纺锤形Fe2O3及Fe2O3@Au核壳粒子的制备及表征【开题报告】

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《α-Fe2O3@TiO2核壳的制备及其光催化性能研究》

《α-Fe2O3@TiO2核壳的制备及其光催化性能研究》

《α-Fe2O3@TiO2核壳的制备及其光催化性能研究》α-Fe2O3@TiO2核壳结构的制备及其光催化性能研究一、引言随着环境问题的日益严重,光催化技术作为一种新兴的绿色技术,已经引起了广泛关注。

其中,α-Fe2O3和TiO2作为光催化材料,具有优良的光催化性能和稳定性。

近年来,研究者们致力于将二者结合,制备出具有高光催化性能的核壳结构复合材料。

本文将重点探讨α-Fe2O3@TiO2核壳结构的制备工艺及其光催化性能研究。

二、材料与方法(一)材料准备1. α-Fe2O3:选择合适粒径的α-Fe2O3作为核材料。

2. TiO2:选用纯度较高的TiO2作为壳材料。

(二)制备方法1. 核材料α-Fe2O3的制备:采用溶胶-凝胶法或水热法等制备α-Fe2O3纳米粒子。

2. 核壳结构α-Fe2O3@TiO2的制备:采用浸渍法、气相沉积法等方法在α-Fe2O3表面包覆TiO2,形成核壳结构。

(三)光催化性能测试利用紫外-可见光谱仪等设备,测试核壳结构的光吸收性能;采用降解有机污染物等方法,评估其光催化性能。

三、实验结果与分析(一)核壳结构的表征通过透射电子显微镜(TEM)观察,发现成功制备出α-Fe2O3@TiO2核壳结构,壳层厚度均匀,且与核材料紧密结合。

利用X射线衍射(XRD)和拉曼光谱等手段,进一步证实了核壳结构的成功制备。

(二)光吸收性能分析通过紫外-可见光谱测试,发现α-Fe2O3@TiO2核壳结构在可见光区域的吸收性能较单独的α-Fe2O3或TiO2有所提高,表明核壳结构具有优异的光吸收性能。

(三)光催化性能分析以降解有机污染物为例,对比α-Fe2O3、TiO2及α-Fe2O3@TiO2核壳结构的光催化性能。

实验结果表明,α-Fe2O3@TiO2核壳结构具有较高的光催化性能,能够有效降解有机污染物。

此外,核壳结构的光催化性能受壳层厚度、光照射时间等因素的影响。

四、讨论与展望(一)光催化性能提升原因分析α-Fe2O3@TiO2核壳结构的光催化性能提升主要归因于以下几点:首先,TiO2壳层具有较高的光催化活性,能够提高整体材料的光催化性能;其次,核壳结构有利于提高材料的光吸收性能;此外,核与壳之间的界面效应也有助于提高光催化性能。

一种新型纺锤状α-Fe2O3纳米晶的合成、表征及其表面性能

一种新型纺锤状α-Fe2O3纳米晶的合成、表征及其表面性能

一种新型纺锤状α-Fe2O3纳米晶的合成、表征及其表面性能詹拥共;陈启元;尹周澜;李莉莉;蔡炳新【期刊名称】《物理化学学报》【年(卷),期】2010(026)011【摘要】合成了一种新型的具有单晶结构的α-Feg3纳米晶(NFO-1).在我们的合成方法中,样品的形貌和结构在低反应浓度体系中运用无机盐和有机模板进行双重调控,同时用溶剂挥发诱导自组装(EISA)来加速反应和在不改变形貌结构的前提下获得高产率样品.所得α-Fe2O3纳米晶的形貌和结构对其表面修饰功能有明显的影响,NFO-1因其特殊的纺锤状形貌而与表面功能试剂(多巴胺)之间的化学作用有明显的增强.并且,本文所描述的合成方法同样适用于其他过渡金属氧化物纳米单晶的合成.我们预期,这种方法可为新型纳米材料的合成提供新的途径.【总页数】7页(P3113-3119)【作者】詹拥共;陈启元;尹周澜;李莉莉;蔡炳新【作者单位】中南大学化学化工学院,长沙,410083;湖南大学化学化工学院,长沙,410082;中南大学化学化工学院,长沙,410083;中南大学化学化工学院,长沙,410083;湖南大学化学化工学院,长沙,410082;湖南大学化学化工学院,长沙,410082【正文语种】中文【中图分类】O641【相关文献】1.新颖树枝状和海胆状硫化镉纳米晶的水热法合成及光催化性能研究 [J], 王丹军;郭莉;乔海军;付峰;李东升2.新型燃烧合成方法制备α-Fe2O3纳米晶 [J], 张剑光;张明福;韩杰才;赫晓东3.表面修饰γ-Fe2O3纳米颗粒的制备、表征及摩擦学性能 [J], 马剑奇;王晓波;崔若梅;刘维民4.竹节状α-Fe2O3纳米棒的制备、表征和性能研究 [J], 陈传盛;刘咏;黄伯云;雷霆;陈小华5.有机介质法合成γ-Fe2O3纳米晶及其结构表征 [J], 景志红;高志勇因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

纺锤形Fe2O3及Fe2O3@Au核壳粒子的制备及表征【文献综述】

纺锤形Fe2O3及Fe2O3@Au核壳粒子的制备及表征【文献综述】

毕业论文文献综述化学工程与工艺纺锤形Fe2O3及Fe2O3@Au核壳粒子的制备及表征一、前言部分近年来金属纳米材料在众多研究领域中所发挥的巨大作用引起了人们的极大兴趣,其主要原因有以下两点:第一、纳米粒子由于其纳米尺寸所产生独特的化学物理、光学、电子学性质,其在基础研究和实际应用中具有巨大的价值。

如一些纳米粒子被用作生物传感器,Au,Au/Ag纳米粒子可用于检测生物分子,包括从氨基酸、儿茶酚胺这些小分子到酶,甚至DNA大分子[1-3];第二、由于纳米材料的表面效应,纳米粒子可使表面原子数以及粒子与其吸附物之间的接触面达到最大值,这一性质使得纳米粒子在催化上具有巨大的潜在应用价值[4]。

但是,纳米材料本身也会因为其特定的大小、组成、表面修饰不同等等而带来应用中的局限性:1. 纳米材料分散在溶液相中的时候,由于具有比较大的表面积,使得纳米材料容易参与溶液中的化学反应而损失。

另外,纳米溶胶由于受到范德华力的作用而发生聚沉现象,出现大量团聚而使分散性变差,影响材料的性能。

2. 纳米材料的某些性质,如光学性质、催化性质等等,容易受环境或者表面修饰物的影响,而出现偏差,影响其应用。

3. 固相纳米材料比较难以控制纳米颗粒间的间距。

纳米粒子间的间距很大程度上影响着纳米材料的聚集度和粒子之间的相互作用。

1.1 金属核壳纳米材料简介为了解决纳米材料上述局限性,提高纳米材料的性能,随着材料科学不断朝着交叉领域方向发展,研究不再局限于以往的单一型纳米材料,而是转向有机、无机、高分子以及生物材料的复合。

复合纳米材料尤其是核壳复合纳米材料的研制受到人们的广泛关注。

设计和合成可控的结构有序的纳米复合材料成为人们致力研究的热点。

为获得结构与组成良好的纳米复合粒子,满足纳米技术在纳米复合材料合成和工业生产方面的要求,开发与研制有效的制备方法成为纳米复合材料研究与开发的关键所在。

同样,在基础研究和学术领域,特别是胶体与表面化学,核壳粒子因其组成、大小和结构的特殊性而具有光、电和化学等特性,近年来倍受科学家的关注。

具有核壳结构的铁纳米复合颗粒的制备及磁性研究的开题报告

具有核壳结构的铁纳米复合颗粒的制备及磁性研究的开题报告

具有核壳结构的铁纳米复合颗粒的制备及磁性研究的开题报告开题报告:题目:具有核壳结构的铁纳米复合颗粒的制备及磁性研究一、研究背景和意义随着科学技术的不断进步,纳米材料作为一种新型材料,其特有的性质已经引起了人们的广泛关注和研究。

其中,具有核壳结构的铁纳米复合颗粒因其独特的结构和性质,已经成为近年来研究中的热点之一。

铁纳米复合颗粒具有较小的粒径、高的比表面积和较强的磁性,因此在催化、生物医学和磁存储等领域具有广泛的应用前景。

同时,通过在核壳结构中添加其他材料,可以使其在多个领域中发挥更好的作用,如在磁光记录中的应用、环保领域中的催化降解等。

基于以上研究背景,本课题旨在制备出具有核壳结构的铁纳米复合颗粒,并对其磁性质进行研究,从而为其在实际应用中的推广和发展提供一定的理论依据。

二、研究内容和方法1.制备具有核壳结构的铁纳米复合颗粒主要方法:使用化学还原法制备纳米粒子,并通过控制其反应条件和添加一些表面活性剂等,可以得到具有核壳结构的铁纳米复合颗粒。

2.研究纳米颗粒的结构和组成特征主要方法:使用透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)等手段对制备出的纳米复合颗粒进行表征,并通过场发射扫描电镜(FESEM)和X射线荧光光谱(XRF)等技术手段分析纳米颗粒的化学组成。

3.研究铁纳米复合颗粒的磁性质主要方法:运用超导量子干涉仪(SQUID)测量样品的磁滞回线和磁化曲线等磁性质,并对得到的结果进行分析和解释。

三、预期成果和意义本研究旨在获得具有核壳结构的铁纳米复合颗粒,并对其磁性质进行研究分析,通过这些研究成果,可以得到以下预期成果和意义:1.制备出稳定、均匀的铁纳米复合颗粒,并对其核壳结构、化学组成和形态结构进行表征。

2.研究得到纳米颗粒的磁性质特征,如磁滞回线、磁化曲线等,对分析其磁性质进行探究。

3.为纳米材料在实际应用中的推广和发展提供一定的理论依据和参考意义。

四、论文结构开题报告主要包括以下几个部分:1.引言:阐述课题研究背景、目的、意义及论文结构。

纺锤形Fe2O3及Fe2O3@Au核壳粒子的制备及表征

纺锤形Fe2O3及Fe2O3@Au核壳粒子的制备及表征

纺锤形Fe2O3及Fe2O3@Au核壳粒子的制备及表征主要是制备纺锤形α-Fe2O3粒子,再采用结合自组装和种子生长的方法,把得到的Fe2O3纺锤形粒子制备得到以α-Fe2O3为核心,金为外壳的水溶性核/壳纳米粒子,再利用SEM,XRD,UV-vis,拉曼光谱等分别对纺锤形Fe2O3粒子和Fe2O3@Au核壳纳米粒子的外貌、结构、光学等特性进行表征。

标签:纺锤形;α-Fe2O3;核壳粒子纳米α-Fe2O3由于具有良好的物理、化学稳定性,并且具有n型半导体的特性[1]。

可用来制备磁性材料、催化剂、气敏材料、气敏传感器、光致变色、颜料等[2-5],应用非常广泛。

国内外很多科学工作者用不同的方法在不同的条件下,已经成功制备出各种形状的α-Fe2O3粒子如球形、立方形、纺锤形、花生形、针形[6-7]。

核壳结构的制备方法有很多,如电化学法、化学镀、层层沉积、自组装、种子法等[8-10],本实验是采用自组装和种子法相结合的方法来制备核壳结构的。

1 实验部分实验方法:合成纺锤形α-Fe2O3粒子。

1.1 制备纺锤形α-Fe203实验步骤:取FeCl3·6H2O加入三颈圆底烧瓶中,加入超纯水,称取KH2PO4加入三颈圆底烧瓶中,于油浴中加热搅拌。

控制温度在100℃冷凝回流3天。

将得到的沉淀通过离心机于4000rpm离心15min,去除上层清液,加入适量乙醇后放超声仪超声。

如此反复洗涤3次。

1.2 合成α-Fe2O3@Au水溶性核/壳纳米粒子实验步骤:用上制备的纺锤形α-Fe203。

取100mL超纯水、20mg碳酸钾、1.2mL 1%氯金酸,待其混匀后移入100mL容量瓶中。

取3mLFe2O3-APTES粒子和40mL上述溶液于圆底烧瓶中,加入2.5mL 1M的NaCl溶液,在常温下反应24h。

反应完全后,离心,去除上层清夜,将最后产物用14mL超纯水保存在广口瓶中。

取0.6mL上述种子溶液,加入0.04mL 37%甲醛溶液和40mL稀释氯金酸溶液于干净的小烧杯中,常温搅拌1h,得到α-Fe203@Au水溶性核/壳纳米粒子。

《α-Fe2O3@TiO2核壳的制备及其光催化性能研究》

《α-Fe2O3@TiO2核壳的制备及其光催化性能研究》

《α-Fe2O3@TiO2核壳的制备及其光催化性能研究》α-Fe2O3@TiO2核壳结构的制备及其光催化性能研究摘要:本文主要探讨了一种新型核壳结构——α-Fe2O3@TiO2的制备工艺及其在光催化领域的应用。

本研究的重点是探究通过科学合理的方法,将α-Fe2O3与TiO2材料复合成具有独特核壳结构的复合材料,并研究其光催化性能。

实验结果表明,制备的α-Fe2O3@TiO2核壳结构材料具有显著的光催化性能,对环境治理和光催化应用具有潜在的应用价值。

一、引言随着环境问题的日益严重,光催化技术作为一种环保、高效的污染治理技术,得到了广泛的研究和应用。

其中,α-Fe2O3和TiO2都是常用的光催化剂,它们各自具有独特的性能。

但单独使用时,各自存在一定的缺陷,如稳定性、可见光响应能力等。

为了充分发挥两种材料的优势,提高光催化性能,本文尝试制备了α-Fe2O3@TiO2核壳结构材料。

二、α-Fe2O3@TiO2核壳结构的制备本实验采用溶胶-凝胶法与浸渍提拉法相结合的方法制备α-Fe2O3@TiO2核壳结构材料。

首先,制备出α-Fe2O3纳米粒子作为核心;然后,通过溶胶-凝胶法在α-Fe2O3表面形成一层TiO2凝胶膜;最后,通过浸渍提拉法使TiO2凝胶膜固化,形成核壳结构。

三、材料表征及性能分析通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等手段对制备的α-Fe2O3@TiO2核壳结构材料进行表征。

结果表明,成功制备了具有清晰核壳结构的α-Fe2O3@TiO2材料。

同时,通过紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和光电流测试等手段对材料的光催化性能进行分析。

四、光催化性能研究在模拟太阳光照射下,对α-Fe2O3@TiO2核壳结构材料的光催化性能进行测试。

通过降解有机污染物(如染料废水)评价其光催化效果。

实验结果表明,相比单独的α-Fe2O3和TiO2材料,α-Fe2O3@TiO2核壳结构材料具有更好的光催化性能和更高的可见光响应能力。

铁核壳纳米粒子的合成及磁性能研究的开题报告

铁核壳纳米粒子的合成及磁性能研究的开题报告

铁核壳纳米粒子的合成及磁性能研究的开题报告
一、选题背景
随着纳米技术的快速发展,人们对于纳米材料的研究也越来越深入。

纳米材料具有良好的物理化学性质,特别是具有突出的磁性能。

而铁核
壳纳米粒子(Fe@FeO)由于其在磁性、光学、生物医学等方面的潜在应用,引起了研究人员的广泛兴趣。

因此,合成和磁学性质表征铁核壳纳
米粒子是当前的热点之一。

二、研究目的
本研究旨在利用化学还原法合成铁核壳纳米粒子,并通过磁性能测试,探究其基本的磁学性质。

具体研究目的如下:
1. 探究不同反应条件对铁核壳纳米粒子的形貌和大小的影响,为制
备高品质的铁核壳纳米粒子提供理论基础。

2. 通过磁性测试,探究铁核壳纳米粒子的磁学性质,包括饱和磁矩、居里温度、磁滞回线等,为其应用提供实验依据。

三、研究内容和方法
本研究将采用化学还原法合成铁核壳纳米粒子,并通过透射电镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等分析手段对其形貌、结构进行表征。

同时,使用霍尔效应仪、振动样品磁强计(VSM)等测试方法对其磁性能进行测试。

四、预期成果
本研究的预期成果包括:
1. 成功合成铁核壳纳米粒子,并探究其形貌和结构特征。

2. 通过磁性测试,探究铁核壳纳米粒子的磁学性质,并分析磁性能
与结构特征的关系。

3. 研究结果可用于铁核壳纳米粒子在生物医学、电子信息等领域的应用,具有一定的实际应用价值。

以上是本研究的开题报告。

在未来的研究中,我们会进一步加深对此领域的研究,并探究更多的实际应用场景,期待能够为相关领域的发展做出一定的贡献。

Fe@α-Fe2O3核壳结构纳米线的磁学性质的开题报告

Fe@α-Fe2O3核壳结构纳米线的磁学性质的开题报告

Fe@α-Fe2O3核壳结构纳米线的磁学性质的开题报告1.研究背景和意义:纳米线材料在纳米科技领域中具有广泛的应用,尤其在能源和电子学方面具有极高的潜力。

在磁性材料方面,α-Fe和Fe2O3 是两种常见的磁性材料,它们各自的磁学性质具有独特的特点。

近年来,Fe@α-Fe2O3核壳结构纳米线被广泛研究,这种材料具有优异的磁学性能和应用前景。

研究这种材料的磁学性质,可以为了解其磁性质提供新的信息,同时有助于发展更高性能的纳米线材料和磁性器件。

2.研究内容:本研究将研究Fe@α-Fe2O3核壳结构纳米线的磁学性质,具体包括以下方面:(1) 制备Fe@α-Fe2O3核壳结构纳米线;(2) 采用扫描电子显微镜和X射线衍射等表征技术对样品进行表征;(3) 使用磁性测量系统研究样品的磁学性质,包括磁滞回线、饱和磁化强度、磁共振等。

(4) 对得到的磁学数据进行分析,探究Fe@α-Fe2O3核壳结构纳米线的磁学机制。

3.预期成果:通过研究Fe@α-Fe2O3核壳结构纳米线的磁学性质,可以得到以下预期成果:(1) 制备并确定Fe@α-Fe2O3核壳结构纳米线的形貌和结构;(2) 分析Fe@α-Fe2O3核壳结构纳米线的磁学性质,包括磁滞回线、饱和磁化强度、磁共振等,探究其磁学机制;(3) 对研究成果进行分析,为进一步优化纳米线材料的磁性能提供技术支持。

4.研究方法和进度:(1) 制备方法:采用氧化还原法制备Fe@α-Fe2O3核壳结构纳米线。

(2) 表征方法:采用扫描电子显微镜和X射线衍射等表征技术进行分析。

(3) 测量方法:使用磁性测量系统研究样品的磁学性质,包括磁滞回线、饱和磁化强度、磁共振等。

(4) 进度安排:第一年:完成Fe@α-Fe2O3核壳结构纳米线的制备和初步表征工作;第二年:进行磁性测量,并对得到的数据进行分析;第三年:完成研究成果的总结和撰写论文。

5.研究难点和解决方案:(1) Fe@α-Fe2O3核壳结构纳米线的制备过程中,如何控制壳层和核心之间的界面?解决方案:可以使用一些表面活性剂或其他添加剂来调节界面的特性,并进行优化。

多孔结构纺锤形α-Fe2O3的合成及光催化性能

多孔结构纺锤形α-Fe2O3的合成及光催化性能

多孔结构纺锤形α-Fe2O3的合成及光催化性能闫勇;俞海云;裴立宅;吕耀辉;晋传贵【期刊名称】《中南大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2013(044)002【摘要】采用碳酸钠和氢氧化钠为沉淀剂,在没有表面活性剂存在的情况下,通过水热法合成得到具有多孔结构的纺锤形α-Fe2O3,单颗粒长约为500 nm,孔径约为50nm.利用X线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)和选区电子衍射(SAED)对产物的结构和形貌进行表征,并对多孔结构的形成机理进行解释.通过对甲基橙溶液的降解实验考查产物的光催化性能.光催化实验结果表明其催化性能优于一般α-Fe2O3纳米颗粒,这可能是由于其多孔结构和较大的比表面积造成的.%Using Na2CO3 and NaOH as precipitants, the porous spindle-like α-Fe2O3 particles were synthesized without surfactant. The phase transformation and the morphologies of the porous spindle-like α-Fe2O3 particles were investigated with XRD, TEM, SEM and selected area electron diffraction (SAED). The possible formation mechanism of products was also discussed. Furthermore, the photocatalysis property of products was investigated by the methylene orange degradation reaction. Compared with other hematite nanoparticles, the porous spindle-like α-Fe2O3 particles show outstanding performance in photocatalysis property due to their porous hollow structure and large surface area.【总页数】6页(P487-492)【作者】闫勇;俞海云;裴立宅;吕耀辉;晋传贵【作者单位】安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽省金属材料与加工重点实验室,安徽马鞍山,243002;安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽省金属材料与加工重点实验室,安徽马鞍山,243002;山东大学化学学院,山东济南,250100;安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽省金属材料与加工重点实验室,安徽马鞍山,243002;安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽省金属材料与加工重点实验室,安徽马鞍山,243002;安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽省金属材料与加工重点实验室,安徽马鞍山,243002【正文语种】中文【中图分类】O614.8【相关文献】1.硫铁矿烧渣水热法合成纺锤形α-Fe2O3 [J], 朱云贵;施善友;李学良;何章斌2.微波合成纳米TiO2/MnO2/Fe2O3复合材料及其光催化性能研究 [J], 郭振良;朱冬冬;于忠玺3.纺锤形BiVO_4微米管:低温离子熔盐合成及光催化性能 [J], 柳伟;李亚芹;曹立新;苏革;张岚;王永刚4.GO/Fe2O3纳米复合材料合成及光催化性能研究 [J], 赵春艳;李欢;迟金洁;王雪5.纺锤形α-Fe2O3粒子的溶液催化合成 [J], 张秀丽;刘辉;魏雨;马子川因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

银金核壳纳米粒子的制备、表征及在生物分析中的应用的开题报告

银金核壳纳米粒子的制备、表征及在生物分析中的应用的开题报告

银金核壳纳米粒子的制备、表征及在生物分析中的应用的开题报告一、选题背景随着纳米技术的不断发展,纳米材料在生物分析领域的应用日益广泛。

金、银等金属材料应用广泛,被广泛应用于生物传感器、光谱学分析、光电热材料等领域。

在这些应用过程中,金、银的纳米颗粒又被证实有着更好的化学和成像性质。

银金核壳纳米粒子在生物学中有着广泛的应用,具有很高的稳定性和生物相容性。

其表面功能化可使其具有特定的生物无毒性和针对性,从而实现其在生物成像、病因学、药物研究和治疗等方面的应用。

为此,相关研究领域就出现了大量针对银金核壳纳米粒子的制备、表征及其在生物分析中的应用方面的研究。

二、研究目的本次研究的目的就是设计一种高效的方法来制备银金核壳纳米粒子,并对其进行表征,以此应用于生物分析。

三、研究内容1.银金核壳纳米粒子的制备方法研究。

2.对制备出来的银金核壳纳米粒子进行形貌、结构、粒径分析等表征。

3.研究银金核壳纳米粒子在生物分析中的应用,包括生物成像、病因学、药物研究和治疗等方面的应用。

4.对生物分析中的应用结果进行分析,并对可能的未来发展进行讨论。

四、研究意义本次研究的意义在于为银金核壳纳米粒子在生物分析领域的应用提供一种更加高效的方法,并可以促进相关技术在诊断、治疗、成像和疾病预防等方面的应用和发展。

同时,该研究还将对纳米技术在生物领域中的应用带来新的启示和思考。

五、研究进度安排1.阅读相关文献及研究现有的银金核壳纳米粒子制备方法、表征、应用情况,制定研究方案。

(已完成)2.开展银金核壳纳米粒子的制备工作。

3.利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜、紫外光谱等技术对银金核壳纳米粒子进行详细的表征分析。

4.进行生物分析的实验研究。

5.撰写研究论文并进行交流。

六、总结本次研究将围绕银金核壳纳米粒子的制备、表征及其在生物分析中的应用展开研究,预计将有助于推动相关技术在生物领域中的应用和发展。

《α-Fe2O3@TiO2核壳的制备及其光催化性能研究》

《α-Fe2O3@TiO2核壳的制备及其光催化性能研究》

《α-Fe2O3@TiO2核壳的制备及其光催化性能研究》α-Fe2O3@TiO2核壳结构的制备及其光催化性能研究摘要:本文主要探讨了一种新型核壳结构光催化剂——α-Fe2O3@TiO2的制备方法,并对其光催化性能进行了深入研究。

通过实验,我们成功制备了具有优异光催化性能的α-Fe2O3@TiO2核壳结构材料,并对其制备过程及性能进行了系统分析。

一、引言随着环境污染问题的日益严重,光催化技术因其高效、环保的特性在污染物处理、能源转换等领域得到了广泛关注。

α-Fe2O3和TiO2作为两种重要的光催化材料,具有优异的光催化性能。

然而,它们的实际应用仍受到一些限制,如光生电子-空穴对易复合、可见光利用率低等。

为了解决这些问题,研究者们开始尝试将两种或多种光催化材料进行复合,形成核壳结构,以提高其光催化性能。

本文研究的α-Fe2O3@TiO2核壳结构光催化剂即为此类复合材料的一种。

二、α-Fe2O3@TiO2核壳结构的制备1. 材料与设备制备α-Fe2O3@TiO2核壳结构所需材料包括α-Fe2O3纳米粒子、钛源(如钛酸四丁酯)、表面活性剂等。

设备包括磁力搅拌器、烘箱、马弗炉等。

2. 制备方法我们采用溶胶-凝胶法结合浸渍提拉法制备α-Fe2O3@TiO2核壳结构。

首先,将α-Fe2O3纳米粒子分散在乙醇中,然后加入钛源和表面活性剂,在磁力搅拌器上搅拌一定时间,使钛源在α-Fe2O3表面形成均匀的溶胶层。

接着将溶胶层提拉至烘箱中烘干,最后在马弗炉中进行热处理,得到α-Fe2O3@TiO2核壳结构。

三、α-Fe2O3@TiO2核壳结构的光催化性能研究1. 光催化实验方法我们采用甲基橙作为模拟污染物,通过测定甲基橙在光催化反应前后的浓度变化来评价α-Fe2O3@TiO2核壳结构的光催化性能。

实验过程中,我们还设置了对照组,分别对纯α-Fe2O3和纯TiO2进行光催化实验。

2. 光催化性能分析实验结果表明,α-Fe2O3@TiO2核壳结构具有优异的光催化性能。

《α-Fe2O3@TiO2核壳的制备及其光催化性能研究》

《α-Fe2O3@TiO2核壳的制备及其光催化性能研究》

《α-Fe2O3@TiO2核壳的制备及其光催化性能研究》一、引言随着环境污染和能源短缺问题的日益严重,光催化技术因其独特的优势,已成为环境治理和新能源开发的重要手段。

其中,α-Fe2O3因其优良的物理化学性质和适中的带隙,在光催化领域得到了广泛的应用。

然而,其光生电子和空穴的快速复合,限制了其光催化性能的进一步提高。

为了解决这一问题,我们提出了一种新型的α-Fe2O3@TiO2核壳结构,通过在α-Fe2O3表面包覆一层TiO2,不仅可以增强光吸收能力,还能有效分离光生电子和空穴,从而提高光催化性能。

本文将详细介绍α-Fe2O3@TiO2核壳结构的制备方法及其光催化性能的研究。

二、α-Fe2O3@TiO2核壳的制备本实验采用溶胶-凝胶法结合浸渍提拉法,制备α-Fe2O3@TiO2核壳结构。

具体步骤如下:1. 制备α-Fe2O3核:通过水热法合成α-Fe2O3纳米颗粒。

2. 制备TiO2溶胶:将钛源(如钛酸四丁酯)在乙醇中水解,形成TiO2溶胶。

3. 包覆TiO2壳:将α-Fe2O3核浸入TiO2溶胶中,通过浸渍提拉法使TiO2均匀包覆在α-Fe2O3核表面。

4. 干燥、煅烧:将包覆好的核壳结构在烘箱中干燥,然后进行煅烧处理,使TiO2固化并与α-Fe2O3紧密结合。

三、光催化性能研究本部分将通过实验数据和图表,详细分析α-Fe2O3@TiO2核壳结构的光催化性能。

1. 实验方法:以甲基橙为模拟污染物,考察α-Fe2O3@TiO2核壳结构在可见光下的光催化降解性能。

设置对照组,分别对纯α-Fe2O3和纯TiO2进行相同实验。

2. 结果与讨论:(1)光吸收性能:通过紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)分析α-Fe2O3@TiO2核壳结构的光吸收性能。

结果表明,核壳结构在可见光区域具有优异的光吸收能力,且包覆TiO2后,光吸收边缘发生红移,拓宽了光响应范围。

(2)光生电子和空穴分离效率:通过荧光光谱(PL)分析核壳结构的光生电子和空穴分离效率。

高分子核壳结构纳米微粒的制备与表征的开题报告

高分子核壳结构纳米微粒的制备与表征的开题报告

银和银/高分子核壳结构纳米微粒的制备与表征的开题报告1.研究背景和意义纳米微粒具有很多优异的物理化学性质,比如化学反应、光学性质、磁性和电性等,在许多领域受到广泛应用,如电子、光学、生物医学、能源材料等方面。

银和银/高分子核壳结构纳米微粒是一种纳米材料,具有高度导电性、优异的催化性能、光学性能和优越的生物兼容性,在生物医学领域被广泛研究和应用。

因此,制备并表征银和银/高分子核壳结构纳米微粒具有重要意义。

2.研究内容和方法本研究旨在制备和表征银和银/高分子核壳结构纳米微粒,并探讨其制备条件对微粒形貌和物理化学性质的影响。

主要研究内容包括:(1)银/高分子核壳结构纳米微粒制备方法的优化:采用反相乳液法、水相沉淀法和共沉淀法制备银/高分子核壳结构纳米微粒,并对上述方法进行了改进,探究其制备参数的最优组合。

(2)银和银/高分子核壳结构纳米微粒的表征:利用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、紫外-可见光谱(UV-Vis)和X射线粉末衍射(XRD)等手段对微粒形貌和物理化学性质进行表征和分析。

3.预期研究成果(1) 银和银/高分子核壳结构纳米微粒的制备方法的优化,得到具有优异性能的银和银/高分子核壳结构纳米微粒。

(2) 对银和银/高分子核壳结构纳米微粒进行多种物理化学表征技术,解析微粒形貌和物理化学性质,明确其结构和性能。

(3) 探究制备条件对银和银/高分子核壳结构纳米微粒形貌和性质的影响,为后续应用提供理论基础。

4.研究意义和应用前景银和银/高分子核壳结构纳米微粒拥有广泛的应用前景。

首先,在医学领域,银和银/高分子核壳结构纳米微粒被广泛应用于肿瘤治疗、免疫修复、物质转运等方面。

其次,在环保领域,银和银/高分子核壳结构纳米微粒可作为高效的催化剂用于VOCs 的降解、污水处理等。

最后,在电子、光学和能源领域,银和银/高分子核壳结构纳米微粒可应用于太阳能电池、LED、传感器等领域中。

α-Fe2O3纳米粒子的制备、结构控制及其催化性能研究的开题报告

α-Fe2O3纳米粒子的制备、结构控制及其催化性能研究的开题报告

α-Fe2O3纳米粒子的制备、结构控制及其催化性能
研究的开题报告
本文将介绍一项关于α-Fe2O3纳米粒子制备、结构控制及其催化性能研究的开题报告。

该研究旨在探索一种新的方法来制备α-Fe2O3纳米粒子,并通过结构控制来调控其催化性能。

首先,将介绍α-Fe2O3纳米粒子制备的背景和意义。

随着现代工业的不断发展和环境问题的日益严重,研究高效、环保的催化材料显得愈发重要。

而α-Fe2O3纳米粒子具有良好的催化性能和独特的物理化学特性,因此被广泛应用于催化、传感等领域。

接着,将介绍α-Fe2O3纳米粒子制备过程中的关键技术和难点,并提出一种基于水热合成方法的新思路。

该方法可以通过控制反应条件实现粒径、形貌、表面性质等结构参数的调控,从而达到优化催化性能的效果。

然后,将介绍α-Fe2O3纳米粒子的结构表征和催化性能测试方法。

通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附等技术对α-Fe2O3纳米粒子的结构进行表征,同时评估其催化甲醇氧化反应性能,并与商业纳米催化剂进行比较。

最后,将列出该研究的预期成果和意义。

希望该研究能够通过结构控制来优化α-Fe2O3纳米粒子的催化性能,为环境治理、工业生产等领域的应用提供新思路和技术支持。

Fe3O4磁性纳米粒子的制备、表征及其在分离检测中的应用的开题报告

Fe3O4磁性纳米粒子的制备、表征及其在分离检测中的应用的开题报告

Fe3O4磁性纳米粒子的制备、表征及其在分离检测中的应用的开题报告摘要本文主要针对Fe3O4磁性纳米粒子的制备、表征以及在分离检测中的应用进行探究。

首先介绍了磁性纳米粒子的概念、磁性纳米粒子的制备方法以及Fe3O4磁性纳米粒子的物理和化学特性。

接着就Fe3O4磁性纳米粒子的表征方法,包括荧光显微镜、透射电镜、扫描电镜、X射线衍射等技术进行了详细地阐述。

最后,本文还介绍了Fe3O4磁性纳米粒子在分离检测中的应用,涉及到磁性固相萃取、磁性免疫分离、磁性负性选择等领域。

关键词:磁性纳米粒子、Fe3O4、制备、表征、分离检测引言磁性纳米粒子是一种具有特殊光、电、磁性质的微纳米材料,具有广泛的应用前景。

目前,磁性纳米粒子已经被应用于生物医学、环境保护、能源储存等多个领域。

其中,Fe3O4磁性纳米粒子因其化学稳定性、生物相容性、磁性强度等特点,在生物医学分离、检测、靶向等方面有着广泛的应用。

本文主要探究Fe3O4磁性纳米粒子的制备、表征以及在分离检测中的应用。

首先介绍磁性纳米粒子的概念、制备方法以及Fe3O4磁性纳米粒子的物理和化学特性;然后详细介绍Fe3O4磁性纳米粒子的表征方法,包括荧光显微镜、透射电镜、扫描电镜、X射线衍射等技术;最后就Fe3O4磁性纳米粒子在分离检测中的应用展开探讨,包括磁性固相萃取、磁性免疫分离、磁性负性选择等领域。

一、磁性纳米粒子的制备和特性磁性纳米粒子是一种以镍、钴、铁等过渡金属为主要原料制备而成的微纳米材料,具有高磁滞、低矫顽力、高比表面积、高导磁率等特点。

目前,磁性纳米粒子的制备方法包括物理法、化学法、生物法等多种,其中化学法制备的磁性纳米粒子是最为常见和可控的制备方法。

Fe3O4是一种典型的磁性纳米粒子,由两种氧化铁(FeO和Fe2O3)以一定的化学反应生成。

Fe3O4磁性纳米粒子具有良好的热稳定性、光稳定性和生物相容性,因此被广泛应用于医学、环境保护、生物学等多个领域。

氧化铁磁性纳米粒子的制备与表征的开题报告

氧化铁磁性纳米粒子的制备与表征的开题报告

氧化铁磁性纳米粒子的制备与表征的开题报告
一、选题背景
随着纳米技术的发展,纳米材料在医药、生物、环境等领域都得到了广泛应用。

其中,磁性纳米粒子因其较大的比表面积和超顺磁性、铁磁性、亚铁磁性特性,成为
纳米颗粒中应用最广泛的一类。

因此,制备和表征磁性纳米粒子,对于纳米材料的应
用研究具有重要意义。

二、研究目的
本文的研究目的是制备氧化铁磁性纳米粒子,并对其进行表征。

通过控制制备条件,得到不同形状、大小、分散度的氧化铁磁性纳米粒子,并利用多种表征手段对其
进行表征,揭示其物理化学性质以及其形貌与性能之间的关系,为其在医药、生物、
环境等领域的应用提供基础性研究。

三、研究内容与方法
1. 制备氧化铁磁性纳米粒子
采用溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热法等方法制备氧化铁磁性纳米粒子,并对其
形貌、大小、分散度等进行调控。

2. 表征氧化铁磁性纳米粒子
采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、磁性测试等多种表征手段对氧化铁磁性纳米粒子进行表征。

四、研究意义
研究将为进一步深入理解氧化铁磁性纳米粒子的物理化学性质,探究其与材料形貌、大小、分散度之间的关系,为其在医药、生物、环境等领域的应用提供基础性研究。

Fe2O3、ZnO纳米晶的表界面结构控制及其相关性质的研究的开题报告

Fe2O3、ZnO纳米晶的表界面结构控制及其相关性质的研究的开题报告

Fe2O3、ZnO纳米晶的表界面结构控制及其相关性质的研究的开题报告一、选题背景及意义纳米晶作为一种新型的材料,由于其在尺寸和表面结构上的巨大变化,具有与其它材料不同的物理、化学、表面等性质,在光电子、药物、环境等领域上有广泛的应用前景。

其中,Fe2O3、ZnO纳米晶因其在光催化、磁电性、生物医学等领域的潜在应用,近年来引起了广泛的研究兴趣。

纳米晶表界面结构是影响其性能的重要因素之一,其表面的结构、杂化、修饰等都有可能对其光电性能、化学反应、穿透性等产生巨大影响。

因此,探究纳米晶表界面结构控制的方法和相关性质的研究将为其应用提供基础研究支持。

二、研究内容和方法本论文的研究主要涉及Fe2O3、ZnO纳米晶的表界面结构控制以及相关性质的研究,具体内容如下:1. 以Fe2O3、ZnO纳米晶为研究对象,探究不同制备方法对其表界面结构的影响,并通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜分析其形貌特征和晶体结构。

2. 采用FTIR、Raman等光谱技术,研究纳米晶表面官能团、结构等属性。

3. 利用X射线光电子能谱、原子力显微镜、电化学探针等表面分析技术,厘清纳米晶表面电子结构、化学反应活性和光电性能等性质。

4. 通过控制制备条件,如温度、浓度、过程控制等,对纳米晶表界面结构进行调控,同时研究其光电响应、磁性、生物医学等领域的潜在应用价值。

三、预期效果通过对Fe2O3、ZnO纳米晶表界面结构控制及其相关性质的研究,预期能够深入掌握纳米晶表面结构和性质的关系,为纳米晶在光催化、生物医学、物联网等领域的应用提供基础研究支撑。

同时,本论文的研究方法和结果还将为相关科研工作者提供技术参考和理论基础,促进该领域的进一步发展。

壳铁氧体的制备、表征及应用的开题报告

壳铁氧体的制备、表征及应用的开题报告

核/壳铁氧体的制备、表征及应用的开题报告
一、选题背景
核/壳铁氧体是一种核心具有高磁饱和度和壳层具有优异电学性能的复合材料,具有广泛的应用前景。

近年来,随着科技的不断进步,核/壳铁氧体领域的研究逐渐受到关注。

二、研究目的
本文旨在研究核/壳铁氧体的制备、表征及应用,探究其制备工艺与结构性质之间的关系,为进一步推广和应用核/壳铁氧体提供理论基础和实验指导,同时也为该领域的相关研究提供参考。

三、研究内容
1、核/壳铁氧体的制备方法及条件
2、核/壳铁氧体的表征分析与结构性质分析
3、核/壳铁氧体在电子学、传感器和医学等领域的应用探究
四、研究方法
本文将采用文献调研、实验研究和理论分析相结合的研究方法,重点研究核/壳铁氧体的制备和表征方法,探究其在不同领域中的应用,同时结合实验和理论分析探讨其结构性质、磁电性质等方面的问题。

五、研究意义
本文将从实验以及理论分析两个方面入手,系统地研究核/壳铁氧体的制备、表征及应用,有助于进一步推广与应用这一类复杂结构材料,同时为相关领域的研究提供新思路和方法,拓展新的研究方向。

同时也为该领域的教育教学提供实验教学参考或案例分析,提高学生的知识水平和实践能力。

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毕业论文开题报告
化学工程与工艺
纺锤形Fe2O3及Fe2O3@Au核壳粒子的制备及表征
一、选题的背景、意义(所选课题的历史前景、国内外研究现状和发展趋势)
纳米材料的研究最初源于十九世纪六十年代对胶体微粒的研究,德国科学家Gleiter等人于1984年首次采用惰性气体凝聚法成功地制备了具有清洁表面的铁纳米粒子,然后在真空室中原位加压成纳米块体材料,并提出了纳米材料界面结构模型,纳米材料从此步入材料科学的殿堂。

而且在实际应用中有着广泛的用途. 在已报道的各类磁性纳米粒子中, 有关四氧化三铁(Fe3O4)纳米晶体的制备方法及应用研究尤其受到重视[1]. 通过控制适当的反应条件, 人们已经能够制备出直径从几个至几十个纳米的四氧化三铁纳米粒子. 最近,金纳米粒子以其独特的光学、电化学性质在很多领域表现出潜在的应用价值。

引起了人们浓厚的研究兴趣。

用金包覆磁性纳米粒子,不仅可以很好地保护磁性粒子免受外界环境的干扰,防止其聚集,同时,还能提供一个活性表面,利于日后的功能化及生物试剂的偶联,为磁性纳米粒子应用于生物、医学等领域创造了更加有利的条件。

二、相关研究的最新成果及动态
在磁记录材料方面, 磁性纳米粒子可望取代传统的微米级磁粉, 用于高密度磁记录材料的制备]7[; 在生物技术领域, 用磁性纳米粒子制成的磁性液体已广泛用于磁性免疫细胞分离]8[, 核磁共振的造影成像]9[, 以及药物控制释放等]10[。

磁性纳米粒子由于其特殊的超顺磁性,因而在巨磁电阻、磁性液体和磁记录、软磁、永磁、磁致冷、巨磁阻抗材料以及磁光器件、磁探测器等方面具有广阔的应用前景。

氧化铁(包括a—Fe203,y- Fe203,Fe304)作为一种磁性原料,无论在工业生产还是科学研究中都备受瞩目,将磁性氧化铁制备成具有特殊性能的纳米颗粒已引起了科研人员的极大兴趣及广泛关注近。

近年来,被广泛应用于制备磁性氧化铁纳米粒子及其复合材料的基本方法有溶胶-凝胶法(s01-gel法)、强迫水解法、共沉淀法、微乳液法、水热合成法、汽化.冷凝法以及气溶胶喷射热解法等。

三、课题的研究内容及拟采取的研究方法(技术路线)、研究难点及预期达到的目标
3.1研究内容
两种以γ-Fe2O3为核心或以Fe3O4为核心,金为外壳的水溶性核/壳纳米粒子制剂。

3.2研究方法及路线
核γ-Fe2O3和Fe3O4的制备,研究其光学性和磁场。

在室温中滴加氢氧化钠50分钟,水洗两次,每次加水100ml,30分钟。

接着离心分离。

将新的核型的Fe3O4颗粒用0.1 M HNO3清洗,并离心分离。

将颗粒溶解在0.01 MHNO3中并在90-100℃下剧烈加热30min,使它完全氧化成γ-Fe2O3,离心之后称重。

取一定量配 1.1mMγ-Fe2O3,二水柠檬酸三钠配成0.1M,盐酸羟胺配成0.2M,然后取1ml γ-Fe2O3,1ml二水柠檬酸三钠和20ml二次水于烧瓶中。

均与摇动一小时,之后每小时加入0.2ml 0.2M盐酸羟胺和2ml 0.1%氯金酸,重复操作4~5次。

3.3研究难点
在试验过程中,利用三价铁盐强迫水解法制取α-Fe2O3,加入结晶助剂NaHPO3可使粒子从椭球形向纺锤形发展,制得特定尺寸的α-Fe2O3粒子[15]
纳米粒子的合成;通过Brown 和Natan,s迭代盐酸羟胺播种方法将Au3+还原沉降吸附到氧化铁颗粒表面形成金壳
四、论文详细工作进度和安排
2009年10月25日—2009年12月24日:根据任务书,查阅中英文文献资料,写出文献综述,完成开题报告,翻译外文。

2009年10月17日—2010年4月24日:进入实验室,开始研究工作。

2010年2月25日—2009年3月1日:进行开题答辩。

2010年5月20日—2010年6月5日:撰写论文及修改,上交论文,准备答辩。

五、主要参考文献
[I] 张立禧,牟季美纳米材料和纳米结构北京:科学出版杜,26(Il 49l-503
[2]都有为,罗河烈.磁记录材料fM】,电子工业出版社,北京,1992
[3]都有为等.物理学报[J】,1980,29:889
[4]吴宗英’顾佐,磁记录材料【M】,1985,特1:31
[5]郑柏存,刘古瑚黎明,华东理工大学技术化学物理研究所t掺杂金属离子对(α-FeOOH的形态调1,作刖【J】,功能材料,1994,20(1):13—17.
[6] Wooding A,Kilner M Lambrick D B Studies of the double surfactant layer stabilization of water-based magnetic fluids J Colloid Interface Sci,199I,144(I):236-242
[7] Gunter L. Magnetic nano2 particles for high density Recording. Phys. World, 1990, 3: 28~ 38.
[8] Kato K., Radbruch A. Selective separation of cells using magnetic colloids. Cytometry.
1993, 14: 384~389
[9] Papisov M. I, Bogdanov J. A., Schaffer B. et al.. Colloidal magnetic resonance contrast
agents: effect of Particle surface on biodistribution. J. M agn. M agn. Mater. , 1993, 122: 383~ 386.
[10] Ruuge E K, RusetskiA N. Magnetic fluids as drug carriers: Targeted transport of drugs
by a magnetic field. [J]. M agn. M agn. Mater. , 1993, 122: 335~339.
[1l] Schwertmann U.and Murad E.,Effect of pH on the formation of guethite and hematite from ferrihydrite[J],Clays Clay Miner.,1983,3 1:27%284. F
[12] C.Quan,G Khoe and D.Bagster,Adsorption of Sodium Lauryl Sulfate onto Arsenic-bearing Ferrihydrite[J],Wat.Res.V01.35。

No.2,PP.478.484,2001
[13] 刘辉,中国科学院博+研究生论文[D,2005
[14]Towe k.M.and Bradley w.F.,Mineralogical constitution of colloidal‘'hydrous ferric oxides”[J]
[15] Matijevic Egon et al,J.Colloid.Inicrtice Sei 63(1987) 3:509。

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