专题-Fe3O4性能改善之结构篇
Fe3O4-Ti3C2Tx复合材料的结构设计与吸波性能调控研究
Fe3O4-Ti3C2Tx复合材料的结构设计与吸波性能调控探究摘要：本文针对传统材料在电磁波吸纳性能方面的不足，进行了Fe3O4/Ti3C2Tx复合材料的结构设计与吸波性能调控的探究。
通过纳米标准的调控，设计了具有多层结构的复合材料，以提高吸波性能。
通过试验探究发现，复合材料具有良好的吸波性能，并可以通过调整复合材料的结构参数实现对吸波性能的调控。
本探究为开发高性能的电磁波吸纳材料提供了新思路和方法。
关键词：Fe3O4/Ti3C2Tx复合材料；结构设计；吸波性能调控一、引言电磁波吸纳材料是一类具有特殊结构的材料，能够将电磁波能量转化为热能或其他形式的能量，并缩减电磁辐射的反射与透射。
这种材料在军事、通信、电子等领域具有广泛的应用。
然而，传统的电磁波吸纳材料在吸波效果、稳定性以及制备成本等方面存在浩繁问题。
因此，研发高性能的电磁波吸纳材料一直是科学家们的关注焦点。
近年来，二维材料的崛起为材料科学领域带来了新的期望。
其中，二维过渡金属碳化物（MXene）是一种新型的二维材料，具有良好的导电性能和机械性能。
在MXene的基础上，通过引入磁性材料，可以制备出具有良好吸波性能的复合材料。
本文主要探究Fe3O4/Ti3C2Tx复合材料的结构设计与吸波性能调控，以期通过结构调控来提高吸波性能，为制备高性能的电磁波吸纳材料提供新的思路和方法。
二、试验方法1. 试验材料的制备本试验接受机械混合法制备Fe3O4/Ti3C2Tx复合材料。
起首，将Ti3C2Tx制备成的分离液与Fe3O4纳米颗粒进行混合，然后进行超声处理，使二者充分混合。
最后，将混合物进行离心分离，得到Fe3O4/Ti3C2Tx复合材料的沉淀。
2. 结构表征接受扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等技术对Fe3O4/Ti3C2Tx复合材料进行结构表征，分析其形貌和晶体结构。
3. 吸波性能测试接受矩形共振腔法对Fe3O4/Ti3C2Tx复合材料的吸波性能进行测试。
Fe3O4纳米颗粒的制备及如何制成磁性强、单分散性好颗粒的研究-文档资料
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影响共沉淀法的因素：
影响因素：
溶液浓度 反应时加入的2价铁离子 和3价铁离子的比
碱性反应中所控制的PH 值
反应过程中温度的控制
反应时间
另外：同一方法不同的人做出来的效果也不一定相同
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对浓度影响的讨论：
晶粒大小与浓度的 一般示意图如右图
（截自南京理工大学超细粉体与表面科学技术研究所 徐 华蕊 、李凤生、陈舒林、宋洪昌，《沉淀法制备纳米级 粒子的研究》一文中）
School of Chemistry and Chemical Engineering
Fe3O4纳米颗粒的制备及如何制成磁性 强、单分散性好颗粒的研究
杨文清 11208120 指导老师：张宇老师 2011.04.01
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提纲：
制备磁性 Fe304纳米粒 子的意义
磁性Fe3O4纳 米粒子的应时间愈短, 粒子粒径愈小, 分布愈窄, 但在通常情况 下, 粒度分布很快进入“ 自保” 分布形式即表观为不同 时间的粒度分布形状相似, 且与初始浓度分布无关, 不易 控制。实际过程中存在着胶体粒子的老化现象,保持适当 反应时间可使粒度分布相对变窄。
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对温度的讨论：
温度对晶粒的生成和长大都有影响。由晶粒生成速度方程 和过饱和度与温度之间的关系（当溶液中溶质含量一定时, 溶 液过饱和度一般是随温度的下降而增大）可知, 当温度很低时, 虽然过饱和度可以很大, 但溶质分子的能量很低, 所以晶粒的 生成速度很小。随着温度的升高, 晶粒的生成速度可以达到极 大值。继续提高温度, 一方面引起过饱和度的下降, 同时也引 起溶液中分子动能增加过快, 不利于形成稳定的晶粒, 因此晶 粒的生成速度又趋下降。同时由于晶粒生成速度最大时的温 度比晶粒长大最快所需要的温度低得多, 所以在低温下有利于 晶粒的生成, 不利于晶粒的长大, 一般得到细小的晶体。相反, 提高温度, 降低了溶液的粘度, 增大了传质系数, 大大加速了晶 体的长大速度, 从而使晶粒增大。
专题11 第35题 物质结构与性质(强化训练)-2020年高考化学二三轮复习题型大突破系列(原卷版)
专题11 第35题物质结构与性质（强化训练）1．氟及其化合物用途非常广泛，自然界中氟多以化合态形式存在，主要有萤石（CaF2）、冰晶石（Na3AlF6）等。
回答下列问题:（1）基态氟原子中有_________________种能量不同的电子。
（2）NF3是微电子工业中优良的等离子刻蚀气体。
NF3与NH3的空间构型相同，但是NH3（-33° C）的沸点比NF3（-129° C）的高，原因为_____________。
（3）氟硼酸（HBF4，属于强酸）常用于替代浓硫酸作铅蓄电池的电解质溶液，可由HF和BF3合成，从化学键形成角度分析HF与BF3能化合的原因:________。
（4）液态[H2F]+中存在[H2F]+和[HF2]-，[HF2]-的结构可表示为[F-H…F]-，[H2F]+的VSEPR模型名称为________形。
NaHF2可用于制无水氟化氢和供雕刻玻璃、木材防腐等。
常温常压下为白色固体，易溶于水，160°C分解。
NaHF2中所含作用力的类型有______. （填字母）。
a 离子键b 共价键c 配位键d 氢键（5）CaF2是难溶化合物，其品胞结构如图所示:①若原子坐标参数A处为（0，0，0），B处为（11,022，），C处为（1，1，1），则D处为_____.②每个Ca2+周围距离最近的Ca2+共有_____个。
③已知:CaF2晶体密度为cg·cm-3 ，则晶胞中Ca2+与最近的F-之间的距离为____nm（设N A表示阿伏加德罗常数的值，用含c、N A的式子表示）。
2．完成下列问题。
（1）多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓（GaAs）、硫化镉（CdS）薄膜电池等．①As的基态原子的电子排布式[Ar]_______________.②第一电离能：As___Ga（填“＞”、“＜”或“=”）．（2）配合物Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为-20.5 ℃，易溶于CCl4 中，则Fe(CO)5是______分子（非极性或极性）。
《Fe3O4的可控制备及电磁波吸收性能研究》
《Fe3O4的可控制备及电磁波吸收性能研究》一、引言随着现代电子设备的普及和高速发展，电磁波污染问题日益严重，对人类健康和环境造成了潜在的威胁。
因此，研究和开发高效、轻质的电磁波吸收材料显得尤为重要。
四氧化三铁（Fe3O4）作为一种磁性氧化物，因其独特的电磁性能，被广泛用于电磁波吸收材料。
本文旨在研究Fe3O4的可控制备技术及其电磁波吸收性能，以期为电磁波吸收材料的研究和应用提供新的思路和方法。
二、Fe3O4的可控制备1. 制备方法Fe3O4的可控制备方法主要包括化学共沉淀法、溶胶凝胶法、水热法等。
本文采用化学共沉淀法进行Fe3O4的制备。
该方法操作简单，原料易得，且制备的Fe3O4具有较好的分散性和磁性能。
2. 制备过程首先，将铁盐和碱在适当的条件下混合，形成沉淀物。
然后，通过洗涤、干燥、煅烧等步骤，得到Fe3O4粉末。
在制备过程中，可通过调整反应条件，如温度、pH值、反应时间等，实现对Fe3O4的形貌、粒径和磁性能的可控制备。
三、电磁波吸收性能研究1. 实验方法采用矢量网络分析仪对Fe3O4的电磁波吸收性能进行测试。
将Fe3O4粉末与石蜡混合，制备成一定厚度的环形样品，然后测量其在不同频率下的电磁参数（如介电常数、磁导率等）。
通过分析这些参数，评估Fe3O4的电磁波吸收性能。
2. 结果与讨论（1）电磁参数分析：测试结果表明，Fe3O4在较低频率下具有较高的介电常数和磁导率。
随着频率的增加，介电常数和磁导率逐渐降低。
这表明Fe3O4对低频电磁波具有较好的吸收性能。
（2）电磁波吸收性能：通过分析不同厚度、不同质量比的Fe3O4/石蜡样品的电磁波吸收性能，发现Fe3O4具有良好的电磁波吸收能力。
在一定的厚度和质量比下，Fe3O4对电磁波的反射损耗达到最大值，表现出优异的电磁波吸收性能。
此外，Fe3O4还具有较好的耐腐蚀性和稳定性，使其在实际应用中具有较高的可靠性。
四、结论本文研究了Fe3O4的可控制备技术及其电磁波吸收性能。
《Fe3O4的可控制备及电磁波吸收性能研究》
《Fe3O4的可控制备及电磁波吸收性能研究》一、引言Fe3O4，一种在科技领域中有着广泛应用的铁氧化物，因其特殊的物理和化学性质，被广泛应用于电子设备、电磁波吸收材料以及磁性材料等领域。
然而，由于在生产过程中的不稳定性及可控制度不足，限制了其进一步的应用。
因此，开展Fe3O4的可控制备技术研究以及对其电磁波吸收性能的研究具有重要的学术价值和应用价值。
二、Fe3O4的可控制备技术1. 制备原理及方法Fe3O4的可控制备技术主要包括化学沉淀法、溶胶-凝胶法、热分解法等。
在这些方法中，化学沉淀法因其操作简单、成本低廉等优点，被广泛应用于实验室和工业生产中。
通过调整反应条件如反应温度、反应物浓度、pH值等，可以有效地控制Fe3O4的粒径、形貌和结构。
2. 制备过程及影响因素在制备过程中，首先需要准备含有铁离子的前驱体溶液，然后通过添加沉淀剂如NaOH或NH4OH使铁离子沉淀为Fe(OH)3。
之后经过适当的热处理过程，最终得到Fe3O4。
在制备过程中，反应温度、反应物浓度、pH值、热处理温度和时间等都会影响最终产物的性质。
三、电磁波吸收性能研究1. 电磁波吸收原理Fe3O4具有较高的磁导率和介电常数，可以有效地吸收电磁波。
当电磁波传播到Fe3O4材料表面时，由于材料的阻抗匹配和衰减特性，电磁波会在材料内部被吸收并转化为热能。
因此，Fe3O4具有优异的电磁波吸收性能。
2. 实验设计与实施为了研究Fe3O4的电磁波吸收性能，我们设计了一系列的实验。
首先，通过可控制备技术制备了不同粒径、形貌和结构的Fe3O4样品。
然后，将样品进行电磁波吸收性能测试，测试包括反射损耗测试和吸波曲线分析等。
四、结果与讨论1. 结果分析根据实验结果，我们发现在可控制备技术下制备的Fe3O4样品具有优异的电磁波吸收性能。
其中，不同粒径和形貌的样品表现出不同的反射损耗和吸波曲线。
同时，我们还发现热处理温度和时间对样品的电磁波吸收性能有着显著的影响。
超顺磁性Fe3O4磁性聚合物载药胶束的制备与磁靶向载药体系性能研究
超顺磁性Fe3O4磁性聚合物载药胶束的制备与磁靶向载药体系性能研究一、概述随着医学领域的深入发展，癌症治疗已成为当代医学面临的重大挑战之一。
尽管传统的手术、放疗和化疗等手段在一定程度上能够控制病情，但其对正常细胞的损伤以及药物的非特异性分布等问题仍亟待解决。
探索新型的、具有靶向性的药物传输体系成为了当前的研究热点。
超顺磁性Fe3O4磁性聚合物载药胶束作为一种新型的磁靶向载药体系，因其独特的磁响应性和生物相容性，在肿瘤治疗中显示出巨大的潜力。
超顺磁性Fe3O4纳米粒子，作为一种重要的磁性材料，具有优异的磁响应性能，能够在外部磁场的作用下实现定向移动。
与此其超顺磁性质使得粒子在去除外部磁场后能够迅速失去磁性，从而避免了对生物体的潜在危害。
将Fe3O4纳米粒子与聚合物载药胶束相结合，不仅可以实现药物的靶向输送，还能通过调控聚合物的性质和结构，优化药物在体内的释放行为。
本研究旨在制备具有优良磁靶向性能的超顺磁性Fe3O4磁性聚合物载药胶束，并对其性能进行深入研究。
我们将通过化学合成法制备出粒径均匀、磁性能稳定的Fe3O4纳米粒子。
利用聚合物反应合成不同分子量的嵌段聚合物，并通过适当的方法将Fe3O4纳米粒子与聚合物相结合，形成稳定的磁性聚合物载药胶束。
在此基础上，我们将进一步探讨载药胶束的制备工艺、药物释放行为以及磁靶向性能等关键问题。
通过本研究的开展，我们期望能够为磁靶向载药体系的设计和优化提供新的思路和方法，为癌症等重大疾病的治疗提供更为安全、有效的药物传输手段。
我们也期望通过本研究的成果，推动磁性纳米材料在生物医学领域的广泛应用，为人类的健康事业做出更大的贡献。
1. 介绍药物传输系统的重要性及磁靶向载药体系的研究背景在现代医学领域，药物传输系统的重要性日益凸显。
药物传输系统不仅关乎药物的治疗效果，更直接影响患者的生存质量。
一个高效、精准的药物传输系统能够确保药物准确到达病灶部位，发挥最大的治疗作用，同时减少药物在非病灶部位的分布，从而降低副作用，提高患者的生活质量。
fe3o4分子结构
fe3o4分子结构Fe3O4分子结构是一个非常具有挑战性和复杂性的研究课题，对研究者的理解和探究有着重要的价值。
本文就Fe3O4分子结构的研究和应用进行详细阐述，为研究者提供更多关于Fe3O4分子结构的相关知识及其应用。
Fe3O4分子结构是一种由三原子Fe和四原子O构成的铁氧体复合物，主要以不锈钢形式表现。
它是一种均匀分散的结构，有着精确的科学结构，其表征为由Fe和O组成的六方立方结构，每面长度为3.6(1.0=10-10m)。
在Fe3O4分子结构中，O原子主要存在于六方立方体的八个顶点上，而Fe原子则存在于六方立方体的六个八面体的六个顶点上，并在正方形四边形上存在一个Fe原子。
Fe3O4分子结构具有许多优点，如低活动能、良好的分散性和非常低的结构扩展率等。
因此，Fe3O4分子结构在高温环境中依然可以保持良好的稳定性，并可以处理高温耐受性、平衡性、高度精确性和可靠性等问题。
同时，Fe3O4分子结构还具有超强的磁性和超高的耐腐蚀性，可以大大提高材料的功能性和使用寿命。
Fe3O4分子结构的应用非常广泛，其中包括机械加工、电子线圈、电子放大器、测试仪器、电子表面技术等。
由于其良好的物理性能，Fe3O4分子结构可以用于制造高精度的电子元件及其元件的零件。
此外，Fe3O4分子结构也可以用于制造磁珠、磁带磁头、磁力计、磁性感应用程序等。
另外，Fe3O4分子结构也可以用于制药及生物技术领域，如药物载体、生物传感器等。
在药物控释中，Fe3O4分子结构可以用来调节药物的释放速率，控制药物的释放时间，这有助于病人的治疗效果。
在生物传感领域，Fe3O4分子结构可以用来检测和识别特定元素，为特定生物分子提供方便快捷的检测方法。
综上所述，Fe3O4分子结构具有许多优点，它在电子、医药、机械、生物传感等领域具有重要的应用价值，研究者可以利用Fe3O4分子结构来解决许多实际问题。
因此，有必要对Fe3O4分子结构进行深入研究，以为社会提供更多的实用性和技术支持。
第四章 多级核壳结构Fe3O4@MgAl-LDH@Au磁性催化剂的制备及其醇氧化性能研究
第四章多级核壳结构Fe3O4@MgAl-LDH@Au磁性催化剂的制备及其醇氧化性能研究1.1引言醇选择性氧化制备相应羰基化合物是有机合成化学中一类及其重要的转化过程[1,3]。
近年来人们研究发现，水滑石负载纳米金催化剂在以常压O2为氧化剂、较低温度且无需添加碱助剂的反应条件下具有极高的催化醇氧化性能，是一种环境友好的绿色催化剂[4-6]。
人们已经意识到纳米尺寸的载体有利于提高催化剂的催化性能[26-30]，但随着载体尺寸的减小，采用传统的离心或过滤的物理方法对催化剂的回收变得更加困难和耗时耗能[7,8]。
从绿色化学的角度，研究高活性和选择性并且可通过外加磁场回收循环利用的催化剂体系具有重要的环境和经济意义[9-12]。
近年来人们设计合成了一系列的磁性纳米金催化剂[12,13,31]，但该类型催化剂仅涉及到纳米金粒子与磁性物种的组装，而对于负载型金催化剂的磁性功能化组装鲜有报道。
这是因为在对负载型金催化剂与磁性物种组装的同时，需同时保留原有载体的协同作用。
核壳结构磁性复合物可以在保持壳层材料本身特性的基础上赋予其磁性能，使得该类型材料在生物医学和催化领域具有独特优势和广泛应用[16-19]。
然而，如何将其他材料直接组装在磁核表面是一个重大的挑战[13-15]。
在我们的前期工作中，通过对Fe3O4纳米球表面进行碳膜修饰，让后通过焙烧复原法将层间含有抗癌药物去氧氟尿的LDH组装在磁核表面，得到一种磁性纳米载药粒子[16-18]。
李良等[19]通过层层组装的方法将层间含有W7O246-的LDH组装在Fe3O4表面得到一种磁性催化剂。
然而，上述方法均存在步骤繁琐，难于合成的缺点。
本章首次采用一种简便的一步共沉淀方法在Fe3O4纳米球表面组装垂直取向生长的MgAl-LDH纳米晶，然后在壳层MgAl-LDH纳米晶上负载纳米金颗粒，得到一种多级核壳结构磁性纳米金催化剂Fe3O4@MgAl-LDH@Au。
将MgAl-LDH 负载纳米金催化剂的优异醇氧化性能与Fe3O4的超顺磁特性相结合，并对催化剂的结构和循环醇氧化性能进行系统的研究。
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The ratio of Fe3O4 to Fe was determined by Rietveld refinement to be 94:6 wt %
Figure S5. Rietveld refinement of the MIONCs sample. Bragg positions (green) for Fe3O4 (above) and Fe (below) are indicated. Observed data (red squares) at room temperature, fitting curve (black line) and difference curve (blue line) are also reported. A ratio of Fe3O4 to Fe was determined to be 94:6 wt%.
© 2012 NENU 化学 of the MIONCs remained intact even after the heat treatment at 500 °C.
uniform pores between neighboring Fe3O4 NPs
Figure S1. TEM images of (a) Fe3O4 NPs prepared via thermal decomposition of Fe-oleate complexes and (b) synthesized CNCs composed of Fe3O4 NPs dispersed in water. (c) Dynamic light scattering data for as-synthesized CNCs dispersed in water. Hydrodynamic diameter was measured as 174 ± 44.8 nm.
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Each component Fe3O4 nanoparticle coalesced, and large pores were generated on the surfaces
The crystalline phase was a mixture of hematite (α-Fe2O3) and magnetite (Fe3O4)
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Figure 1. (a) Schematic illustration of the preparation of MIONCs and RAIONs.
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uniform-sized with a particle size of 11 nm average size of the CNCs was 174 nm
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The mean crystalline size of metallic Fe, calculated using the Scherrer equation, was estimated to be∼80 nm
Figure 2. (a) Low-magnification TEM image and (b) HRTEM image of MIONCs obtained by ultrathin microtoming method (sectioned at 100 nm thickness) ; (c, d) SAED patterns corresponding to the regions of the red and blue squares indicated in the TEM image of b, respectively.
Fe3O4 NPs were distinctly visible in a carbon matrix with high crystallinity.
Figure S2. (a) TEM image of RAIONs. For synthesizing RAIONs, the Fe3O4 NPs in chloroform were dried in vacuum oven and then directly calcined at 500 °C for 5 h in Ar to reduce oleic acid into carbon matrix and to induce the form of random aggregates. No sintering was occurred between each component Fe3O4 NPs. Also, their morphology was remained because capping ligand converted into carbon matrix acting as sacrificial material. (b) In high resolution TEM (HR-TEM) image of RAIONs.
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peaks at 44.9° and 65.2° indicate the formation of metallic Fe(∼80 nm), long-range ordering, The primary peak was observed at 1.7° for the MIONCs, which corresponds to a dspacing of approximately 5.2 nm (from λ = 2d sin θ) indicating a well-ordered assembled structure even after the calcination. RAIONs, no clearly distinguishable peak
通过结构设计来改善Fe3O4锂电负极材料 的性能
侯宝华
日期：2014.11.17
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汇报内容
一
二
关于Fe3O4
不同的结构设计
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关于Fe3O4 Fe3O4
优点：理论比容量为926mAh/g，接近传统石墨(372mAh/g)的三倍； 自然丰度大， 廉价，无毒，环境友好 缺点：导电性较差，导致倍率性能较差； 循环过程中会发生体积的膨胀和收缩，使材料易粉化，易聚集， 导致循环稳定性较差
Figure S9. Effects of residual oleic acid in Fe3O4 NPs to assembly process. Oleic acid in the as-synthesized Fe3O4 NPs without washing can interrupt assembly process because oleic acid can act as a co-surfactant in oil-in-water emulsion system. 4 (a, b) TEM images of CNCs synthesized using the as-synthesized Fe3O4 NPs. Obviously, incomplete CNCs were formed and their size was micro-meter scale. (c) The quantity of surface ligand in the as-synthesized Fe3O4 NPs was confirmed by thermogravimetric analysis (TGA). (d, e) TEM images of CNCs after a single cycle of washing step and (f) the corresponding TGA data. Their size was still very large in compared to MIONCs. (g,h) TEM images of CNCs synthesized with two cycles of washing steps and (i) the corresponding TGA data. At least two cycles of hexane/acetone washing process are critical for achieving more ordered and smaller CNCs. All TGA data were collected in air up to 600 °C with a ramping rate of a 10 °C/min.
Figure 1.(b) TEM image of MIONCs. (c) HRTEM image obtained from cross-sectioned MIONCs by microtoming.
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no sintering occurred between the constituting Fe3O4 NPs
改进方法：与导电性良好的碳类材料复合，提高导电性；合理的结构设 计缓解循环过程中体积的变化等。 什么样的结构好呢？
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/10.1021/nl401952h | Nano Lett. 2013, 13, 4249 −4256
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At least two cycles of hexane/acetone washing process after the synthesis of Fe3O4 NPs were necessary to produce densely packed CNCs because oleic acid surfactant can act as a cosurfactant in an oil-in-water emulsion system