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溶胶-凝胶自燃烧合成法制备SrFe12O19及其磁性能研究

张贤 , 马永青 , 吴丹丹 , 马倩 , 钱仕兵 , 昝芬莲 , 郑赣鸿 , 李广 , 吴明在 , 刘先松

功能材料与器件学报 doi:10.3969/j.issn.1007-4252.2011.06.009

本文采用溶胶-凝胶自燃烧合成法制备了SrFe12 O19.研究了柠檬酸配比对SrFe12O19的物相组成、形貌及磁性能的影响.当柠檬酸与金属离子摩尔比为3:1时,矫顽力为6518 Oe (518.83kA/m),比饱和磁化强度σs为84.45 A·m2/kg.通过对经过预烧和不经过预烧所制备出的两种样品的研究,发现不经过预烧制备出的样品其比饱和磁化强度明显大于经过预烧所制备出的样品的比饱和磁化强度.

关键词: 溶胶-凝胶自燃烧合成法 , 锶铁氧体 , 磁性能

Eu3+和Ce3+共掺Ba3V2O8的发光性质

尹文俊 , 马永青 , 杨奎 , 吴丹丹 , 张贤 , 吴明在 , 郑赣鸿 , 李广

兵器材料科学与工程 doi:10.3969/j.issn.1004-244X.2011.03.019

用固相法制备Ba3(0.92-y)Ce0.16Eu2yV2O8(0≤y≤0.1)系列样品.发射光谱的检测结果表明,Ba3(0.92-y)Ceo16EU2yV2O8能同时发出Ce3+的紫光、蓝光和EU3+的红光,说明基质吸收的能量可以分别传递给Ce3+和Eu3+.而且,Ce3+的发光强度随Eu3+的浓度增减变化不大,而Eu3+的浓度能在很大程度上改变红光的强度.因此,可通过Eu3+的浓度变化调节蓝光和红光的强度比获得白光.

关键词: 光致发光 , Ba3(0.92-y)Ce0.16EU2yV2O8(0≤y≤0.1) , 固相法

共沉淀法制备的锶铁氧体磁粉的结构、形貌及磁性能

张贤 , 马永青 , 吴丹丹 , 马倩 , 昝芬莲 , 郑赣鸿 , 吴明在 , 李广

材料导报

采用共沉淀法按照n(Fe)∶n(Sr)=10∶1合成M型锶铁氧体.通过把样品在不同的温度下退火,研究了退火温度对晶体结构、形貌和磁性能的影响.所制备的样品用FTIR、XRD、SEM和VSM进行表征.结果表明,当退火温度为1000℃时样品颗粒分布规则且比饱和磁化强度达最大值,为77.87emu/g.当退火温度为1100℃时样品颗粒变成球形且矫顽力最小,为1601Oe.此外,通过控制退火温度可使矫顽力在1601～4591Oe范围内变化.

关键词: M型锶铁氧体 , 共沉淀法 , 纳米颗粒 , 磁性能

Co3O4/聚吡咯/石墨烯碱性溶液中电化学还原氧

任素贞 , 郭亚男 , 马少博 , 毛庆 , 吴丹丹 , 杨莹 , 景洪宇 , 宋雪旦 , 郝策

催化学报 doi:10.1016/S1872-2067(17)62846-8

燃料电池具有较高的能量密度和发电效率,以清洁能源为原料,零污染排放,是一种具有发展前景的能量储存和转化装置.阴极氧还原反应(ORR)在燃料电池中起着关键作用.ORR广泛采用贵金属铂基催化剂,但是它们价格昂贵,电子动力学转移速率慢,碱性条件下易团聚,这些亟需解决的问题阻碍了燃料电池商业化进程.近期,一些非贵金属催化剂被广泛研究,例如氮掺杂碳材料、Fe/N/C和Co/N/C材料等,它们有可能在未来替代铂基催化剂.我们的目标是合成新型高催化活性的Co/N/C及其衍生非贵金属材料,用于ORR催化反应.由于石墨烯具有独特的形貌、较大的比表面积和良好的导电性,其表面含有功能化的官能团,所以我们选择石墨烯作为碳载体.首先,用改性休克尔方法合成了氧化石墨烯(GO),为了提高其催化活性,采用聚吡咯作为氮源对其进行了氮掺杂,制备了聚吡咯/氧化石墨烯(Ppy/GO).通过ORR催化性能测试发现,GO对ORR具有一定的催化活性,它的起始电位和阴极电流电位分别为–0.31 V vs SCE和–0.38 V vs SCE;Ppy/GO的起始电位和阴极电流电位分别为–0.20 V vs SCE和–0.38 V vs SCE,氮掺杂对GO的催化活性有所提高.采用水热法沉积氧化钴合成了Co3O4/聚吡咯/氧化石墨烯(Co3O4/Ppy/GO).其形貌为Co3O4分散在氮掺杂GO表面.在KOH电解质(0.1 mol/L)中测试,Co3O4/Ppy/GO的起始电位和阴极电流电位分别为–0.20 V和–0.38 V vs SCE.经过800℃高温煅烧处理后,Co3O4/Ppy/GO-800的催化活性明显提高,起始电位和阴极电流电位分别达到–0.10 V和–0.18 V vs SCE.ORR电子转移数为3.4,接近于4电子反应途径.Co3O4/Ppy/GO对ORR的催化活性及4电子催化选择性较高,可能是由于纳米形态的Co3O4和Ppy/GO之间具有较强的表面作用力,聚吡咯掺杂的氧化石墨烯具有较强的电子储存及释放能力.综上,我们通过水热法制备了钴、氮共掺杂的GO,并研究了其对ORR的催化活性和电子转移选择性.结果表明Co3O4/Ppy/GO是一种高效的非贵金属电催化剂,在碱性电解质中具有很高的ORR催化活性,在燃料电池阴极催化剂方面很有前景.

关键词: 非贵金属电催化剂 , 四氧化三钴 , 聚吡咯 , 氧化石墨烯 , 氧还原反应 , 质子交换膜燃料电池

纳米银粉表面包覆硅烷偶联剂改性研究

李先学 , 沈高扬 , 杨磊 , 吴丹丹 , 许丽梅 , 陈义祥

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.04.023

为了减少纳米银粉的团聚,增强纳米银粉在空气中的稳定性,提高其与有机材料的亲合性,改善纳米银粉在有机基体中的均匀分散,需预先对纳米银粉进行表面改性.采用硅烷偶联剂KH-560对纳米银粉进行表面改性,通过测定活化指数,研究了KH-560用量与纳米银粉改性效果之间关系,并借助X射线衍射仪(XRD)、红外光谱(FTIR)、紫外可见分光光度计UV-vis)等测试手段.对改性后纳米银粉的结构和性能进行了表征.XRD结果表明,纳米银粉为面心立方晶系,晶粒尺寸约为20 nm;通过活化指数的测量,KH-560最佳用量为5%,改性后纳米银粉疏水性增强,活化指数达0.8;红外光谱表明,KH-560以化学键合的方式结合在纳米银粉的表面,并形成了有机包覆层;UV-vis结果表明,改性后的纳米银粉在氯仿中具有较好的分散稳定性.

关键词: 纳米银粉 , 硅烷偶联剂 , 改性 , KH-560

表面硅烷化纳米银粉导电胶性能研究

李先学 , 郑炳云 , 许丽梅 , 吴丹丹 , 刘宗林 , 张惠钗

稀有金属材料与工程

采用经硅烷偶联剂KH-560表面改性的纳米银粉作为填料,环氧树脂为基体在180℃固化得到银导电胶.借助透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)等测试手段,对改性后纳米银粉和导电胶进行了表征.研究了银粉含量、固化时间对导电胶性能的影响.结果表明:KH-560改性后的纳米银粉平均粒径为20 nm,分散均匀；KH-560以化学键合的方式吸附在纳米银颗粒的表面.银粉含量、固化时间等均会影响导电胶的性能.当银粉含量为55％,固化时间为15 min时,导电胶的体积电阻率达最小值为2.5×10-3Ω·cm.与未做任何表面处理的纳米银粉填充的导电胶相比,KH-560改性后纳米银粉所得导电胶的电导率提高了3-5倍.

关键词: 纳米银粉 , 导电胶 , 硅烷偶联剂 , KH-560