分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 采用直流电弧等离子体法在甲烷气氛中蒸发块体金属镍, 原位合成了核/壳型碳包覆镍纳米粒子(Ni@C NPs)。在透射电子显微镜下可见明显的包覆结构, 以镍单质金属为核心, 表面包覆着厚度为3-5 nm的石墨碳层。根据N2吸附等温线计算出BET比表面积为38.82 m2·g-1。用双氧水对其表面进行改性处理, 实现了表面含氧官能团的功能化, 改善了表面碳的浸润性而提高亲水性, 作为吸附剂可用于染料亚甲基蓝的吸附。系统研究了吸附时间、初始浓度和pH值对吸附量的影响。采用准一级和准二级动力学模型研究了动力学, 用Langmuir 和Freundlich 模型拟合分析了吸附等温线。进行了5 个循环的吸脱附循环再利用实验, 之后收集粉体吸附剂, 表明回收率为69.4%。用外加磁场进行的碳包覆镍纳米粒子分离研究的结果表明, 用磁分离技术进行吸附剂的回收与再利用是一种简单而高效的方法。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2023-03-18 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 用直流电弧等离子体法制备Fe 纳米粒子, 用作微波吸收剂。用γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)对Fe 纳米粒子的表面改性, 然后按不同比例与环氧树脂均匀混合。在混合物中添加碳纤维后制备出Fe 纳米粒子/碳纤维/环氧树脂基功能/结构一体化吸波复合材料, 研究了吸收剂的添加量和浓度梯度、碳纤维以及平板结构等因素对其在2-18 GHz范围内吸波性能的影响。结果表明, 碳纤维促进了结构体内电磁波的多重反射与吸收, 在低频段出现反射损耗峰并提高吸波性能; 随着Fe 纳米粒子含量的提高吸波能力逐渐增强, 吸收峰向低频移动; 在环氧树脂的固化过程重力导致Fe 纳米粒子浓度呈梯度分布, 使平板状复合材料正、反两面的吸波性能出现差异, 吸收剂浓度的梯度分布有利于电磁波的进入和吸收。
分类: 材料科学 >> 材料科学(综合) 提交时间: 2017-04-10 合作期刊: 《材料研究学报》
摘要: 用直流电弧等离子体法在氢气和氦气混合气氛下制备了硅纳米带(Si NRs),使用透射电子显微镜(TEM)、 原子力显微镜(AFM)、X射线衍射光谱(XRD)、Raman光谱、X光电子能谱(XPS)等手段对Si NRs的形貌、结构及 成分进行了表征。结果表明,这种硅纳米带(Si NRs)是由细小片状结构Si晶体沿一定的晶体学方向堆积而成的 带状纳米结构,以聚结生长机制为主导。Si NRs的宽度约为28 nm、长度大于200 nm、厚度为6.2 nm,比表面积约 为164 m2·g-1。文中深入探讨了Si NRs的形成机制。这种制备Si NRs的方法成本低,可商业化宏量生产,其产率 约为18.6 g·h-1。将此Si NRs作为负极活性物质制备了锂离子电池,并测试其嵌/脱锂电化学性能。这种锂离子电 池的首次放电比电容为2460 mAh·g-1,循环40次后其电容量维持在316 mAh·g-1,表现出较好的储锂电化学活性。