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本文采用自蔓延燃烧法制备了钴锌铁氧体(CoXZn1-XFe2O4)和钴锌钕铁氧体(Co0.5Zn0.5NdXFe2-XO4)铁氧体,并用原位聚合法制备了聚吡咯(PPy)和聚吡咯-钴锌铁氧体(PPy- Co0.5Zn0.5Fe2O4)复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、粒度分析仪、四探针电导率仪、振动样品磁强计(VSM)以及矢量网络分析仪对样品进行了表征。 (1)由 XRD图谱可以看出,Co2+和Zn2+摩尔比分别为4:6、5:5、6:4的CoXZn1-XFe2O4是尖晶石型结构;稀土元素Nd3+含量的摩尔比分别为0.05、0.1、0.15的Co0.5Zn0.5NdXFe2-XO4均是尖晶石型的铁氧体,随着 Nd3+含量增加,Co0.5Zn0.5NdXFe2-XO4的衍射峰的位置变化不太明显,但是峰值在 Nd3+含量 X=0.1的时候最高,晶格常数也随之逐渐减小;油酸用量不同的PPy,在2θ=22.32°处出现明显宽化的非晶态PPy的衍射峰。当过硫酸铵(APS):吡咯(Py)单体的摩尔比为1:1的时候,PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4复合材料的晶格常数最大。 (2) SEM图片可以看出制备的铁氧体、纯PPy、PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4复合材料均呈不规则片状结构,表面光滑,分散性较好。 (3) FT-IR光谱表明所有的Co0.5Zn0.5Fe2O4在600~400cm-1范围内出现三个完整的吸收峰,是铁氧体的特征峰。制备的PPy对应的峰与标准特征峰一致,证明生成物是PPy。 (4)由粒度检测结果可以看出 Co1-xZnxFe2O4、Co0.5Zn0.5NdXFe2-XO4、纯 Ppy和PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4粒子均为纳米级,平均粒径约为4nm、4.5nm、6nm、23nm。 (5)电导率测试结果表明,PPy的电导率为0.86 S/cm;PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4复合材料中,APS:Py单体的摩尔比为1:1的时候起电导率最高,为0.82 S/cm,APS与Py单体的摩尔比改变,电导率降低,且PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4复合材料的电导率比纯PPy的电导率要低。 (6) VSM结果表明PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4的磁化强度(Ms)、剩余磁化强度(Mr)分别为1.43 emu/g、0.26emu/g,均小于Co0.5Zn0.5Fe2O4的Ms:36.05 emu/g、Mr:3.75 emu/g,但是 PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4的矫顽力(Hc)为161.88Oe,大于Co0.5Zn0.5Fe2O4的Hc:102.80Oe,且Co0.5Zn0.5Nd0.1Fe1.9O4的Ms、Mr分别为65.95 emu/g、15.44 emu/g,Hc为153.51 Oe,都比Co0.5Zn0.5Fe2O4的强。 (7)在2-18GHz测试频率范围内,纯 PPy的ε和ε均高于PPy-Co0.5Zn0.5Fe2O4。