王桂香[1]2002年在《铁系元素纳米合金的合成及性能研究》文中提出磁性纳米材料的物理化学特性取决于粒子的形状和尺寸大小。非晶态的铁系纳米材料广泛应用于磁记录材料、催化材料、磁性液体、吸波材料等多个研究领域，在众多纳米材料中，纳米合金材料由于其特殊的性质受到人们极大的关注。 制备纳米合金材料的方法较多，本文采用液相还原法，制备纳米合金粉末。通过对还原剂水合肼、次亚磷酸钠、锌粉、硼氢化钾等的几种还原剂的选择，确定硼氢化钾为适宜的还原剂，并且对浓度、温度、络合剂、表面活性剂等进行了研究，合成出Fe-Ni、Fe-Co、Co-Ni、Fe-Cu、Co-Cu、Ni-Cu二元合金，Fe-Co-Ni、Fe-Ni-Cu、Fe-Co-Cu、Co-Ni-Cu叁元合金，Fe-Co-Ni-Cu四元合金。 本文用液相还原法首次制备出纤维状的Fe-Ni合金、球形的Fe-Co、Co-Ni合金、Fe-Co-Ni合金粉体材料，并对其性能进行了分析和测试，结果表明：这些合金粒径小，比饱和磁化强度较大，矫顽力为零，呈现超顺磁性，是非晶态的软磁材料。其中Fe-Ni合金是纤维状的非晶态的软磁材料，Fe-Co合金为球形，Co-Ni合金也是球形，相互联结成链状。Fe-Ni合金的比饱和磁化强度σ_s=46.53Am~2·kg~(-1)(高于微乳液法制备的，其σ_s=33.76Am~2·kg~(-1))，Fe-Co合金的σ_s=47.87Am~2·kg~(-1)，Co-Ni合金的σ_s=41.01Am~2·kg~(-1)，Fe-Co-Ni合金的σ_s=45.91Am~2·kg~(-1)。氮气保护下，非晶态的纳米合金可转变为晶态结构。含Cu合金中除了Fe-Ni-Cu、Ni-Cu合金的晶型完整外，其余的合金都为非晶态。Fe-Cu合金的比饱和磁化强度σ_s=11.17Am~2·kg~(-1)，Co-Cu合金的σ_s=11.29Am~2·kg~(-1)，Ni-Cu合金的σ_s=9.42Am~2·kg~(-1)，Fe-Ni-Cu合金的σ_s=14.96Am~2·kg~(-1)，Fe-Co-Cu合金的σ_s=18.78Am~2·kg~(-1)，Co-Ni-Cu合金的σ_s=12.94Am~2·kg~(-1)，Fe-Co-Ni-Cu合金的σ_s=13.66Am~2·kg~(-1)。掺杂铜之后合金的比饱和磁化强度下降，但是粒径较小，矫顽力为零，呈现超顺磁性，是较好的软磁材料。 本文合成的非晶态铁系合金均为软磁材料，都呈现超顺磁性，可以用于吸波材料、磁性液体等。本文合成纤维状的Fe-Ni合金，由于其微观结构的哈尔滨工程大学硕士学位论文特殊性，可更好的用作吸波材料。铜的导电、导热性能很强，在铁系合金中掺杂了铜，合成出含铜的铁系合金，可以提高其导电、导热性能。
董国君[2]2006年在《铁镍硼纳米合金的合成及性能研究》文中研究说明本文采用液相还原法制备了铁镍纳米合金，即以KBH_4为还原剂，在分散剂PEG存在下，于水相中将Fe~(2+)、Ni~(2+)还原为纳米微粉。TEM结果表明该合金具有须状结构，长度为200～400nm，直径2～4nm。纳米微粉由于颗粒小、比表面积大，在制备过程中已部分被氧化，需氢化还原去除表面杂元素氧以提高其表面活性。XRD结果表明，未经氢化焙烧的纳米合金呈无定形状，晶形转变温度为250℃，烧结温度为450℃，700℃时合金完全被烧结。其中，合金在400℃下通氢还原其表面能最高，此时具有优良的催化活性及与有机氯化物反应性能。不同摩尔比例的铁镍纳米合金中各元素在合金中的存在形式呈规律性变化，且主要晶相为Fe_3Ni_3B。 本文利用Fe~(3+)与EDTIA及H_2O_2形成稳定的深紫色叁元络合物；在氨性溶液中，氧化剂存在下，Ni~(2+)与丁二酮肟形成酒红色络合物，采用紫外-可见分光光度法分别在519nm和536nm波长处测定铁、镍的含量。以甘露醇为强化剂，采用弱酸强化法测定合金中的硼含量，并进行添加回收率测定。元素分析结果表明，该合金为Fe-Ni-B-O纳米合金，合金中Fe含量改变了Ni与B的摩尔比，随纳米合金中Fe含量的减少，B质量百分含量随Ni质量百分含量线性增加。 对不同摩尔比例的铁镍纳米合金催化硼氢化钾水解析氢行为进行考察，实验结果表明，pH=8时合金析氢产率最高，Fe单质析氢速率极其缓慢，随Ni含量增加析氢速率显着增加，当Fe／Ni≤1时析氢速率最佳，且均高于Ni_xB的催化析氢性能。可以认为是Fe的加入改善了NixB催化KBH_4的水解析氢性能。Fe-Ni-B／TiO_2、Fe-Ni-B／陶瓷纳米合金催化剂对KBH_4水解析氢同样具有较好的催化性能，但催化性能均远低于Fe-Ni-B／TiO_2／陶瓷催化剂。通过实验确定KBH_4水解析氢产率和速率达最大值的最佳条件，即硝酸盐为浸渍液
张杰[3]2006年在《铁镍纳米合金的合成及其组成、性能研究》文中指出本文采用液相还原法制备了铁镍纳米合金，即以KBH_4为还原剂，在分散剂PEG存在下，于水相中将Fe~(2+)、Ni~(2+)还原为纳米微粉。TEM结果表明该合金具有须状结构，长度为200～400nm，直径2～4nm。纳米微粉由于颗粒小、比表面积大，在制备过程中已部分被氧化，须氢化还原去除表面杂元素氧以提高其表面活性。XRD结果表明，未经氢化焙烧的纳米合金呈无定形状，晶形转变温度为250℃，烧结温度为450℃，700℃时合金完全被烧结。其中，合金在400℃下通氢还原其表面能最高，此时具有优良的催化活性。不同摩尔比例的铁镍纳米合金中各元素在合金中的存在形式呈规律性变化，且主要晶相为Fe_3Ni_3B。 本文利用Fe~(3+)与EDTA及H_2O_2形成稳定的深紫色叁元络合物；在氨性溶液中，氧化剂存在下，镍与丁二酮肟形成酒红色络合物，采用紫外-可见分光光度法分别在519nm和536nm波长处测定铁、镍的含量。以甘露醇为强化剂，采用弱酸强化法测定合金中的硼含量，并进行添加回收率测定。元素分析结果表明，该合金为Fe-Ni-B-O纳米合金，合金中Fe含量改变了Ni与B的摩尔比，随纳米合金中Fe含量的减少，B质量百分含量随Ni质量百分含量线性增加。 对不同摩尔比例的铁镍纳米合金催化硼氢化钾水解析氢行为进行考查，实验结果表明，pH=8时合金析氢产率最大，Fe单质析氢速率极其缓慢，随Ni含量增加析氢速率显着增加，当Fe／Ni≤1时析氢速率最佳，且均高于Ni_xB的催化析氢性能。Fe-Ni-B／TiO_2纳米合金对KBH_4水解析氢同样具有很好的催化性能，通过实验确定KBH_4水解析氢产率和速率达最大值的最佳条件，即硝酸盐为浸渍液浸渍3次，且当pH=8时KBH_4水解析氢行为最优。 铁镍纳米合金在热斑作用下可以和性能稳定的一碳氯化物反应，其产物为FeCl_2、NiCl_2、Cl_2和Fe_xC，XRD测试结果表明碳元素以Fe_xC形式镶嵌在纳米合金表面，其它产物水洗后进入水相。一碳氯化物解离产生的Cl结合生成Cl_2，Cl_2或进入气相或被吸附在合金的表面，水洗时发生歧化反应得到Cl~-
王一钧[4]2004年在《铁系纳米合金的合成及性能研究》文中认为磁性纳米材料的物理化学特性取决于粒子的形状和尺寸大小。纳米磁性材料广泛应用于磁记录材料、催化材料、磁性液体、吸波材料等，受到人们极大的关注。 本文采用液相还原法制备纳米合金，其原理：使用还原剂，在相同的条件下将两种或两种以上可溶性的金属盐同时还原为金属单质，这样在加入还原剂时，混合均匀的金属盐就被还原成纳米合金。 本文从众多还原剂中选择了硼氢化钾为还原剂，在水溶液中合成出晶须状非晶态的铁镍合金，并对其进行X射线衍射、透射电子显微镜、差热、磁性参数测试等，合金是软磁材料，粒径小，比饱和磁化强度大，矫顽力为零，呈现超顺磁状态。随着Fe-Ni比例的增加粒子的粒径逐渐减小，当Fe-Ni的比例减小到0.5左右时平均粒径最小，之后随着Fe-Ni的比例的增加而逐渐增大。各样品磁参数的测量表明，当将Fe-Ni组分归一化时，发现随着Fe／Ni比增加，磁参数增大。本文还在Fe-Ni合成的基础上还在水溶液中合成出了Fe-Co，Co-Ni，Fe-Co-Cu，Fe-Ni-Cu，Co-Ni-Cu，Fe-Co-Ni-Cu合金粉。 本文在水溶液合成的基础上，首次在乙醇-水的混合溶液中合成出晶须状的Fe-Co二元合金，并对其进行X射线衍射、透射电子显微镜、差热、磁性参数测试等，Fe-Co合金是软磁材料，粒径小，比饱和磁化强度大，矫顽力为零，呈现超顺磁状态。随着Fe-Co比例的增加粒子的粒径逐渐减小，当Fe-Co的比例增大到1.5左右时平均粒径最小，之后随着Fe-Co的比例的增加而逐渐增大。在乙醇-水体系还合成出了球形Co-Ni-Cu、Fe-Co-Cu合金。 众所周知，铜的导电、导热性能很强，故我们在铁系合金中掺杂了铜，合成出含铜的多元合金铁铜、钴铜、镍铜、铁钴铜、铁镍铜、钴镍铜、铁钴镍铜，以期提高铁系合金的导电、导热性能。对产物进行了X射线衍射、差热、磁性参数的测量。除了铁镍铜、镍铜的晶型完整外，其余的合金都为非晶态。掺杂铜之后合金的比饱和磁化强度下降，但是粒径较小，矫顽力为零，呈现超顺磁状态，是很好的软磁材料。
茹秀玲[5]2007年在《纳米合金与有机氯化物的反应性能及机理研究》文中研究指明本文采用液相化学还原法，以聚乙二醇为分散剂，在摩尔比为1∶1的硝酸铁和硝酸镍混合盐溶液中滴加碱性硼氢化钾溶液，不断搅拌，金属Fe~(3+)、Ni~(2+)被还原，制得纳米合金微粉。该合金粉末经400℃氢化还原，具有粒径小、表面能高、化学反应活性强等特点，在热斑作用下可以使性能稳定的有机氯化物的C-Cl键解裂并与其发生反应。将纳米合金与有机氯化物反应后粉末水洗，水洗产物经元素分析，表明有FeCl_2、NiCl_2和Cl_2生成，其中Cl_2由C-Cl键断裂生成的Cl原子或Cl自由基结合而成，FeCl_2和NiCl_2由Cl原子或Cl自由基与活性仍然较高的纳米合金结合而成。当水洗反应后纳米合金时，Cl_2与水发生岐化反应，生成Cl~-和ClO~-。分别采用紫外-可见分光光度法、莫尔法和碘量法对反应生成的Fe~(2+)、Ni~(2+)、Cl~-和ClO~-含量进行了测定。对纳米合金与有机氯化物反应后有机相做液相色谱分析证实有新的有机相生成，结果表明，C-Cl键断裂产生的C自由基或含C自由基相互结合为新物质，其中，纳米合金与氯苯反应后产物中有联苯生成。由于实验条件以及自由基相互结合的多样化所限，实验中未对其他物质进行验证。对纳米合金与有机氯化物反应后经600℃氮气焙烧粉末采用TEM进行形貌分析，电子衍射花样图表明，反应后纳米合金的晶型发生了变化，由微观形貌图表明，反应后纳米合金的晶粒明显增大。对纳米合金与有机氯化物反应后的粉末进行XRD晶相分析表明，C-Cl键断裂产生的C自由基或含C自由基在结合为新物质的同时有一部分镶嵌在纳米合金表面，经600℃氮气焙烧与纳米合金中的Fe反应生成Fe_2C和Fe_3C。纳米合金与有机氯化物反应后经600℃氢化还原的粉末具有与反应前纳米合金相一致的晶相，只是由于高温焙烧，硼的氧化物的峰消失。对纳米合金与有机氯化物反应后的粉末经XPS分析同样表明，纳米合金与有机氯化物反应后经600℃氮气焙烧有Fe_2C和Fe_3C生成，但由于纳米合金反应不完全，只有一部分C或含C自由基镶嵌在纳米合金表面，并且纳米合金表面铁和硼的氧化富集导致表面产生了较厚的氧化层使得测到的Fe_2C和Fe_3C的含量较少；纳米合金与有机氯化物反应后经600℃氢化还原粉末，C以C单质的形式高度弥散在纳米合金表面；表面元素含量分析表明经600℃高温焙烧后粉末表面的硼含量较纳米合金反应前含量低。这些均与纳米合金的XRD测试结果相一致。以四氯化碳和氯苯为例对纳米合金与有机氯化物的反应性能进行了机理上的详细描述，采用元素分析、HPLC分析、XPS分析和XRD分析证实了反应机理是自由基链式反应机理，该类反应及反应机理的研究目前尚未见文献报道。
朱燕超[6]2008年在《铁系金属单质及合金纳米粒子的液相化学可控制备》文中研究表明首先,对于液相化学还原制备单质铁纳米粒子进行了系统的研究。针对肼在碱性水溶液条件下,对于Fe(II)的还原能力有限的问题,提出了两种不同的解决方案。其中,创造性地提出了通过引入络合剂,改变反应物质氧化还原电势,使得还原进行的方案。通过实验,我们发现:在以肼为还原剂,还原制备铁纳米颗粒的过程中,一定量柠檬酸的加入,将可以使反应得以顺利的进行。所得产品为纯度较高的单质铁纳米颗粒,粒径约为17-30nm,呈单分散状态;通过SQUID分析,所得单质铁纳米颗粒有着特殊的磁学性能。而且这种常温常压下即可还原制备铁纳米粉末的方法,所得到的产品,远好于经过水热法制备的纳米铁颗粒。在详细的考察了各种制备条件的基础上,我们对于柠檬酸对于反应进程影响的机理进行了讨论。另外,我们在制备单质铁纳米颗粒的过程中,引入外加磁场,从而原位制备了单质铁纳米棒。纳米棒长400nm,直径30nm。并且,在考察了铁纳米棒制备条件的基础上,我们就铁纳米棒的制备机理进行了讨论。另一部分的研究工作重点主要是钴、镍纳米金属粉末以及钴-镍纳米合金粉末的制备。我们采用化学还原制备铁纳米粒子的方法,在相对低的温度下,制得了单质钴纳米颗粒、高纯镍纳米颗粒以及钴-镍纳米合金粉末。我们发现采用此方法,只要稍加改动就可以制得纯净的钴、镍单质纳米金属粉末以及钴-镍纳米合金粉末,产物中不存在氧化物和其它杂质。而所得产品,在磁场存在的制备过程中,也有一定的特殊形貌。
高烨[7]2006年在《纳米金属钨粉和镍粉的液相控制合成以及纳米钴—镍合金的制备》文中研究指明本论文致力于纳米金属钨粉和镍粉的液相控制合成,以及纳米钴-镍合金的制备,研究了钨纳米金属棒、球形镍纳米粉的合成,同时研究了球形钴-镍纳米合金复合材料。第一章为前言,介绍了无机金属纳米材料的一般合成方法。第二章,采用水相中化学液相还原的方法,控制合成了金属纳米钨粉末,通过调整添加顺序以及不同的表面活性剂等条件,用液相还原的方法对纳米金属钨粉的形貌、粒度进行了控制合成,并应用多种检测手段对样品进行了表征。第叁章,采用水相中液相还原的方法,控制合成了纳米金属镍粉,考察了在磁场作用下,对于纳米金属镍的形貌的影响及对其粒径的影响。第四章,在前期合成了纳米金属镍粉末的基础上,对体系进行了扩展,制备了纳米钴-镍合金粉体。本论文详细的阐述了钨金属纳米粉末和镍金属纳米粉末,以及纳米钴-镍合金的合成方法以及条件,并考察了影响产物粒径以及形貌的因素,为金属及合金材料在理论和实践中的应用提供了有利的依据。
董国君, 王桂香, 张密林, 王一钧[8]2003年在《铁系纳米合金的合成进展》文中指出本文介绍了铁系纳米合金的合成进展 ,并简要论述了其应用及发展趋势
董国君, 张杰, 张密林[9]2005年在《Fe-Ni-B-O纳米合金的合成及其催化制氢性能的研究》文中指出铁系元素纳米合金的合成及性能研究
张汉青[10]2009年在《氮化铁镍合金的制备与组成及磁性研究》文中研究表明本文采用液相还原法,以聚乙二醇为分散剂,在物质的量比为1：1的硝酸铁和硝酸镍混合盐溶液中滴加碱性硼氢化钾溶液,经自然干燥制备Fe-Ni纳米合金粉末,测定其比表面积为265.14 m2／g。于管式反应器中,以氨气作为氮化气体,采用程序升温法,改变反应终温、氨气流速、氮化过程和降温保护气体,对Fe-Ni纳米合金粉末进行氮化,制备组成不同的氮化铁镍合金。氮化铁镍合金XRD结果表明,440-510℃是最适宜生成Fe2Ni2N的温度条件。若要制备纯相Fe2Ni2N,须具备大氨气流速(60 mL/min以上)及适宜温度两个条件。氮化铁镍合金XPS结果表明,样品由NiO、Fe2O3、Fe2Ni2N和B2O3组成。NiO、Fe2O3的出现是因为Fe2Ni2N表面能高,钝化时反应产物被小部分氧化。氨气不能将Fe-Ni纳米合金粉末中原有的B2O3还原。氮化铁镍合金TEM结果表明,在550℃时合金晶相发生明显变化,有Fe3Ni3B生成,同时温度升高,也导致了晶体长大,纳米合金的晶粒明显增大,粒子尺寸为20-30nm。采用共沉淀法制备Fe-Ni纳米合金粉末,比表面积为83.38 m2/g。在500℃和550℃下进行程序升温氮化,小氨气流速(30 mL/min)下杂峰很多。大氨气流速下,未制得纯相Fe2Ni2N,其组成为Fe2Ni2N和Fe3Ni3B。氮化铁镍合金BET结果表明,氮化过程发生粒子的迁移或聚集,氮化后合金比表面积明显变小。随氮化程度的加深,比表面积有变小的趋势。氮化铁镍合金粉末VSM结果表明,氮化铁镍合金中Fe3Ni3B含量越大,比饱和磁化强度越大。
参考文献：
[1]. 铁系元素纳米合金的合成及性能研究[D]. 王桂香. 哈尔滨工程大学. 2002
[2]. 铁镍硼纳米合金的合成及性能研究[D]. 董国君. 哈尔滨工程大学. 2006
[3]. 铁镍纳米合金的合成及其组成、性能研究[D]. 张杰. 哈尔滨工程大学. 2006
[4]. 铁系纳米合金的合成及性能研究[D]. 王一钧. 哈尔滨工程大学. 2004
[5]. 纳米合金与有机氯化物的反应性能及机理研究[D]. 茹秀玲. 哈尔滨工程大学. 2007
[6]. 铁系金属单质及合金纳米粒子的液相化学可控制备[D]. 朱燕超. 吉林大学. 2008
[7]. 纳米金属钨粉和镍粉的液相控制合成以及纳米钴—镍合金的制备[D]. 高烨. 吉林大学. 2006
[8]. 铁系纳米合金的合成进展[J]. 董国君, 王桂香, 张密林, 王一钧. 化工新型材料. 2003
[9]. Fe-Ni-B-O纳米合金的合成及其催化制氢性能的研究[J]. 董国君, 张杰, 张密林. 无机化学学报. 2005
[10]. 氮化铁镍合金的制备与组成及磁性研究[D]. 张汉青. 哈尔滨工程大学. 2009