纳米多孔绝热材料及纳米磁性材料的合成与表征

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本文对两种无机纳米功能型材料进行了研究,首先,是关于纳米多孔绝热材料的研究,第一章介绍了多孔绝热材料及纳米多孔绝热材料的发展历程、发展现状、多孔绝热材料的绝热原理、纳米多孔材料的结构特征及分类等,从理论上对研究的可行性,必要性等进行了说明。第三章里具体说明了微孔-大孔结构的ZSM-5多级孔材料的合成方法,表征测试,结果分析与讨论等。我们采用水热合成的方法首先合成常规的微米级ZSM-5分子筛,然后分别采用HF腐蚀、电极电压腐蚀方法,在ZSM-5晶体表面腐蚀出大孔结构,以实现多级孔的制备,我们以控制变量法为实验设计原则,对影响腐蚀的孔道大小,孔分布以及绝热性能的因素进行了分析讨论,分别制得了在不同氢氟酸浓度,和电极电压不同的时候的多级孔ZSM-5,对不同条件下制备并腐蚀处理的ZSM-5进行了X-光衍射,SEM扫描电镜,N2吸附脱附等表征测试,直观的展现了材料的孔道分布,孔径大小和形貌等特征,测试并把我们制得的多级孔ZSM-5与常规未经腐蚀的ZSM-5、TS-1等其他分子筛的绝热性能进行测试和对比。在结果讨论中,首先探讨了我们制备的多级孔纳米ZSM-5,其基本性质与绝热性能的关系,分析影响其绝热性能的重要影响因素等。最后,我们还进一步的对比了不同种类的纳米多孔材料的绝热性能,包括TS-1等。本文所探讨的另一种在信息技术领域,尤其是在磁存储领域应用极广的一种无机磁性材料是六角晶型纳米铁氧体磁性材料。第二章对纳米磁性材料及纳米铁氧体磁性材料的发展及现状进行了简单的介绍,对纳米铁氧体磁性材料产生磁性的机理及判定其磁性能好坏的参量进行了说明。第三章,是实验及数据表征部分,主要采用了两种制备方法,即化学共沉淀法制备纳米铁酸钡晶体,通过控制不同的反应时间、反应物的不同浓度配比、不同煅烧温度,探索最佳的反应条件。采用的表征手段有:磁性测试,X-光发射光谱,SEM扫描电镜等。从SEM扫描电镜图和XRD谱图,可以看出我们制得的纳米铁酸钡的粒径分布均匀在100-200nm的最佳尺寸,并且与磁滞回曲线以及XPS价态测试很好的对应。在试验方法上,我们克服了传统的物理制备方法,需要很高的煅烧温度这一弊端,在800℃钙化得到的纳米铁酸钡即为含杂质极少的BaFe12O19晶体。颗粒均匀性和分散性好的前提下,矫顽力在几百奥斯特(Oe)到几千奥斯特之间任意调节。
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