纳米材料在水泥基材料中的应用研究
水泥基渗透结晶防水材料的裂缝修补性能
水泥基渗透结晶防水材料的裂缝修补性能 由于渗透结晶防水材料可以与混凝土中的游离钙离子反应或促进未水化水泥水化生成不溶晶体，堵塞毛细孔道、微裂纹等，从而起到修补混凝土的作用，因而对混凝土微裂纹有一定修补能力，而这种修补能力的强弱已成为了反映渗透结晶型防水涂料性能好坏的标准之一。为此我们对制备的水泥基渗透结晶防水材料的裂纹修补性能进行了测试研究。 以水泥：中砂：水=1：0.3：0.7的质量比例，成型上底直径为17.5cm，下底直径18.5cm，高15cm的砂浆圆台试件。成型时，在圆台中心由上至下贯穿插入一条宽50mm、厚0.3mm和0.5mm的防锈贴片，如图3-4（a）、（b）所示。在临近终凝前将铁片拔出，这样即在圆台型砂浆抗渗试样的中心人工造得一条长50mm 宽0.3mm或0.5mm的裂缝，一天后拆模。图3-5是拆模后的照片，从照片上可以看出，所有的裂缝是贯穿整个圆台基体的。 （a）0.3mm宽裂缝（b）0.5mm宽裂缝 图3-4 裂缝抗渗试件的制备 （a）0.3mm宽裂缝（b）0.5mm宽裂缝 图3-5 砂浆抗渗试件上的裂缝图样
将涂有含1.7%母料的渗透结晶防水材料的砂浆试块在标准养护室内养护2个月后，进行抗渗测试。 从抗渗压力测试结果来看，没有掺渗透结晶防水剂的空白基体，无论是含有0.3mm宽裂缝的，还是含有0.5mm裂缝的，均是加压后即透水，没有可读压力值。而对于涂有含 1.7%母料的渗透结晶防水材料的含有0.3mm宽裂缝的砂浆试件来讲，加压至2.0MPa后，试件均没有透水，这说明渗透结晶防水材料对于小于、等于0.3mm的混凝土裂纹均具有良好的自我修复能力。对于0.5mm宽的裂缝，砂浆试块在加压至0.8～1.0MPa范围时，便会出现不同程度的渗水现象，这就表明渗透结晶防水材料对于0.5mm的裂缝仍有一定的修复能力，但由于裂缝太宽，修复效果会相对差一些。渗透结晶防水材料之所以会使具有一定宽度裂缝的混凝土基体仍具有很高的抗渗压力，还是由于其本身的活性物质能够在混凝土内部产生结晶、促进未水化水泥水化的特性造成的。 空白基体涂渗透结晶防水材料试样 （a）0.3mm宽裂缝混凝土基体 空白基体涂渗透结晶防水材料试样
浅谈水泥基混凝土材料
浅谈水泥基混凝土复合材料 姓名：陈聪学号：S11085213015 专业：建筑与土木工程44班 摘要: 随着社会快速发展，单一的水泥材料已经不能满足人们日常工程需求，高性能水泥基复合材料既是在近代科技成就的基础上发展起来的，又将在高新技术工程领域中开发应用。本文结合相关论文资料[1]对近年来出现的几种高性能水泥基复合材料进行了初步阐述。 关键词: 高性能水泥基功能复合材料发展状况困惑展望 Abstract:With the development of society, single cement material already can't satisfy people's daily engineering requirements, high performance cement-based composite materials is developed on the basis of modern scientific and technological achievements, and in the development of new and high technology in the field of engineering application. Based on the related papers [1] to the trend in recent years several high performance cement-based composite material has carried on the preliminary in this paper. Keywords:High performance cement-based functional composites; status of development ; Perplexity; Prospect; 第一章前言 论文[1]介绍了国内外水泥基功能复合材料的研究进展及应用，重点对几种重要的水泥基功能复合材料，如导电、压电、介电、磁性、屏蔽等材料的组成、特性、工艺及发展状况进行了综述。 通过查询相关资料[4]，对水泥基功能复合材料有了初步的了解，功能材料是指通过光、电、磁、力、热、化学、生物化学等作用后，具有特定功能（导电性、压电性、热电性、磁性和防辐射性）的新材料[1]。随着科学技术的迅速发展，功能单一的传统水泥材料，已不能适应日新月异的多功能工程需要，现代建筑对水泥基复合材料提出了新的挑战，不仅要求水泥基复合材料要有高强度，而且还应具有声、光、电、磁、热等功能，以适应多功能和智能
纳米铁基材料的制备及其催化降解有害污染物机理的研究
纳米铁基材料的制备及其催化降解有害污染物机理的研究 随着工业的发展,环境污染日益严重,水资源的安全也受到了严重威胁,对水环境污染的控制和处理已成为当前研究热点。基于活性自由基反应的高级氧化技术被广泛应用于水处理领域。 铁基材料稳定性好且廉价易得,作为催化剂应用前景广阔。本文制备了5种不同形貌的纳米氧化铁,研究其催化降解盐酸四环素的过程及机理;利用化学气相沉积法制备了三维结构的Fe@GNS/GF复合材料,并对其结构进行表征,探讨了Fe@GNS/GF复合材料催化降解刚果红和甲基紫的过程。 本论文主要内容如下:（1）采用沉淀法制备了5种不同形貌的纳米氧化铁,分别为片状、棒状、木瓜状、立方状、球状结构。利用扫描电子显微镜、X射线衍射、比表面积分析对5种不同相貌纳米氧化铁进行了表征。 这5种纳米氧化铁尺寸均一、比表面积接近。以盐酸四环素为目标污染物研究其催化活性。 自由基清除实验和ESR分析表明反应过程中羟基自由基和超氧自由基同时发挥氧化作用。研究表明:纳米氧化铁形貌是影响催化活性的关键因素之一。 （2）以棒状纳米Fe2O3为催化剂,在 Fe2O3/H2O2非均相芬顿体系下降解盐酸四环素,并考察了双氧水浓度、催化剂投加量、pH、反应温度对降解过程的影响。分析降解过程中间产物,推断出了盐酸四环素降解途径。 动力学分析和热力学分析表明:降解过程符合二级动力学模型,反应活化能为53.37 kJ/mol。催化剂多次循环使用和铁离子渗出实验表明,催化剂具有良好的稳定性。
水泥基灌浆材料
水泥基灌浆材料 水泥基灌浆材料作为新型的建筑材料是近几年来随着建筑业装配式混凝土结构技术的发展而迅速发展的灌浆连接材料，被广泛应用于建筑装配式混凝土结构技术的钢筋套筒连接、钢筋浆锚搭接连接，大型设备和精密设备地脚螺栓与基座二次灌浆，钢结构地脚螺栓与混凝土基础二次灌浆，剪力墙穿墙螺孔灌浆，后张法预应力钢筋混凝土孔道灌浆，建筑梁、柱和基础加固。当前市场需求量最大的灌浆材料是施工方便、性价比高、强度大、粘结性强、抗收缩性能好、使用寿命与建筑同寿命的无机灌浆材料。因此市场迫切需要开发一种具有优异施工性能，能够降低施工成本、节约资源、对环境友好，在市场上具有较强竞争力的灌浆材料。 本发明水泥基灌浆材料组成及作用机理： 水泥基灌浆料由水泥、砂（砾石）、矿粉填料、渗透结晶组分及化学助剂组成。使用时直接加水搅拌均匀即可使用，灌注一天强度可达24Mpa，三天强度可达40Mpa，二十八天强度可达85Mpa。 水泥基灌浆材料。第一步，加13～18%的水搅拌后流动度大于300mm，象水一样充满灌浆整个部位，水化凝固后微膨胀与旧混凝土实现无缝连接。第二步，随着时间的推移灌浆材料渗透结晶组分向四周扩散渗透到旧混凝土孔隙中，并在空隙内结晶固化，旧混凝土强度提高。新旧混凝土逐渐融合，界面慢慢模糊直至消失，使新旧混凝土成为一体。 本发明水泥基灌浆材料具有以下优良的性能： 1、水泥基灌浆材料密实，强度高，可达85MPa以上； 2、微膨胀可补偿材料的干缩和冷缩，新旧材料界面粘结牢固不产生裂缝； 3、施工用水量小，仅为13%～18%；施工流动性好，初始流动度可达 360mm,30min流动度保留值大于260mm以上；基本实现干燥业法施工。 4、使用范围广，可广泛应用于建筑装配式混凝土结构技术的钢筋套筒连接、钢筋浆锚搭接连接，大型设备和精密设备地脚螺栓与基座二次灌浆，钢结构地脚螺栓与混凝土基础二次灌浆，剪力墙穿墙螺孔灌浆，后张法预应力钢筋混凝土孔道灌浆，建筑基础、梁和柱等加固。 5、使用寿命长，可与建筑同寿命。
铁基纳米晶合金条带在低频低场下的磁化机制的磁谱研究
铁基纳米晶合金条带在低频低场下的磁化机制的磁谱研究 徐锋覃文彭坤都有为 南京大学固体微结构国家重点实验室南京大学物理学系南京 210093 本文利用磁谱研究了铁基纳米晶合金条带在低频低场下的动态磁化性能对条带厚度的依赖性，从而探讨了其磁化机制。实验结果和基于畴壁振动方程的解释充分一致，证实了被钉扎的畴壁的振动是在低频低场下该种材料的主导的磁化机制。 1 引言 在过去的十年中材料研究工作者已经对纳米晶软磁材料的各种性能进行了广泛而深入的研究[1][2]。在非晶和纳米晶合金条带的各种性能中，动态磁化性能吸引了部分材料研究工作者的注意[3][4]。然而，从磁谱上观察到的动态磁化的机制仍然存在着争论。有研究工作者认为被钉扎下的畴壁的振动是低频低场下磁化的主要机制[3]，然而另外一些研究工作者则认为这种典型的德拜型弛豫是由于条带中的转动磁化引起的[4]。 我们尝试通过磁谱来研究典型的铁基纳米晶软磁材料Fe82Nb7B10Cu1的磁化机制，讨论了畴壁钉扎距离对动态磁化性能的影响并且用著名的畴壁运动方程加以证实。 实验 用单辊甩带法制备了厚度为22μm的非晶Fe82Nb7B10Cu1合金条带。利用Labsys TM TG-DSC16以10K/min 的升温速率对其进行了差热分析（DSC）的测量，测量表明该样品的初次晶化温度为767K。 最近的文献中报道了利用不同的甩带条件来调制非晶条带的厚度[5]。我们则结合了广泛用于测量抗腐蚀性能的溶液腐蚀法来调制条带的厚度[6]。选中三条条带，其中的两条在1Mol/L H2SO4溶液中腐蚀不同的时间。条带从溶液中取出之后，用打磨抛光的方法去除被腐蚀氧化的表面层。从而得到的三根条带的厚度分别为22μm, 19.5μm 和15μm。 为了进行磁性测量，将条带绕在一个陶瓷圆环上从而形成螺绕环的环心。所有的样品都首先在真空下673K退火3小时以去除表面和内部应力，然后在798K退火30min形成纳米晶结构。退火后的样品制成螺绕环的形式，用阻抗分析仪HP4284A在1kHz到1MHz的范围测量样品的复数磁导率谱(μ?=μ′-iμ″)。 2 结果 图1中给出了厚度为22μm的样品在不同幅度的交流场下测得的磁导率谱。与曾经报道的结果类似[4]，当外加磁场幅度小于2A/m时，在测量范围内只有一个弛豫峰。当外加磁场幅度增大，样品的弛豫行为变得复杂。从磁谱上可以很明显的看出，外加磁场的幅度和频率都对样品的动态磁化行为有影响。我们可以从最基本的磁化机制对其加以解释，比如畴壁振动（可逆的畴壁位移），磁滞现象（不可逆的畴壁位移），和自旋转动。在测量的频率范围内，非晶和纳米晶合金条带的涡流损耗可以忽略不计[7]。低频下磁导率对磁场幅度的依赖可以通过最基本的磁导率的定义来解释。磁导率被定义为B~H曲线上的斜率。显而易见的是，μ′ ~H曲线应该表现为：在低场下恒定（初始磁导率），然后随着外场的上升而上升（畴壁脱离钉扎位置，畴壁位移开始），然后到达最大值（最大斜率处，渐渐到达饱和区），然后达到饱和后（开始下降），如图2所示。 在低场和低频下，可以不考虑磁滞，因为外加的驱动场不足以使畴壁脱离钉扎。在更高的磁场和低频率下，所有的磁化机制都存在，并且对总的磁化有贡献。当外场的频率上升的时候，有些磁化机制不能够跟上外场的变化，因而在磁谱上表现出一个弛豫现象。只有需要时间很短的磁化机制在高频下才仍然存在。如图1所示，在测量的频率范围和低场下，只有一个弛豫峰的存在。该弛豫
水泥基
水泥基渗透结晶型防水涂料作业指导书 1 检测依据 《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》GB/T 1346-2011 《混凝土外加剂》GB 8076-2008 《水泥胶砂强度检验方法》GB/T 17671-1999 《普通混凝土长期性能与耐久性能试验方法》GB/T 50082-2009 《水运工程混凝土试验规程》JTJ 270-1998 2 主要仪器设备 电动抗折试验机 压力试验机（300kN） 电子拉力试验机（2000N） 混凝土搅拌机（60L） 混凝土抗渗仪 水泥稠度及凝结时间测定仪 沸煮箱 电子天平（0.01g） 3 试验环境 抗渗性能、粘结性试验环境温度：（20±5）℃； 安定性、凝结时间、抗折抗压试验环境温度：（20±2）℃； 4 试验用原材料 水泥：基准水泥 砂：符合GB/T 14684中Ⅱ区要求的中砂，但细度模数为2.6-2.9，含泥量小于1%。用于砂浆的砂应符合GB/T 17671规定的ISO标准砂。 石子：符合GB/T 14685要求的公称粒径为5mm-20mm的碎石或卵石，采用二级配，其中5mm-10mm占40%，10mm-20mm占60%，满足连续继配要求，针片状物质含量小于10%，空隙率小于47%，含泥量小于0.5%。如有争议，以碎石结果为准。水：饮用水。 5 试验步骤 5.1 凝结时间、安定性 用水泥净浆搅拌机搅拌，搅拌锅和搅拌叶先用湿布湿润，将拌合水倒入搅拌锅内，然后在5~10s内小心将称好的涂料加入水中，防止水和涂料溅出；拌合时，先将锅放在搅拌机的锅座上，升至搅拌位置，启动搅拌机，低速搅拌120s，停15s，同时将叶片和锅壁上的涂料浆刮入锅中间，接着高速搅拌120s停机。 拌合结束后，立即将拌制好的净浆装入已置于玻璃板上的试模中，用小刀插捣，轻轻振动数次，刮去多余的净浆；抹平后将试模和底板移入水泥标准养护箱中待测。 5.1.1初凝时间的测定 测定时，从标准养护箱中取出试模放到试针下，降低试针与净浆表面接触。
铁基纳米材料的合成,性能及在环境中的应用
铁基纳米材料的合成，性能及在环境中的应用 摘要：由于纳米级金属材料的特殊性能，人们开始对研究其在环境工程中的应用的研究越来越感兴趣。本文是一篇关于铁的纳米材料环境中的应用的综述文献，它们在水、废水处理以及空气污染控制中的应用。详细讨论了纳米铁基颗粒在环境中的应用，包括去除含氯有机物、重金属及无机物。 关键词：环境应用，纳米颗粒，性能 一引言 米级金属材料是指有着纳米级颗粒和结构，大小范围在在1到100nm的金属。近期的研究表明许多这些材料的性质取决于其在纳米级机制的颗粒大小【1】。此外，纳米材料的结构也同样会导致其物理化学性质新奇重大的变化。例如，磁性材料的强大磁力会发生改变【2】，表面反应和催化性能得以提高【3】，机械强度会增加五倍甚至更多【1】。在结构问题上，纳米颗粒的表明效应极其重要。例如，当从微米颗粒缩小至纳米级范围时，微晶的表面化学会下降，并且会发现它们独特的化学反应。同样，它们巨大而独特的比表面积使得纳米颗粒在宏观尺度产生表面能，因此会影响它们的综合性质。对于3mn左右的特定纳米球形颗粒，大约有50%的原子或电子是在表面，使得其控制综合性质成为可能。因此，表面结构的最优化可能有效提高纳米颗粒的整体行为。 在环境中的应用，铁基纳米材料被证明是清洁受污染土壤和地下水非常有效的工具。由于铁基纳米材料粒径较小，因此其比传统的铁粉活性更高，且可在溶液中分散并很容易直接泵送至污染区。铁元素本身没有毒性效应，考虑到它是地球上含量最丰富的金属之一，当暴露于空气中，铁元素会被氧化成砖红色的氧化铁，当有机污染物如TCA，TCE，PCE或四氯化碳等有机化合物遇到氧化铁时，会被降解成为简单的低毒含碳化合物。此外，氧化的铁可以还原重金属如铅、镍或汞等成为不可溶形式，使其能够锁在土壤中。因此，本文详细阐述详细讨论了纳米铁基材料的制备、性能以及其在环境中的应用。 二在环境中的应用 与微米颗粒相比，由于具有高的比表面积和更多的表面反应点，纳米级铁级颗粒有着更高的反应率。而且，由于它们可以在悬浮液中保持，纳米铁颗粒可以注入进污染的土壤、沉积物和蓄水层中。但由于纳米铁颗粒的聚合性，其很难在悬浮液中稳定存在。Schrick 等认为碳能够有效抑制聚合并纳米铁颗粒的传输性【4】。许多报告显示纳米铁已经被用作补救地下水、土壤和空气的通用材料，不管是在实验室还是在野外规模。同样也有报道称纳米铁可以与多种环境污染物有效反应，包括含氯有机物、重金属以及无机物。可被纳米铁降解的常见环境污染物在表1中有列举。
水泥基材料裂缝自愈合行为研究机理
第43卷第2期 山 西建筑 Vol .43No .22 0 1 7 年 1 月 SHANXI ARCHITECTURE Jan . 2017 ? 117 ? 文章编号：1009-6825 (2017) 02-0117-02 水泥基材料裂缝自愈合行为研究机理+ 史林 1 高祥彪 1 於孝牛 2:15 (1.江苏省建筑工程质量检测中心有限公司，江苏南京210028; 2.温州大学建筑工程学院，浙江温州325035) 摘要:综述了国内外近年来水泥基材料微裂缝自修复机理研究的相关文献，归纳了对水泥基材料微裂缝自修复机理的主要研究 成果及自修复机理的主要研究方法，指出水泥基材料微裂缝自修复机理和技术是国内外近年来的研究热点,该技术对提高水泥基 材料的耐久性和可靠性意义重大。 关键词:水泥基材料，自愈合机理，混凝土裂缝 中图分类号:T U 528.041 文献标识码:A 1背景 由于当代经济和科学技术的发展，建筑行业快速发展，应用 最广泛的是水泥基材料[1]。水泥基材料裂缝是其重要缺陷，严重 时可引起建筑物倒塌，酿成重大事故。据文献调查报道，美国和 英国每年花费数千亿美元修复水泥基材料裂缝[2]。我国大部分 混凝土建筑物都存在不同程度的裂缝，在全国调查的32座大坝 中，均存在不同程度的混凝土裂缝。本文对自修复机理进行概 述，自修复是将水泥基材料置于一定环境下，不依靠人为力量，进 行自主修复，对裂缝的预防和处理有重大的意义。 2水泥基材料裂缝自愈合机理 水泥基材裂缝自愈合机理主要包括结晶沉淀[3]、渗透结 晶[4]、微生物矿化修复[5]等，涉及复杂的化学、生物过程。 1) C a C 03结晶沉淀修复水泥基材料机理。Edvardsen C [4]研 究提出C a C 03结晶沉淀修复水泥基材料裂缝，在C a C 03-C 02-H 20 组成的物质体系中，根据方程（1),方程(2)形成C a C 03晶体。 Ca 2 + + C O ? - ^C a C 03 (7.5 < PH w a t e r < 8) (1) Ca 2+ + H C 03- ^C a C 03 (7.5 < p H w a t e r < 8) (2)2) 微生物矿化修复水泥基材料裂缝机理。微生物矿化引起 的矿物沉积过程中所发生的复杂的化学反应可以简化为： 底物B +菌种酶化—C O l Ca 2 + + Cell —?Cell -Ca 2 +Cell -Ca 2+ +C 〇3~—Cell -C a C 03 以水为载体，通过渗透使微生物在水泥基材料中复活，催化 尿素水解生成C O f ，与水泥基材料中Ca 2+反应,形成不溶性的 C a C 03 晶体[6]。 3水泥基材料裂缝自修复研究现状 近年来，国内外对水泥基材料裂缝自修复取得了良好的成 果[7]。对水泥基材料裂缝进行快速及时的修复，还需要进一步研究[8’9]。 3.1国外研究现状 在国外，A b r a m s 最早开始研究水泥基材料裂缝自修复。A b d _ Elmoaty 等[1°]研究了聚合物改性混凝土的自愈合机理和相关参 数。1^(；11)〇〇111等[11]研究通过持续水化或者(：^03的生成影响混 合组分在自主裂缝愈合的程度。S a h m a m n 等[12]研究结合不同辅 助凝胶材料的水泥基辅材料的自愈合，力学损伤关于工程水泥基 复合材料(E C C S )包含不同的补充胶凝材料（S C M s )的分裂拉伸 变形，固化条件和氯离子渗透性。 大量实验证明微生物修复水泥基材料的裂缝尺寸范围一般 在0 m m ~ 1 m m ,最佳修复范围是0. 4 m m ~0. 5 m m 。Wiktor 等=13= 关于研究新细菌基础上自愈合混凝土裂缝愈合定量分析，量化裂 纹愈合潜力和嵌人在多孔膨胀粘土颗粒的新的双组分生化自愈 合试剂，充当蓄积粒子和替代部分混凝土集料，如图1和图2所 示。裂纹形成后的双组分组成的细菌孢子和乳酸钙的生物化学 剂从颗粒释放由裂纹进人水中。随后的细菌引导碳酸钙的形成， 结果物理封闭微裂纹。实验结果表明淹没在水中100 d 之后裂纹 愈合，在细菌混凝土中宽高达0.46 m m 愈合，至少宽0.18 m m 宽 的裂缝愈合。由此可知，在湿环境下这种新颖的生化自修复剂对 提高混凝土耐久性方面的潜力。Z e m s k o v 等[14]用两个数学模型 考虑细菌自愈合裂缝过程。在混凝土中研究嵌人结构中细菌是 作为自愈合过程的催化剂，自主修复混凝土裂缝的能力。W a n g 等[15]利用硅藻土作为微生物保护媒介研究混凝土自愈合，研究的 主要目标是应用微生物沉淀C a C 03愈合混凝土中的裂缝，因为微 生物碳酸钙与水泥基材料有更好的兼容性和相对于通常使用的 聚合物材料更环境友好。硅藻土用来保护高p H 环境的微生物， 实验结果表明在水泥中硅藻土能够很好地保护微生物。在水泥 浆体中相对未固结微生物来说，硅藻土固结微生物有更高的尿素 分解活性。硅藻土最佳固结浓度是60% ,在光学显微镜下自愈合 过程是可视化的。 C)空白组修复100 d d)试验组修复100 d 图1微生物修复水泥基材料前后的显微图像 3.2 国内研究现状 国内对水泥基材料裂缝自修复的研究较国外晚，近些年来， 收稿日期=2016-11-03 ★:温州大学十三五规划-专项引进人才科研启动经费（项目编号:135010121111) 作者简介:史林（1982-),男，工程师 通讯作者:於孝牛（1988-),男，博士， 讲师
纳米氧化铁的制备与应用_方敏
第24卷第3期(总第95期) 2005年9月湿法冶金 Hy dro metallurg y of China Vo l .24No .3(Sum .95) Sep .2005 纳米氧化铁的制备与应用 方 敏1,段学臣1,周常军2 (1.中南大学材料科学与工程学院,湖南长沙 410083; 2.湖南省石门县第三中学,湖南石门 415314) 摘要:综述了近年来纳米氧化铁的制备方法,对沉淀法、胶体化学法、水热法、水解法、气相法和固相法等各种制备工艺的优劣进行了比较,并详细地介绍了纳米氧化铁的性能及其在各种领域中的应用。关键词:纳米氧化铁;制备;性能;应用 中图分类号:T Q 138.11 文献标识码:A 文章编号:1009-2617(2005)03-0117-04 收稿日期:2005-03-08 作者简介:方敏(1981-),女,硕士研究生,主要研究方向为纳米材料制备。 纳米材料(Nano cry stalline M ate rials )是指 在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。由于其具有表面效应、体积效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,因而具有各种奇异的力、电、光、磁、热效应以及化学活性。纳米氧化铁(N anocrystalline Iron O xide )具有良好的耐候性、耐光性、磁性和对紫外线具有良好的吸收和屏蔽效应,可广泛应用于闪光涂料、油墨、塑料、皮革、汽车面漆、电子、高磁记录材料、催化剂以及生物医学工程等方面,且可望开发新的用途[1]。 1纳米氧化铁的制备方法 目前,国内外有很多不同的纳米氧化铁的制 备方法,但总体上可分为湿法(Wet Method )和 干法(Dry Me thod )。湿法多以工业绿矾、工业氯化(亚)铁或硝酸铁为原料,采用沉淀法、胶体化学法、水热法、水解法、溶胶-凝胶法、水溶胶萃取法等制备;干法常以羰基铁[Fe (CO )5]或二茂铁(FeCP 2)为原料,采用火焰热分解、气相沉积、低温等离子化学气相沉积法(PCVD )或激光热分解法制备。1.1湿法 由于湿法具有原料易得、操作简便、粒子可控等特点,因而普遍受到重视,特别是在工业生产中多采用此法。 1.1.1沉淀法 沉淀法通常是在溶液状态下将不同化学成分 的物质混合,在混合溶液中加入适当的沉淀剂先制备纳米粒子的前驱体沉淀物,再将此沉淀物干燥或煅烧,从而制得相应的纳米级粒子。该方法可分为直接沉淀法和均匀沉淀法。直接沉淀法通常是在金属盐溶液中加入沉淀剂,于一定条件下使生成沉淀析出,将阴离子除去,沉淀物经洗涤、热分解等处理可制得纳米级微粒。均匀沉淀法是通过控制溶液中沉淀剂的浓度,使之缓慢增加,可使溶液中的沉淀处于平衡状态,且沉淀在整个溶液中均匀地出现。 用碱将亚铁离子沉淀为Fe (OH ) 2,通入气体(如空气)氧化制得晶种,再引入亚铁盐,继续通气氧化。产品质量与沉淀粒子Fe (OH ) 2质量及氧化转化情况密切相关。而粒子大小取决于加料速度、搅拌状况、溶液初始浓度、反应温度、添加剂 等。在Fe (OH )2氧化过程中,用控制气体通入量和通入方式来控制α-FeOOH 的粒度,也可向 亚铁盐中加入诸如硅酸盐、磷酸盐、柠檬酸盐、酒石酸、聚乙烯醇(0.5%)、丙三醇、2,3-丁烯醇等添加剂[2] ,使结晶成核中心增多,从而使生成的α-FeOO H 的粒子微细、均匀。 沉淀法是液相化学反应合成金属氧化物纳米颗粒最早采用的方法。沉淀法成本较低,但是存在有下列问题:沉淀物通常为胶状物,水洗时过滤较困难;沉淀剂易作为杂质残留;沉淀过程中各种成分可能发生变化,水洗时部分沉淀物易发生溶解;此外,由于有多种金属不容易发生沉淀反应,这种方法的适应面较窄。
氧化铁基磁性微球对沙蒿花粉吸附的吸附性能的研究
Applied Physics 应用物理, 2020, 10(7), 343-349 Published Online July 2020 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/3614108456.html,/journal/app https://https://www.wendangku.net/doc/3614108456.html,/10.12677/app.2020.107046 Study on the Adsorption Properties of Arterial Argy-Bargy Pollen by Ferric Oxide Magnetic Microspheres Xiaoli Liu, Yue Wang, Licheng Zhou School of Energy Engineering, Yulin University, Yulin Shaanxi Received: Jul. 2nd, 2020; accepted: Jul. 17th, 2020; published: Jul. 24th, 2020 Abstract In this paper, we study the constraints and adsorption properties of magnetic particle and elec-trostatic force on fine-grained Artemisia sphaerocephala pollen, and explore low-cost, high-efficiency and environmentally friendly wormwood pollen adsorbent materials. The adsorbability and ad-sorption ratio of electrostatic slide and gauze to pollen were compared under magnetic field con-straint. The results show that under outdoor experimental conditions, electrostatic slides, gauze, and magnets are all adsorbed to pollen. Among them, magnets with mixed powders of ferric oxide and ferric oxide attract the highest number of pollen, but because of the complexity of the external environment, as well as the limitations of the experiment, the specific type of adsorbate has not yet been specifically determined. Through laboratory experiments, it was found that magnetic confinement and electrostatic adsorption have significant effects on the control and adsorption of pollen. Keywords Pollen, Electrostatic Slide, Adsorption, Magnetic Field Constraint, Electrostatic Adsorption 氧化铁基磁性微球对沙蒿花粉吸附的 吸附性能的研究 刘孝丽，王悦，周利成 榆林学院，能源工程学院，陕西榆林 收稿日期：2020年7月2日；录用日期：2020年7月17日；发布日期：2020年7月24日
纳米_Fe_2O_3的制备方法及应用概况
专题论述(纳米材料应用) 纳米α-Fe2O3的制备方法及应用概况 沙 菲,宋洪昌① (南京理工大学国家特种超细粉体工程技术研究中心,江苏南京210094) 摘要:综述新型纳米材料———纳米α-Fe 2 O3的主要制备方法,并分析了不同方法的优缺点,同时也介绍了纳米α-Fe2O3在磁性材料、颜料、催化及其它领域的应用。 关键词:纳米α-Fe 2 O3;制备;应用;述评 中图分类号:T B383 文献标识码:A 文章编号:1002-1116(2003)05-0012-04 纳米α-Fe 2 O3具有磁性和很好的硬度,可用作 磁性材料和磁性记录材料;纳米α-Fe 2 O3具有良好的耐候性,耐光性和化学稳定性,是一种重要的无机 颜料和精细陶瓷原料;纳米α-Fe 2 O3具有巨大的比表面,表面效应显著,是一种很好的催化剂;纳米α-Fe2O3具有半导体特性,电导对温度、湿度和气体等比较敏感,是一种有发展潜力的敏感材料。总之, 纳米α-Fe 2 O3在磁记录材料、精细陶瓷、塑料制品、涂料、催化剂和生物医学工程等方面有广泛的应用价值和开发前景[1,2]。因此了解和掌握纳米α-Fe2O3的各种制备方法无疑具有重要的现实意义。1 纳米α-Fe2O3的制备方法 纳米α-Fe 2 O3的制备方法很多,按反应物料状态来分,可以分为湿法和干法。湿法即液相法,多以工业绿矾、工业氯化(亚)铁或硝酸铁为原料,采用氧化沉淀法、水热法、强迫水解法、胶体化学法等制备;干法包括气相法和固相法2种,常以羰基铁[Fe (C O) 5 ]或二茂铁(FeCP2)为原料,采用火焰热分解、气相沉积、低温等离子化学沉积法(PC VD)或激光热分解法等方法制备[3]。 1.1 湿法(液相法) 液相法是目前实验室和工业上广泛采用的制备纳米粉体的方法。液相法的优点是:组分容易控制、设备简单、生产成本低。不足之处是:获得的纳米粒 子种类少,主要以制取氧化物为主;另外,杂质多,难以获得高性能的纳米粒子,而且生成的纳米粒子易于形成凝聚体的假颗粒,难以再分散[4]。 1.111 沉淀法 沉淀法是液相化学反应合成金属氧化物纳米颗粒最早采用的方法。沉淀法成本较低,但是有如下问题:沉淀物通常为胶状物,水洗时过滤较困难;沉淀剂易作为杂质残留;沉淀过程中各种成分可能发生变化,水洗时部分沉淀物易发生溶解;此外由于多种金属不容易发生沉淀反应,这种方法的适应面较窄[5]。 空气氧化法是制备纳米α-Fe 2 O3的最常见方 法。在惰性气氛下,往FeS O 4 溶液中加入过量的NaOH溶液,六角板状的白色胶粒Fe(OH)2快速生 成。往悬浮液中鼓入空气后,Fe(OH) 2胶粒逐渐凝聚成较大的胶团,并在胶团与溶液界面上形成针形的α-FeOOH晶核,进而使胶团逐渐分裂解体,直至全部转变成针形α-FeOOH微晶。在反应过程中控制pH值为12,温度为40℃。对沉淀物进行过滤,洗涤,在马弗炉中维持350℃干燥2h得到氧化铁 原粉,用去离子水洗涤至检验不出S O 4 2-离子,再用少量无水乙醇洗涤,100℃下烘干,即制得纳米α-Fe2O3粉体[6]。 第31卷第5期2003年10月 江苏化工 Jiangsu Chemical Industry V ol.31N o.5 Oct.2003 ①收稿日期:2003-06-13 作者简介:沙菲(1978-),女,江苏徐州人,硕士研究生,师从宋洪昌教授,主要从事材料加工工程的研究。电话: 013814121867,E-mail:shafei0826@https://www.wendangku.net/doc/3614108456.html,。
纳米氧化铁的制备及应用
纳米氧化铁的制备及其应用 高令博化工与环境生命学部制药工程大连理工大学大连116023 摘要：纳米氧化铁是一种多功能材料。本文综述了纳米氧化铁的各种制备方法，对各种制备方法优缺点进行了分析和比较，详述了纳米氧化铁在磁性材料、透明颜料、生物医学、催化剂等方面的应用，并对其发展前景进行了展望。 关键词：氧化铁；纳米；制备；应用 引言 纳米材料和纳米结构是当今新材料领域中最富活力、对未来经济和社会发展有着十分重要影响的研究对象，也是纳米科技中最为活跃、最接近应用的组成部分。近几年来，世界各国对金属氧化物纳米粒子进行了广泛研究，并取得了显著成效，其中纳米氧化铁由于具有广阔的应用前景而备受关注。 1 纳米氧化铁的制备 纳米氧化铁的制备方法可分为湿法和干法。湿法主要包括水热法、强迫水解法、凝胶—溶胶法、胶体化学法、微乳液法和化学沉淀法等。干法主要包括：火焰热分解、气相沉积、低温等离子化学气相沉积法（PCVD）、固相法和激光热分解法等。 1.1 湿法 1.1.1 水热法 水热合成法是指在密闭体系中, 以水为溶剂,在一定温度和水的自生压强下, 使原始混合物进行反应的一种合成方法。1982年，用水热反应制备超微粉引起了国内外的重视。由于反应在高温高压的水溶液中进行，故为一定形式的前驱物溶解—再结晶形成的良好微晶材料提供了适宜的物理化学条件[1-2]。康晓红等[3]采用载铁有机相与水相为反应物，于高压釜内进行水热反萃反应，经后处理后获得的氧化铁粉组成均一、粒度小、结晶完好。景志红等[4]也制备出了菱形、纺锤形和球形等不同形貌的氧化铁纳米颗粒。 水热法制备的粒子纯度高、分散性好、晶型好且大小可控[5].反应在压热釜中进行，设备投资较大，操作费用较高[6]。
纳米氧化铁材料的制备与现代发展
课题名称MITobj004 姓名 院系 专业班级 指导教师 2009 年10 月01 日 摘要：纳米氧化铁的制备方法有沉淀法、固液气相法、水热法、凝胶—溶胶法、共混包埋法、单体聚合法等.。本文通过分析比较各种纳米氧化铁的制备方法, 水热法由于操作简单、粒子可控等优点广泛应用于自分散氧化物的制备研究中。 关键词：纳米氧化铁水热法，沉淀法，固液气相法，比较 前言：纳米氧化铁作为纳米新材料中的一类重要氧化物，由于其化学性质稳定，催化活性高，具有良好的耐光性、耐候性和对紫外线的屏蔽性，在精细陶瓷、塑料制品、涂料、催化剂、磁性材料以及医学和生物工程等方面有着广泛的应用价值和前景，因此研究纳米氧化铁有着很重要的意义。由于纳米氧化铁具有如此多的优点及其广泛的应用前景，近年来国内外研究者对其制备和应用投入了大量的研究工作。本文综述了纳米氧化铁制备方法的一些研究进展，分析了当前急需解决的问题，并对今后发展做了展望。重点介绍了水热法制备纳米氧化铁材料，以及在铁离子浓度、PH值、水解时间分别不同的情况下的水解程度。【1】 文献综述： 国内外研究现状： 我国纳米材料和纳米结构的研究已有10年的工作基础和工作积累，在“八五”研究工作的基础上初步形成了几个纳米材料研究基地，科院上海硅酸盐研究所、南京大学、科院固体物理所、科院金属所、物理所、国科技大学、清华大学和科院化学所等已形成我国纳米材料和纳米结构基础研究的重要单位。无论从研究对象的前瞻性、基础性，还是成果的学术水平和适用性来分析，都为我国纳米材料研究在国际上争得一席之地，促进我国纳米材料研究的发展，培养高水平的纳米材料研究人才做出了贡献。在纳米材料基础研究和应用研究的衔接，加快成果转化也发挥了重要的作用。目前和今后一个时期内这些单位仍然是我国纳米材料和纳米结构研究的坚力量。【2】 近年来美国纳米技术研究与产品开发发展迅速。如医学领域的纳米医药机器人、纳米定向药物载体、纳米在基因工程蛋白质合成中的应用，微电子及信息技术领域的导电聚合物在信息技术的应用、纳米电子元器件FET二极管、用于感应器的电子序列、纳米传感器，化工领域的利用纳米材料提高催化剂的效能等，都取得了很大进展。 日本科学家在2003年12月发现，当温度降到极端低时，非常接近于一维金属的碳纳米管的电阻急剧增大，变成绝缘体，与普通金属的导电性截然相反。从而证实了诺贝尔物理学奖获得者日本物理学家朝永振一郎关于一维金属的电阻在极端低温状态下急剧增大的“朝永理论”。这一发现为开发超微半导体等新产品提供了新思路。名古屋大学研制出一种外层为半导体、内层为导体的双层纳米管，可作为微电子元件的配线，用于薄形装置的关键部位。信州大学研制成功目前世界最小的碳纳米管，直径只有0.4 纳米，这种纳米管可在分子等级上与树胶混合，形成高强度树胶，用于制作小型精密机械用树胶齿轮。日本NEC研制出世界最小晶体管，长度为5纳米，比最小的病毒还要小2倍。 俄罗斯科学家研制出生产能力为每小时10克的碳纳米管的技术装置。还研制出一种碳纳米