納米ZnFe2O4粒子及其復(fù)合材料的合成與結(jié)構(gòu)和性能.pdf

1、ZnFe2O4納米粒子作為一種正尖晶石結(jié)構(gòu)的間接帶隙半導(dǎo)體具有優(yōu)異的磁學(xué)、光催化和電化學(xué)性能,引起了研究者的廣泛關(guān)注。本文采用多元醇法制備ZnFe2O4納米粒子和MWCNTs/ZnFe2O4納米復(fù)合材料,利用XRD,TEM,XPS, TG/DTA,PPMS,UV-Vis,電化學(xué)工作站和LAND系統(tǒng)等測試樣品的組織結(jié)構(gòu)、形貌、成分、磁光、光催化和嵌鋰電化學(xué)性能。
　　通過將乙酰丙酮鐵和醋酸鋅加入三甘醇(TREG)中加熱的方法,成功制

2、備了單分散水溶性,粒徑尺寸為6.3nm,禁帶寬度為2.04eV的ZnFe2O4納米粒子。室溫下,ZnFe2O4納米粒子展現(xiàn)出優(yōu)異的熒光性能和超順磁性能。同時, ZnFe2O4納米粒子對甲基橙水溶液具有良好的催化降解作用,基于其優(yōu)異的磁性能,可以作為一種可回收重復(fù)利用的光催化劑。
　　采用多元醇法,將碳納米管(MWCNTs)、乙酰丙酮鐵和醋酸鋅加入三甘醇溶劑中,在無氧條件下,成功地將粒徑尺寸小于10nm單分散的ZnFe2O4納米粒子

3、均勻組裝在碳納米管表面。同時,通過改變前驅(qū)體的濃度可以實現(xiàn)ZnFe2O4納米粒子在碳納米管表面負載量的控制。碳納米管表面 ZnFe2O4納米粒子的自組裝機理為:首先,乙酰丙酮鐵分解為1nm左右的γ-Fe2O3初級納米粒子并優(yōu)先吸附于碳納米管表面;然后,隨著溫度繼續(xù)升高醋酸鋅分解為ZnO初級納米粒子;最終,兩者不斷聚集通過持續(xù)加熱的能量引發(fā)化學(xué)反應(yīng),最終生成ZnFe2O4納米粒子(γ-Fe2O3+ZnO→ ZnFe2O4)。
　　M

4、WCNTs/ZnFe2O4納米復(fù)合材料的磁學(xué)和光學(xué)性能研究表明,室溫下MWCNTs/ZnFe2O4納米復(fù)合材料呈現(xiàn)超順磁和熒光性能。隨著碳納米管的增多復(fù)合材料的飽和磁化強度降低;此外,位于396nm處的熒光發(fā)射峰增強,440nm處發(fā)射峰減弱。所制備的MWCNTs/ZnFe2O4納米復(fù)合材料具有良好的水溶性特征,可以通過加入一個外部磁場操縱復(fù)合材料的位置。
　　作為鋰離子電池陽極材料,MWCNTs/ZnFe2O4納米復(fù)合材料展現(xiàn)出高