preparation of Al-doping TiO2 and effect of acid treatment on its photo-catalytic activity (Al掺杂TiO2的制备及酸化处理对其光催化活性的影响)[J]. Journal of Shandong University(Natural Science)[山东大学学报(理学版)]， 2010, 45(9)： 113-121.[8] Zhou Yan-jun(周艳军), He Fang(何芳), Wang Yu-lin(王玉林), et al. Study on preparation and optical absorption of Ge doped composite titania thin films (Ge掺杂二氧化钛复合薄膜制备及光吸收性能研究)[J]. Journal of Functional Materials(功能材料)， 2010, 41(10)： 1 835-1 841.[9] Chong S W, Xia J, Suresh N, et al. Tailoring the magnetization behavior of Co-doped titanium dioxide nanobelts[J]. Solid State Commun, 2008, 148(7/8): 345-349.[10]Soria J, Sanz J, Sobrados I, et al. Magnetic resonance study of the defects influence on the surface chatacteristics of nanosize anatase[J]. Catal Today, 2007,129(1/2): 240-246. [11]Enrique A, Garcia R, Sun Y P, et al. Solid-state NMR and EPR analysis of carbon-doped titanium dioxide photocatalysts(TiO2-xCx)[J]. Solid State Nucl Magn Reson, 2009, 35(2): 74-81.[12]Zhao Qiang(赵强). Study on preparation and properties of titanium dioxide and Fe-doped titanium dioxide materilals(二氧化钛及其铁掺杂材料的制备与特性研究)[D]. Xuzhou(徐州): China University of Mining and Tecnology(中国矿业大学)， 2010.[13]Zhao Min-guang(赵敏光). Crystal Field and Electron Paramagnetic Resonance Theory(晶体场和电子顺磁共振理论)[M]. Beijing(北京)： Science Press(科学出版社)， 1991. [14]Zhao Min-guang(赵敏光). Crystal field theory(晶体场理论)[M]. Chengdu(成都)： Sichuan Education Publishing House(四川教育出版社)， 1988.。

两种改性方法对磁性纳米TiO2光催化性能的影响

两种改性方法对磁性纳米TiO2光催化性能的影响李永豪;吴晓莹;焦琳娟【摘要】采用溶胶-凝胶法制备了Fe3O4@SiO2@TiO2和Fe3+掺杂Fe3O4@SiO2@TiO2两种复合光催化剂.以降解甲基对硫磷溶液为反应模型,研究了煅烧温度、煅烧时间、TiO2层厚度和Fe3+掺杂度对TiO2光催化性能的影响.通过扫描电镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱仪(IR)、X-射线衍射仪(XRD)和固体紫外可见漫反射(UV-Vis)等分析手段对复合光催化剂进行表征.结果表明:Fe3O4@SiO2@TiO2在450℃煅烧3.5 h时光催化性能最好,其钛酸四丁酯和Fe3O4@SiO2的最佳用量为9 mL:2 g(v:m).Fe3+掺杂Fe3O4@SiO2@TiO2在450℃煅烧4.0 h时光催化性能最好,Fe3+最佳掺杂度为0.35 mol％,钛酸四丁酯和Fe3O4@SiO2的最佳用量为9 mL:0.5 g(v:m).两种复合型TiO2光催化剂均为锐钛型,且都能使TiO2的吸收光区红移,但Fe3O4@SiO2@TiO2红移更明显,光催化效果更好.【期刊名称】《韶关学院学报》【年(卷),期】2018(039)009【总页数】6页(P60-65)【关键词】TiO2复合光催化剂;锐钛型;煅烧温度;煅烧时间;最佳用量;Fe3+掺杂度;甲基对硫磷【作者】李永豪;吴晓莹;焦琳娟【作者单位】韶关学院化学与环境工程学院,广东韶关512005;韶关学院化学与环境工程学院,广东韶关512005;韶关学院化学与环境工程学院,广东韶关512005【正文语种】中文【中图分类】O643.36二氧化钛（TiO2）由于其良好的光电特性被广泛用于光催化领域，在降解有机污染物和部分无机物方面效果显著，但是TiO2属于宽禁带n型半导体化合物，在可见光范围利用率低，同时存在着电子空穴易复合、催化效率不高、难回收、难重复利用等缺点.针对上述问题，研究者在制备磁性TiO2的基础上，利用金属离子掺杂［1-2］、非金属离子掺杂［3-4］、半导体复合［5-6］等改性方法提高 TiO2光催化性能，且多数采用的是单一改性法［7-10］，同时使用掺杂金属和半导体复合的两种方法提高TiO2性能的未见报道.本文采用溶胶-凝胶法［11-12］，制备出 TiO2与 SiO2单一复合磁性 TiO2光催化剂（Fe3O4@SiO2@TiO2），以及Fe3+与 SiO2同时复合的Fe3+掺杂Fe3O4@SiO2@TiO2光催化剂，以甲基对硫磷为研究对象，研究煅烧温度、煅烧时间、TiO2与Fe3O4@SiO2的用量配比、Fe3+掺杂度对光催化活性的影响，并与纯TiO2比较光催化降解性能.1 材料与仪器1.1 材料浓氨水、盐酸、FeCl2·4H2O、FeCl3·6H2O、异丙醇、无水乙醇、氯仿购于天津市百世化工有限公司.硅酸四乙酯（TEOS）、钛酸四丁酯（TBT），购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司，所有试剂均为分析纯.98%甲基对硫磷，购于美国AccuStandard公司.1.2 仪器IRTracer-100傅立叶红外光谱仪（日本岛津公司），Ultima IV X-射线衍射仪（日本理学公司），Zeiss Gemini500扫描电子显微镜（德国卡尔蔡司公司），UV2700紫外可见分光光度计（日本岛津公司）MPMS SQUID VSM磁学测量系统（美国Quantu·Design公司）.BL-GHX-Ⅳ光化学反应仪（上海比朗仪器制造有限公司）.2 实验方法2.1 光催化剂的制备2.1.1 纳米级Fe3O4的制备将4.72 g FeCl3·6H2O加入到180 mL超纯水中，低温超声处理30 min后，继续室温搅拌3.0 h，接着在N2保护下剧烈搅拌形成悬浮液，将1.72 gFeCl2·4H2O溶解在上述悬浮液中.随后将混合液温度升高至80℃，剧烈搅拌，逐滴加入10 mL浓氨水并持续反应40 min，将黑色产物用永磁铁分离，再用超纯水洗涤6次，在真空干燥箱中50℃干燥24 h后，粉碎研磨得到纳米Fe3O4.2.1.2 Fe3O4@SiO2的制备将600 mg纳米Fe3O4加入到100 mL异丙醇与8 mL超纯水组成的混合液中，密封、低温超声30 min，接下来依次加入10 mL浓氨水和4 mL TEOS，室温下连续搅拌反应16 h，产物用永磁铁分离，超纯水洗涤5次，最后50℃真空干燥24 h，即得Fe3O4@SiO2粉末.2.1.3 0.35 mol%Fe3+掺杂Fe3O4@SiO2@TiO2复合光催化剂的制备将9 mL TBT加入到36 mL无水乙醇中，匀速搅拌20 min，再将0.2 mL浓盐酸、0.024 8 g六水合氯化铁、3 mL超纯水和36 mL无水乙醇的混合液逐滴加入到上述溶液中，快速搅拌至溶胶状.称取0.5 g Fe3O4@SiO2加入到该溶胶中，匀速搅拌2 h得凝胶，在80℃真空干燥箱中恒温干燥12 h，在450℃马弗炉中煅烧4.0h，冷却研磨即得0.35 mol%Fe3+掺杂Fe3O4@SiO2@TiO2粉末.2.1.4 Fe3O4@SiO2@TiO2复合光催化剂的制备除不添加0.024 8 g六水合氯化铁，Fe3O4@SiO2质量改为2.0 g、煅烧时间改为3.5 h外，其余步骤同2.1.3.2.1.5 纳米TiO2光催化剂的制备将9 mL钛酸四丁酯加入到36 mL无水乙醇中，匀速搅拌20 min，再逐滴滴加含有0.2 mL浓盐酸、3 mL超纯水和36 mL无水乙醇的混合液，快速搅拌至溶胶状，继续搅拌2 h得凝胶，在80℃真空干燥箱中恒温干燥12 h，得黄色干凝胶固体，接着在450℃下煅烧3.5 h，冷却研磨即得白色TiO2粉末［13］.2.2 表征日本理学公司生产的Ultima IV（全自动多功能）X-射线衍射仪（XRD）对光催化剂的晶相结构进行分析，辐射源为Cu靶.德国卡尔蔡司公司生产的ZeissGemini500扫描电子显微镜（SEM）对光催化剂的形貌，粒径进行观察.日本岛津公司的IRTracer-100傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)测定样品的化学键和官能团.日本岛津公司的UV2700紫外可见分光光度计测试样品在紫外-可见光(UV-Vis)区的光吸收行为.美国Quantu·Design公司的MPMS SQUID VSM磁学测量系统测试样品的磁性.2.3 光催化活性实验将20 mg光催化剂分散于盛有25 mL 20 mg·L-1的甲基对硫磷溶液的石英管中，并置入光催化反应仪的暗箱中搅拌30 min，达到吸附-脱附平衡.接着以1 000 W汞灯为光源，每隔一定时间取出1支石英管进行磁性（或离心）分离，并用孔径0.22 μm的滤膜过滤，接着用磷钼蓝分光光度法测定上清液中的PO43-浓度c.甲基对硫磷分解前浓度c0的测定则先用过硫酸钾溶液将其氧化后，再采用磷钼蓝分光光度法测定PO43-浓度.有机磷农药的降解率Dr计算公式为：2.4 光催化剂循环使用实验每次光催化降解实验后对光催化剂进行磁场（或过滤）分离、去离子水冲洗、90℃下烘干、称重并计算回收率.接着将光催化剂在450℃条件下活化3.5 h（或4.0 h），并测定20 mg光催化剂对25 mL 20 mg·L-1的甲基对硫磷溶液光照50min的降解率（Dr）.3 结果与讨论3.1 表征测试结果3.1.1 扫描电镜分析掺杂Fe3+或未掺杂Fe3+的两种复合光催化剂均为纳米级，粒径在100～200 nm 之间.未掺杂Fe3+的复合光催化剂微粒表面平整、光滑，团聚现象严重，如图1a.这主要是因为未掺杂Fe3+的复合光催化剂表面存在大量的羟基，这些羟基彼此形成缔合的羟基，从而产生团聚.掺杂Fe3+后的复合光催化剂表面明显比较粗糙，粒径变小，团聚现象减弱，表面积有所增加，如图1b.这说明Fe3+掺杂成功，使得颗粒间的氢键作用大大减弱，颗粒间的团聚现象得到明显的改善.图1 两种复合光催化剂的扫描电镜图3.1.2 傅立叶红外光谱分析两种复合光催化剂的傅立叶红外光谱分析结果见图2，图中a为Fe3O4@SiO2@TiO2，b为0.35 mol%掺杂Fe3O4@SiO2@TiO2.由图2可见，1 099.42 cm-1处的峰为Si-O-Si的伸缩振动峰，说明SiO2隔层的成功引入.3 410.14、1 635.63、3 267.41和 1 627.92 cm-1处的峰为 Ti-OH 的伸缩振动峰，474.48、470.63 cm-1处的峰为Ti-O键的特征振动峰，这些峰证实了TiO2在Fe3O4@SiO2表面包覆成功.图中未发现铁的特征峰，结合3.1.3中X-射线衍射分析结果可知，Fe3+替代了Ti4+进入到TiO2晶格中.3.1.3 X-射线衍射分析两种复合光催化剂的X-射线衍射分析结果见图3，图中a为Fe3O4@SiO2@TiO2，b为0.35 mol%掺杂Fe3O4@SiO2@TiO2.由图3 可见，对比锐钛型 TiO2的 JCPDS 89-4921 标准卡片，在2θ=25.3°、37.8°、48.1°、53.9°、55.1°、62.8°、68.8°、70.4°、75.2°处出现了锐钛型 TiO2的（101）、（004）、（200）、（105）、（211）、（204）、（116）、（220）、（215）特征衍射峰，证实制备的两种复合光催化剂均为锐钛型.图2 复合光催化剂红外谱图图3 复合光催化剂X-射线衍射图3.1.4 固体紫外-可见漫反射分析固体紫外-可见漫反射测试显示，与纯TiO2相比，两种复合光催化剂起始吸收带明显红移，进入了可见光区，而且对可见光的吸收强度也明显增强，如图4所示.通过紫外-可见漫反射的数据计算出Fe3O4@SiO2@TiO2（a）和 Fe3+掺杂Fe3O4@SiO2@TiO2（b）复合光催化剂的禁带宽度分别为 2.73 ev 和 2.85 ev，比纯TiO2（c）3.2 ev的禁带宽度分别下降了0.47 ev和0.35 ev.其主要原因是SiO2与TiO2构成复合半导体，抑制了光生电子和空穴的复合，提高了TiO2对光的响应范围.同时，掺杂Fe3+也能起到同样的效果，但是过量的掺杂反而会加速光生电子和空穴的复合，最终导致光催化效率的降低.3.1.5 磁强度分析磁强度分析结果显示，两种复合光催化剂均没有磁滞现象，剩磁和矫顽力为零，如图5所示.Fe3O4@SiO2@TiO2（a）和 0.35 mol%Fe3+掺杂Fe3O4@SiO2@TiO2（b）的磁饱和强度分别约为 23.15 emu/g、20.68 emu/g，这表明两种复合光催化剂在外加磁场下可从溶液中快速分离和回收.图4 固体紫外-可见漫反射吸收光谱图5 复合光催化剂磁化回线3.2 制备条件对光催化活性的影响3.2.1 煅烧温度的影响在不改变2.1.3和2.1.4其他实验条件下，将马弗炉温度依次设定为350、400、450、500和550℃，分别制备不同煅烧温度下的Fe3O4@SiO2@TiO2和0.35 mol%Fe3+掺杂Fe3O4@SiO2@TiO2，然后考查煅烧温度对两种光催化剂活性的影响.实验表明，随着煅烧温度的提高，TiO2层厚度相同的两种复合光催化剂的光催化性能均表现为先增大后减小，在450℃时达到最佳.主要原因是：锐钛型的二氧化钛具有较高的光催化效率，随着煅烧温度的升高，二氧化钛的晶型由无定形向锐钛型转变，其光催化性能也逐渐增大，在450℃时晶型发育最好.当温度继续升高时，二氧化钛的晶型开始由锐钛型向光催化性能较差的金红石型转变，导致光催化性能降低.3.2.2 煅烧时间的影响将煅烧时间分别设定为 1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5 和 5.0 h，其他实验条件同 2.1.3 或 2.1.4，分别制备不同煅烧时间下的Fe3O4@SiO2@TiO2和0.35 mol%Fe3+掺杂Fe3O4@SiO2@TiO2，然后考查煅烧时间对两种光催化剂活性的影响.结果显示，随着煅烧时间的延长，两种光催化剂的降解率均出现了上下波动现象.Fe3O4@SiO2@TiO2在煅烧3.5 h时降解率达到最高，0.35 mol%Fe3+掺杂Fe3O4@SiO2@TiO2在煅烧4.0 h时降解率最高.探究原因可能是由于TiO2在煅烧过程中，一方面由无定形向光催化效率更高的锐钛型转变，另一方面出现了团聚，比表面积相对下降，表面羟基数量相对减少.二者因素的综合影响造成了光催化性能的上下波动.3.2.3 TiO2层厚度的影响固定钛酸四丁酯的体积为 9 mL，将 Fe3O4@SiO2的质量依次设定为 0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 g，其他实验条件同2.1.3或2.1.4，分别制备出不同TiO2层厚度的两种复合型光催化剂，然后考查TiO2层厚度对两种光催化剂活性的影响.结果表明，随着Fe3O4@SiO2质量的增加，两种复合型光催化剂的降解率均先增加后下降.原因可能是当Fe3O4@SiO2的质量较小时，Fe3O4@SiO2对提高TiO2光催化活性的能力也较小；但当Fe3O4@SiO2的质量增大时，相同质量的复合型Fe3O4@SiO2@TiO2光催化剂中TiO2的含量也在逐渐下降.因此，当钛酸四丁酯和Fe3O4@SiO2的比例分别是9 mL∶2 g（v∶m）、9 mL∶0.5 g（v∶m）时，Fe3O4@SiO2@TiO2和 Fe3+掺杂Fe3O4@SiO2@TiO2降解率达到最佳.3.2.4 Fe3+掺杂度的影响将六水合氯化铁加入量分别控制为0.014 2 g、0.024 8 g、0.035 6 g（即掺杂度分别为0.20、0.35、0.50 mol/%），其他实验条件同2.1.3，制备三种Fe3+掺杂Fe3O4@SiO2@TiO2光催化剂，然后考查Fe3+掺杂度对光催化剂活性的影响.结果表明，随着掺杂度的提高，光催化效率先增大后减小，当掺杂度为0.35 mol%时制得的复合型TiO2光催化剂效果最好.这是由于掺杂适量的Fe3+能够造成光生电子-空穴陷阱，抑制它们的复合.当掺杂过量时，会加快光生电子-空穴的复合，降低TiO2的光催化效率.3.3 光催化降解活性按照 2.3实验步骤，先后探究了 Fe3O4@SiO2@TiO2（a）、0.35 mol%Fe3+掺杂 Fe3O4@SiO2@TiO2（b）和纯 TiO2（c）的光催化活性，如图6所示.3种光催化剂的光催化活性顺序是：Fe3O4@SiO2@TiO2>0.35 mol%Fe3+掺杂Fe3O4@SiO2@TiO2>TiO2.虽然 0.35 mol%Fe3+掺杂Fe3O4@SiO2@TiO2的光催化能力比不上Fe3O4@SiO2@TiO2，但在光照50 min后，甲基对硫磷的降解率已达到93.4%，表明其也能够较快速地光催化降解有机物.3.4 循环使用实验TiO2因没有磁性，本实验采用过滤的方式进行回收，循环使用4次后，回收率仅为10.9%，第5次使用，降解率只有9.5%，说明TiO2已经失效.但是两种复合型光催化剂表现出良好的循环使用价值，循环4次的回收率均在90%以上，第5次使用的降解率也保持在85%以上.由此可见，两种复合光催化剂是一个易回收、稳定而高效的光催化剂.图6 不同样品光催化光降解甲基对硫磷溶液的曲线图表1 三种光催化剂循环使用结果光催化剂回收方式循环第1次循环第2次回收率/%降解率/%回收率/%降解率/%降解率/%90.7 0.35 mol%Fe3+掺杂Fe3O4@SiO2@TiO2 Fe3O4@SiO2@TiO2磁场分离 99.0 93.9 97.291.6循环第3次回收率/%95.6磁场分离 98.5 90.8 95.9 87.4 94.6 86.2 TiO2 过滤 76.3 72.4 50.9 49.5 36.7 28.6循环第4次回收率/%93.5降解率/%89.8 90.3 10.9 85.1 9.5 4 结论本实验成功制备了Fe3+掺杂Fe3O4@SiO2@TiO2新型复合光催化剂.Fe3+掺杂度为0.35 mol%、钛酸四丁酯和 Fe3O4@SiO2的最佳用量为9 mL∶0.5 g （v∶m），450℃煅烧 4.0 h 时，光催化性能达到最佳.Fe3O4@SiO2@TiO2在450℃煅烧3.5 h时光催化性能最好，其钛酸四丁酯和Fe3O4@SiO2的最佳用量为9 mL∶2 g（v∶m）.通过表征，两种改性方法制备的复合光催化剂中TiO2均为锐钛型晶型，粒径范围约100～200 nm，与纯TiO2相比吸收光区均红移，吸光强度均增强.新型复合光催化剂Fe3+掺杂Fe3O4@SiO2@TiO2的光催化能力略逊与Fe3O4@SiO2@TiO2，但比纯TiO2的光催化能力强，在光照50 min后，甲基对硫磷的降解率可以达到93.4%.两种改性方法制备的复合光催化剂均拥有良好的磁分离特性，较高的催化活性，可重复循环使用，从而显著降低二次污染和催化剂的使用成本，具有开发价值.参考文献：【相关文献】［1］Bagwasi S，Tian B Z，Zhang J L，et al.Synthesis，characterization and application of bismuth and boron Co-doped TiO2：A visible light active photocatalyst［J］.Chemical Engineering Journal，2013（217）：108-118.［2］Xu X H，Fang B Z，Zhang F Y，et al.Influence of rare earth Co-dopant on the photocatalytic property of TiO2nano-particlcs［J］.Journal of Wuhan University of Technology Materials Science Edition，2010（3）：370-374.［3］Maria V D，Elena S.Effects of the calcination temperature on the photoactivity of B and F-doped or codoped TiO2in formic acid degradation［J］.Materials Science in Semiconductor Processing，2016（42）：36-39.［4］McManamon C，Connell J，Delaney P，et al.A facile route to synthesis of S-dopcd TiO2nanoparticles for photocatalytic activity［J］.Journal of Molecular Catalysis 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Physics，2011（1）：167-177.［11］乔仁静，许琦，陈凯歌，等.溶胶-凝胶法制备高比表面积CeO2-TiO2催化剂及其在模拟烟气中脱除Hg0的性能［J］.环境工程学报，2017（10）：5535-5542.［12］樊英鸽.溶胶－凝胶法制备一维 ZnO 纳米棒及其光学性能研究［J］.化工新型材料，2018（4）：189-192.［13］王勇.纳米 TiO2的制备工艺研究［J］.化工新型材料，2016（4）：199-201.。

α-Fe_2O_3空心球的水热法制备及其对苯酚的吸附性能

α-Fe_2O_3空心球的水热法制备及其对苯酚的吸附性能袁晓卫;杨骞;刘琦;于丽丽;陈群;徐正【摘要】以铁氰化钾、磷酸二氢铵等为反应物,采用水热法合成了α-Fe_2O_3空心球,并用XRD,TEM,FESEM(场发射扫描电镜)、UV-Vis和低温氮吸附脱附对其进行了表征.结果表明,α-Fe_2O_3空心球直径在200～560 nm之间,其BET比表面积为80 m~2·g~(-1),平均孔径为8.5 nm.考察了反应时间、反应物用量和反应温度等对α-Fe_2O_3空心球形貌和大小的影响,提出了其可能的形成机理.研究了室温下α-Fe_2O_3空心球吸附苯酚的性能,吸附达平衡时,其吸附苯酚的量达97 mg·g~(-1).【期刊名称】《无机化学学报》【年(卷),期】2010(026)002【总页数】8页(P285-292)【关键词】氧化铁空心球;纳米材料;吸附【作者】袁晓卫;杨骞;刘琦;于丽丽;陈群;徐正【作者单位】江苏工业学院化学化工学院,江苏省精细石油化工重点实验室,常州,213164;江苏工业学院化学化工学院,江苏省精细石油化工重点实验室,常州,213164;江苏工业学院化学化工学院,江苏省精细石油化工重点实验室,常州,213164;南京大学配位化学国家重点实验室,南京,210093;江苏工业学院化学化工学院,江苏省精细石油化工重点实验室,常州,213164;江苏工业学院化学化工学院,江苏省精细石油化工重点实验室,常州,213164;南京大学配位化学国家重点实验室,南京,210093【正文语种】中文【中图分类】O614.83~+1;TB383空心球纳米结构材料具有较低的密度和较高的表面积等独特的性质，在催化、低密度结构材料、药物载体、化学传感器和电极材料等许多领域都有潜在的应用价值[1]，有关这类材料的制备和性能研究是目前纳米材料研究的一个热点领域,其中金属、金属氧化物空心球的制备尤其受到人们的关注。

Ti3AlN

第 2 期第 190-197 页材料工程Vol.52Feb. 2024Journal of Materials EngineeringNo.2pp.190-197第 52 卷2024 年 2 月Ti 3AlN/ZrYN 纳米多层膜力学性能、抗氧化及疏水性能Mechanical properties ，oxidation resistance and hydrophobicity of Ti 3AlN/ZrYN nanomultilayers李仲博*（中国航发北京航空材料研究院，北京 100095）LI Zhongbo *（AECC Beijing Institute of Aeronautical Materials ，Beijing 100095，China ）摘要：利用物理气相沉积（PVD ）技术交替沉积Ti 3AlN 和ZrYN 纳米层，制备一系列具有不同ZrYN 纳米层厚度（l ）的Ti 3AlN/ZrYN 纳米多层膜，并通过XRD ，SEM ，纳米压痕仪，显微硬度计及接触角测量仪等研究不同l 对Ti 3AlN/ZrYN 纳米多层膜力学、抗氧化以及疏水性能的影响。

结果表明：当Ti 3AlN 和ZrYN 纳米层厚度分别为10 nm 和1 nm 时，纳米多层膜具有高硬度（H =26.8 GPa ）和优异的断裂韧度（K f = 4.21 MPa∙m 1/2）。

硬度和断裂韧度的提高可能是因为，当l 较小时，纳米层间形成良好的c -Ti 3AlN/c -ZrYN 共格外延结构，可以有效阻碍位错的产生和滑移。

高密度的异质界面可使微裂纹发生连续偏转，有效延长裂纹扩散路径的同时消耗裂纹传播能量，从而提高断裂韧度。

同时，较小的l 也易于获得优异的抗氧化性能，l 较小时Ti 3AlN 纳米层占主导地位，Al 倾向于在表面形成致密的Al 2O 3层，阻碍氧气向薄膜内部扩散。

此外，Ti 3AlN/ZrYN 纳米多层膜表面形成的结瘤缺陷增加表面粗糙度，使得薄膜的疏水性能得到提高，从而使其在潮湿环境中不易快速发生腐蚀。

纳米零价铁的制备及应用研究进展

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2017年第36卷第6期·2208·化工进展纳米零价铁的制备及应用研究进展谢青青，姚楠（浙江工业大学化学工程学院，工业催化研究所，绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地，浙江杭州 310032）摘要：纳米零价铁催化材料具有价格低廉、比表面积大、还原性强、吸附性和反应活性优异等优点，可通过不同机制降解各类环境污染物（如重金属、无机阴离子、放射性元素、卤代有机化合物、硝基芳香化合物、环境内分泌干扰物等），被视为一种有着广阔应用前景的新材料，是目前国内外研究的热点。

本文详细介绍了纳米零价铁的典型制备方法（如物理法、化学液相还原法、热分解法、碳热法、多元醇法等）和新型绿色合成技术，同时总结了纳米零价铁在环境污染物处理和催化方面的最新应用进展，阐述了纳米零价铁在各类反应中的作用机理和效能，并提出了纳米零价铁催化材料在实际应用中尚需解决的团聚和氧化等问题，未来的研究目标应着重于改进或开发新制备方法以降低成本和拓宽纳米零价铁催化材料的应用范围。

关键词：纳米零价铁；制备；还原；催化中图分类号：TB39 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）06–2208–07 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017.06.034Progress of preparation and application of nanoscale zero-valent ironXIE Qingqing ，YAO Nan（College of Chemical Engineering ，Institute of Industrial Catalysis ，State Key Laboratory Breeding Base of Green Chemistry Synthesis Technology ，Zhejiang University of Technology ，Hangzhou 310032，Zhejiang ，China ）Abstract ：Nanoscale zero-valent iron catalytic materials have advantages of low cost ，high reactionactivity ，high specific surface area and excellent adsorption properties. The excellent performances of these materials in various environmental pollutants （e.g. heavy metals ，inorganic anions ，radioactive elements ，halogenated organic compounds ，nitroaromatic compounds and endocrine-disrupting chemicals ）remediation through different degradation mechanisms have made them be regarded as a new type of material that having broad application prospect. In this review ，the typical preparation methods ，including physical method ，chemical liquid phase reduction method ，thermal decomposition method ，carbothermal synthesis and polyol process ，and novel green synthesis technology ，of nanoscale zero-valent iron are introduced in detail. Moreover ，the applications as well as the reaction mechanism and efficiency of nanoscale zero-valent iron in environmental pollution treatment and catalysis are summarized. In addition ，some unresolved scientific problems including the oxidation and the agglomeration of nanoscale zero-valent iron are mentioned. It also suggests that the future research should be focused on the improvement or development of new synthetic method to reduce the cost and to extend the application field of the nanoscale zero-valent iron materials. Key words ：nanoscale zero-valent iron ；preparation ；reduction ；catalysis米零价铁的制备及其应用。

构建氧空位调控的钼酸钴纳米片用于高效催化析氧反应

构建氧空位调控的钼酸钴纳米片用于高效催化析氧反应蒋婷婷;谢伟伟;耿仕鹏;李如春;宋树芹;王毅【期刊名称】《催化学报(英文)》【年(卷),期】2022(43)9【摘要】析氧反应(OER)是金属-空气电池、电解水等绿色可再生能源转换与储存系统的核心反应,其复杂的4电子-质子耦合反应导致其动力学过程缓慢从而使得系统过电位较高,目前主要依赖于RuO_(2)或IrO_(2)贵金属催化剂提升其反应速率,但贵金属高成本和低稳定性严重限制其大规模应用.因此,开发高活性、高稳定性的廉价非贵金属催化剂具有重要的实际意义,已成为现阶段的研究热点.钼酸钴(CoMoO_(4))作为典型的ABO_(4)型催化材料,不仅价格低廉、储量丰富,而且其双金属特性可构筑有效的活性位点提升OER反应动力学.前期研究发现,通过阴离子掺杂、氧空位工程、电子结构调控、表面修饰等策略可增强ABO_(4)型催化剂的OER催化活性.特别是氧空位工程可调节过渡金属氧化物的电子结构,提高其导电性能,增加催化位点活性,从而提高过渡金属氧化物的催化性能.本文在石墨毡(GF)上原位生长CoMoO_(4)纳米片,并提出一种简单的H_(2)/Ar还原策略精确调控CoMoO_(4)的氧化状态,制备一系列不同氧空位含量的CoMoO_(4)电催化剂(CoMoO_(4)-O_(v)-n@GF),并采用X射线光电子能谱(XPS)、电子自旋共振(EPR)、电化学测试等表征手段及密度泛函理论计算(DFT)研究了氧空位含量对CoMoO_(4)电催化OER性能的影响.扫描电镜结果表明,花瓣状CoMoO_(4)纳米薄片整齐地生长在GF上,经还原热处理后纳米薄片结构未被破坏.透射电镜结果表明,经还原后CoMoO_(4)出现了大量缺陷,且显示出多晶的特性.XPS及EPR测试结果表明,通过改变热处理时间(0.5‒3 h)可以实现氧空位含量的精准调控,热处理时间越长,CoMoO_(4)氧空位含量越多.电化学测试结果表明,氧空位含量对CoMoO_(4)电催化OER性能起到了重要的调节作用,其中具有最优氧空位含量的CoMoO_(4)-O_(v)-2@GF表现出最佳的OER活性,在10 mA cm^(‒2)下的过电位仅为296 mV,Tafel斜率为62.4 mV dec−1,其性能接近贵金属催化剂RuO_(2)@GF.DFT理论计算结果表明,加入氧空位可以将CoMoO_(4)的能隙从1.98 eV缩小至1.14 eV,从而提升CoMoO_(4)纳米片的电子传导性能;同时氧空位的增加进一步降低了OER决速步的反应中间体的自由能,这也加速了OER动力学过程.实验及理论计算结果都表明构建氧空位可以有效地调节CoMoO_(4)纳米片的催化性能.综上,本工作不仅开发了一种高效的氧空位构筑方法,而且深入研究了氧空位对双金属氧化物电催化OER的影响,对通过构筑氧空位提升OER电催化剂活性相关工作有借鉴意义.【总页数】9页(P2434-2442)【作者】蒋婷婷;谢伟伟;耿仕鹏;李如春;宋树芹;王毅【作者单位】中山大学化学工程与技术学院;中山大学材料科学与工程学院【正文语种】中文【中图分类】O64【相关文献】1.铁诱导生长在碳布上三维纳米多孔铁钴羟基氧化物作为高效电催化析氧反应电极2.混合相钼酸钴纳米片电催化剂用于高效析氧反应3.紫外激光调控CoFe2O4表面氧空位以增强析氧反应催化活性（英文）4.调控氧空位实现高比表面积Co3O4纳米片上的产氧反应（英文）5.多壳层中空镍钴双金属磷化物纳米球用于高效电催化析氧因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

26457841_Fe3+对A

Fe 3+对A/O 反应器性能及微生物群落多样性的影响严子春1,2,吴大冰1,彭虎1(1.兰州交通大学环境与市政工程学院,甘肃兰州730070;2.甘肃省黄河水环境重点实验室,甘肃兰州730070)[摘要]为探究Fe 3+对活性污泥反应器性能的影响作用机制,通过活性污泥性能指标、高通量测序等方法对比分析了0.5mg/L 的Fe 3+对反应器中活性污泥性能和微生物菌群的影响。

结果表明,Fe 3+能有效提高污泥浓度、改善沉降性能,提高A/O 反应器的生物处理效果。

实验条件下,污泥SV 30、SVI 有所降低,而MLSS 却提高;Fe 3+也对A/O 反应器中菌群相对丰度存在一定的影响,但对其种类的影响不明显。

[关键词]活性污泥工艺;缺氧;好氧;微生物菌群[中图分类号]X703[文献标识码]A[文章编号]1005-829X (2021)03-0040-05Effects of Fe 3+on A/O reactor performance and microbial community diversityYan Zichun 1,2,Wu Dabing 1,Peng Hu 1(1.School of Environmental and Municipal Engineering ,Lanzhou Jiaotong University ,Lanzhou 730070,China ;2.Key Laboratory of Yellow River Water Environment in Gansu Province ,Lanzhou 730070,China )Abstract :In order to explore the effect mechanism of Fe 3+on the performance of activated sludge reactor ,the effectsof Fe 3+of 0.5mg/L on the performance of activated sludge and microbial flora in the reactor were compared and ana ⁃lyzed by means of activated sludge performance index and high ⁃throughput sequencing.The results showed that Fe 3+could effectively increase the sludge concentration ,improve the sedimentation performance ,and improve the biologi ⁃cal treatment effect of A/O reactor.Under the experimental conditions,sludge SV 30and SVI decreased,but MLSS in ⁃creased.Fe 3+also had a certain effect on the relative abundance of the flora in the A/O reactor.However,the effect on the species was not obvious.Key words :activated sludge process ;anoxic ;aerobic ;microbial flora [基金项目]国家自然科学基金资助项目(51568034);国家重点研发计划(2016YFC0400700)A/O 工艺是目前常用的污水处理工艺,其主要由缺氧反应池及好氧反应池组成,依靠有机物降解菌、反硝化菌及硝化菌等具有污染物降解能力的微生物实现对污水的净化〔1〕。

纳米Fe_2O_3的有机表面改性及表征

2. 2. 2 改性剂用量对亲油化度的影响
图 3为改性剂用量对亲油化度的影响。
2. 1 改性剂的选择
按 1. 2的方法 ,在 pH值 = 7的条件下 ,加入 013 g备选改性剂 ,实验结果如图 1。
YG—月桂酸钠 ; SE—十二烷基苯磺酸钠 ; GW —硅烷偶联剂 ; YZ—硬脂酸 ; SP—Span - 80
关键词 :表面改性 ;纳米 Fe2O3 ;亲油化度 ;表征中图分类号 : TQ 62017 文献标识码 : A 文章编号 : 0253 - 4312 (2007) 07 - 0022 - 04
O rgan ic Surface M od if ica tion of Nanosca le Fe2O3
2. 3 改性纳米 Fe2O3的表征
2. 3. 1试样的红外光谱分析
图 5是硬脂酸有机表面改性前后纳米 Fe2O3的红外光谱图。
由图 5 ( a) 可见 ,改性前纳米 Fe2 O3表面羟基吸收峰为 3 415154 cm - 1 ,而从图 5 ( b)可以看出 ,改性后的纳米 Fe2 O3表面羟基吸收峰蓝移到 3 403111 cm - 1 ,吸收峰红移表明 —O —H 键的极性减弱。从图 5 ( b)分析 ,图中出现了 2 849174 cm - 1和 2 918113 cm - 1 2个吸收峰 ,这表明改性后粉体表面出现了烷基 ; 在 1 700 ～ 1 725 cm - 1 范围内 , 没有表明游离 —COOH中的 C O 的吸收峰 , 但在 1 202107 cm - 1处增加了一个表明为 —COOFe的伸缩吸收峰。以上充分说明硬脂酸与纳米 Fe2 O3表面的 —OH发生了类似于醇和酸的反应 [9 ] ,可能的反应如下 :

表面对纳米微粒中稀土离子光谱性质的影响

4期
黄世华等
表面对纳米微粒中稀土离子光谱性质的影响
397
的变化引起的光谱的变化在一定精度下可以忽略。作用球的半径为 D , 因此 , 距离表面小于 D 的稀土离子, 光谱与微粒内部的稀土离子有可以测量到的差别。这样 , 一个纳米微粒可以分为厚度 D 的表面层和表面层内的中心层。选取纳米微粒中心到稀土离子的连线方向为 z 轴 , 稀土离子位于在 R , 如果 0 ! R ! R 0 - D , 则它处于中心层内 ; 如果 R 0 - D < R < R 0, 则处于表面层内。表面层内稀土离子的作用球部分落入微粒外 , 稀土离子受到的晶体场作用等于中心层离子的晶体场减去作用球缺失部分 C 中电荷的电场。也就是等于一个完整的晶体场 ( H amilton 算符 H 0 ) 加上与这一部分分布相同、符号相反的电荷系统 ( C ) 产生的场, C 对稀土离子作用的 Hamilton 算符 H ∀
398
中
国
稀
土
学
报
25 卷
在纳米微粒中距中心 R 的格位概率密度为 f( R ) = 3 R 。稀土离子即作用球球心位于 R 时 , R 03
2 2 2 2 2 2 2
量子效率的差别使对远离谱线中心部分的发光强度估计过高 ; 其次, 也可能有些表面层离子 C 的电荷极性为负, 宽化后的谱线向另一侧扩展。 2. 2 纳米 YVO4&Eu 的激光选择激发中心层内离子的光谱和体材料相似 , 在表面层内, 与表面距离的不同以及靠近表面的方向的不同引起环境的不同。激光选择激发能够分辨出不同局域环境中的稀土离子。在体材料中, 掺杂在 YVO 4 中的 Eu 占据 D 2d 对称格位 , 7F2 劈裂为分别属于 D 2d 群不可约表示 A 1 , B 1, B2 和 E 的 4 个能级, D0 ∋ F 2 发射有两条

Fe3O4纳米电催化剂的制备、表征及其对H2O2还原过程研究

Fe3O4纳米电催化剂的制备、表征及其对H2O2还原过程研究王鹏，陈声培，王洁莹，黄蕊，李明轩，孙世刚(厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室，化学化工学院化学系,福建，厦门 361005，Email: ***************.cn )摘要：采用电化学电位阶跃技术（CA），在GC基底上制备出Fe3O4纳米粒子电催化剂；通过SEM和TEM对其表面形貌进行表征。

结果指出，所制备的Fe3O4纳米粒子呈纳米片状结构，且分布较均匀，片的厚度约为10nm。

选区电子衍射（SAED）结果表明，片状结构的Fe3O4为多晶结构。

所制得的Fe3O4纳米粒子具有类似天然过氧化物酶活性，对H2O2的还原过程具有很好的电催化性能，是很好的电化学传感器。

结果表明，该传感器具有较好的电化学灵敏度，最低检测限为5×10-5M(N/S=3)，线性范围为4×10-4 M-7×10-2 M。

关键词：电沉积；纳米片；电化学传感器；过氧化氢；Synthesis, characterization of nanostructured Fe3O4electrocatalysts for reduction of H2O2WANG Peng, CHEN Shengpei, WANG Jieying, HUANG Rui, LI Mingxuan,SUN Shigang(State Key Laboratory for Physical Chemistry of Solid Surfaces, College of Chemistry and Chemical Engineering, Department of Chemistry, Xiamen University, Xiamen 361005 Email: ***************.cn) Abstract: The nanostructured Fe3O4 was electrodeposited on glassy carbon(GC) electrode by chronoamperometry (CA) in alkaline solutions . The prepared nanostructured Fe3O4 was characterized by scanning electron microscopy(SEM) and transmission electron microscopy(TEM). The results showed that the nanocrystal Fe3O4 was composed of nanosheets, and the thickness of nanosheets was about 10nm. The selected area electron diffraction(SAED) patterns displayed the polycrystal Fe3O4. The prepared Fe3O4 possess enzyme mimetic activity which is similar to that of natural peroxidase. Therefore, an electrochemical sensor with the nanosheets Fe3O4 were fabricated to detect the reduction of H2O2. The sensor exhibited excellent electrochemical sensitivity with a detection limit 5×10-5 M(S/N=3) and the linear range was 4×10-4 M- 7×10-2 M.Key words: electrodeposition; nanosheets; electrochemical sensor; hydrogen peroxide______________________________________________________________________________ 200-0-收到初稿，200-00-00收到修改稿.联系人：陈声培. 第一作者：王鹏（1983—），男，硕士研究生.基金项目：国家自然科学基金（20873113, 20921120405）和浙江省重中之重学科开放基金（20090503）. Received date: 200-0-.Corresponding author: Prof. CHEN Shengpei.E-mail: ***************.cnFoundation item: supported by the National Natural Science Foundation of China (20873113, 20921120405) and the Opening Foundation of Zhejiang Provincial Top Key Discipline(20090503).引言Fe3O4属于立方反尖晶石结构，其中O2-呈立方密堆积，Fe2+和一个Fe3+处于八面体空隙中，而剩下的一个Fe3+处于四面体空隙中。

微波水解法制备针形α-Fe_2O_3纳米粒子

微波水解法制备针形α-Fe_2O_3纳米粒子
韩晓斌;黄丽;回峥
【期刊名称】《无机材料学报》
【年(卷),期】1999(14)4
【摘要】为了研究微波在纳米晶粒形成中的作用，用ＦｅＣｌ３溶液在微波作用下水解，并在其中掺入ＮａＨ２ＰＯ４的方法，制备了针形的αＦｅ２Ｏ３纳米粒子结果，水解速度大大提高，并且，通过测试发现，水解液的酸度、各成分浓度的配比及微波作用时间对晶粒的结构和形貌均有重要影响本文对微波与Ｈ２ＰＯ－４
【总页数】5页(P669-673)
【关键词】微波;针形;纳米粒子;水解;氧化铁;磁粉;中间体
【作者】韩晓斌;黄丽;回峥
【作者单位】吉林大学物理系
【正文语种】中文
【中图分类】TF123.21;O614.811
【相关文献】
1.微波水解法制备均分散α—Fe2O3纳米粒子的初步研究 [J], 汤勇铮;张文敏
2.微波水解法制备针形α-Fe2O3纳米粒子 [J], 韩晓斌;黄丽;回峥
3.添加剂对微波法制备均分散α-Fe_2O_3纳米粒子的影响 [J], 张文敏;刘强;汤勇铮
4.微乳液—微波辐射法制备α-Fe_2O_3纳米粒子 [J], 李和平;刘庆献;冯祥;甄庆;龙绪兰
5.热水解法制备Fe_2O_3纳米粒子及其在Si表面的分散 [J], 周宏梁;中自勇;侯士敏;赵兴钰;薛增泉
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Fe_(3)O_(4)@C纳米颗粒的界面改性及药物输运性能研究

Fe_(3)O_(4)@C纳米颗粒的界面改性及药物输运性能研究曾颖怡;龙华;卫国英;吴琼【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2022(53)3【摘要】Fe_(3)O_(4)纳米颗粒以其优异的磁性能,良好的生物相容性等优点,被广泛应用于药物输运系统。

但是Fe_(3)O_(4)纳米颗粒表面如果不加以修饰容易发生团聚,影响其应用性能。

通过水解反应包覆SiO_(2)层,再通过水热反应包覆碳层,最后刻蚀掉SiO_(2),形成了一种Fe_(3)O_(4)@C核壳结构纳米材料。

采用FT-IR、TEM、紫外-可见光吸收光谱分析(UV-Vis)、振动样品磁强计(VSM)对Fe_(3)O_(4)@C纳米颗粒的结构、形貌和磁性能进行了表征分析,研究了Fe_(3)O_(4)@C纳米颗粒的界面改性及相关特性。

研究结果表明这种复合界面改性的Fe_(3)O_(4)@C对Fe_(3)O_(4)的磁性能影响较小,Fe_(3)O_(4)的比表面积和药物的负载率均提升,对药物盐酸阿霉素负载率达到了98.9%。

还研究了复合界面改性的Fe_(3)O_(4)@C在不同pH值环境下的药物释放行为,探究了pH值作为控释药物“开关”的可能性。

【总页数】7页(P3108-3114)【作者】曾颖怡;龙华;卫国英;吴琼【作者单位】中国计量大学材料与化学学院【正文语种】中文【中图分类】TQ58【相关文献】1.纳米Fe_(3)O_(4)覆盖对沉积物水界面钴和镍的吸附试验研究2.γ-Fe_(2)O_(3)超顺磁纳米颗粒/壳聚糖复合胶体的制备、表征及其对Pb(Ⅱ)的吸附研究3.一维氮掺杂碳包覆Fe_(3)O_(4)和Fe_(7)S_(8)纳米棒复合材料的制备及其储锂、储钠性能研究4.Fe_(3)O_(4)磁性纳米颗粒催化电化学降解土霉素的研究5.Al/Fe_(2)O_(3)纳米铝热剂界面结构和稳定性的周期性密度泛函理论研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

基于纳米压痕反向分析的Fe-32Ni超因瓦合金介观尺度弹塑性本构关系

基于纳米压痕反向分析的Fe-32Ni超因瓦合金介观尺度弹塑
性本构关系
刘俐;黄伟;杜松;黄尚宇;谢玲珠;陈志文
【期刊名称】《塑性工程学报》
【年(卷),期】2024(31)2
【摘要】采用纳米压痕技术和电子背散射衍射分析技术对Fe-32Ni超因瓦合金不同取向的晶粒进行了测试,得到了材料在(001)、(101)和(111)取向下的弹性模量和硬度。

同时基于量纲分析提出了一种改进的反向算法,并结合有限元仿真对Fe-32Ni超因瓦合金的纳米压痕过程进行了反向分析和计算,通过纳米压痕实验曲线与仿真曲线的对比,最终获得材料在(001)、(101)和(111)取向下的应力应变关系,结果表明:(001)取向下晶粒的屈服强度最高,(101)取向下晶粒的屈服强度最低。

此外,(101)和(111)取向的晶粒屈服后的应力-应变曲线变化趋势较为一致,而(001)取向下的应力-应变曲线变化较为平缓,材料在不同取向下的力学响应具有明显的各向异性。

【总页数】8页(P129-136)
【作者】刘俐;黄伟;杜松;黄尚宇;谢玲珠;陈志文
【作者单位】武汉理工大学材料科学与工程学院;武汉大学工业科学研究院
【正文语种】中文
【中图分类】O344.3
【相关文献】
1.介观尺度切削过程的材料本构关系分析
2.纳米压痕诱导单晶铜弹塑性变形分析与破坏机理研究
3.基于纳米压痕实验的超声表面滚压镁合金本构参数反演分析
4.基于Marc的弹塑性纳米压痕理论评价
5.纳米压痕下单/多层薄膜弹塑性本构的无量纲分析
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Fe-MOFs衍生碳基吸波材料研究进展

Fe-MOFs衍生碳基吸波材料研究进展
钟国媛;董季玲;石小雪;王明媚;钟晨晨
【期刊名称】《电子元件与材料》
【年(卷),期】2024(43)2
【摘要】随着社会的快速发展和电子设备的普及,电磁辐射污染问题变得尤为突出,也带来了潜在的危害。

因此,开发高效的电磁波吸收材料以解决电磁辐射污染问题迫在眉睫。

铁基金属有机框架(Fe-MOFs)具有高度不饱和的铁金属中心离子和多样的结构类型。

通过将Fe-MOFs作为前驱体进行碳化,可以制备出铁/铁氧化物/铁碳化物均匀分布的衍生碳基化合物。

这些Fe-MOFs衍生碳基化合物表现出较高的介电损耗和磁损耗能力,可有效克服当前吸波材料存在的吸收频带窄、阻抗匹配性差等问题,成为近年来备受关注的一种新型吸波材料。

首先简要介绍了电磁波吸收机制,然后综述了近年来关于单金属、双金属、三金属Fe-MOFs以及由Fe-MOFs与其他材料(包括碳材料、导电聚合物、MXene和生物质)复合制备的衍生碳基吸波材料的研究进展,最后对MOFs衍生碳基吸波材料的未来发展方向进行了展望。

【总页数】10页(P127-136)
【作者】钟国媛;董季玲;石小雪;王明媚;钟晨晨
【作者单位】重庆科技学院化学化工学院;重庆科技学院冶金与材料工程学院【正文语种】中文
【中图分类】TB34
【相关文献】
1.纳米碳基复合吸波材料吸波机理及性能研究进展
2.生物质衍生碳基吸波材料研究新进展
3.MOFs衍生碳基复合吸波材料的研究进展
4.生物质衍生碳基复合吸波材料的研究进展
5.基于组分设计的MOFs衍生碳基吸波材料的研究进展
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铁离子表面掺杂锐钛矿TiO_2(001)面的第一性原理研究

铁离子表面掺杂锐钛矿TiO_2(001)面的第一性原理研究李宗宝;王霞;杨卫强
【期刊名称】《毕节学院学报：综合版》
【年(卷),期】2014(32)8
【摘要】基于周期性密度泛函理论,本文研究了Fe吸附于锐钛矿TiO2(001)面、替位掺杂表面Ti位,以及在横向晶隙和纵向晶隙内部掺杂的晶体结构变化及形成能,讨论了对应的能带结构及态密度的变化。

为与表面氧空位进行对比,计算了氧空位存在条件下的能带结构及态密度。

通过形成能的比较发现:Fe在吸附于晶体表面并向体内迁移时,倾向于掺杂在晶体表面晶隙位置。

通过对电子结构及态密度的分析发现:Fe在晶体表面晶隙掺杂较表面氧空位掺杂更有利于TiO2光催化氧化效率的提高。

【总页数】7页(P42-48)
【关键词】锐钛矿TiO2;第一性原理;吸附;Fe掺杂;形成能
【作者】李宗宝;王霞;杨卫强
【作者单位】铜仁学院物理与电子科学系,固体材料与元器件研究所;铜仁学院生物科学与化学系;玉屏侗族自治县环境保护局
【正文语种】中文
【中图分类】O647
【相关文献】
1.铁离子表面掺杂锐钛矿TiO2（001）面的第一性原理研究 [J], 李宗宝;王霞;杨卫强
2.N/Fe共掺杂锐钛矿TiO2(001)面协同作用的第一性原理研究 [J], 李宗宝;王霞;杨卫强
3.Pt掺杂锐钛矿TiO2(001)面的第一性原理研究 [J], 王应;李宗宝;李勇
4.Nd、N掺杂和Nd/N共掺杂锐钛矿相TiO_2电子结构和光学性质的第一性原理研究 [J], 张季;张德明;殷绍唐
5.基于第一性原理的Fe掺杂锐钛矿型TiO_2(001)表面光催化性研究 [J], 贾晓伟;王敏
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