【摘要】：本文通過(guò)真空熔煉法制備鈦鐵和鋯鐵原子比為1:3的鈦鐵合金和鋯鐵合金,采用電化學(xué)法在無(wú)機(jī)電解液中直接陽(yáng)極氧化金屬鐵、鈦鐵合金和鋯鐵合金,得到鐵基氧化物粉體;同時(shí)采用化學(xué)共沉淀法制備氧化鐵粉體以及鈦鐵和鋯鐵原子比為1:3的復(fù)合氧化物粉體;分別利用SEM、XRD、Uv-Vis、FTIR、XPS、VSM等分析手段對(duì)所制備的鐵基氧化物粉體的形貌、結(jié)構(gòu)、吸附性能、熱再生性能、磁學(xué)性能等進(jìn)行了系統(tǒng)研究。1.采用真空熔煉的方法制備鈦鐵和鋯鐵原子比為1:3的鈦鐵合金和鋯鐵合金,在含NH_4Cl和(NH_4)_2SO_4(體積比為2:1)的無(wú)機(jī)溶液中采用陽(yáng)極氧化法制備鐵基氧化物粉體,通過(guò)調(diào)控反應(yīng)溫度、電壓等工藝條件獲得最佳形貌的粉體;采用化學(xué)共沉淀法制備氧化鐵粉體以及鈦鐵和鋯鐵原子比為1:3的復(fù)合氧化物粉體,并對(duì)比了兩種方法所制備的粉體的形貌特點(diǎn)。2.對(duì)兩種方法制備的樣品的相組成進(jìn)行了研究。新制備的樣品多為無(wú)定型結(jié)構(gòu),隨著退火溫度的升高,樣品的晶化程度顯著提高。兩種方法制備的樣品的相組成和晶粒尺寸差別不大,但化學(xué)共沉淀法制備的樣品的晶化溫度明顯高于陽(yáng)極氧化法所制備的樣品。3.探索了鐵基氧化物粉體對(duì)茜素紅、中性紅、甲基藍(lán)、甲基橙、酚酞和苯酚的吸附性能,結(jié)果表明吸附性能與樣品的組成、制備方法、煅燒溫度、有機(jī)物的種類密切相關(guān),采用共沉淀法制備的經(jīng)350℃退火的鈦鐵復(fù)合氧化物粉體對(duì)茜素紅的吸附性能最好,吸附率高達(dá)94.3%,吸附容量為47.15 mg/g。4.對(duì)氧化鐵以及鈦鐵復(fù)合氧化物吸附染料后的熱再生性能的研究表明,在500℃煅燒2 h的條件下,樣品完全可以熱再生,隨著熱再生實(shí)驗(yàn)次數(shù)的增加,樣品對(duì)染料的吸附性能逐漸減弱,而后趨于穩(wěn)定。5.制備方法和樣品成分對(duì)樣品的磁學(xué)性質(zhì)有明顯影響,與氧化鐵粉體相比,復(fù)合氧化物粉體的矯頑力和剩磁有所下降;制備方法和鈦鋯離子的摻入對(duì)樣品的光學(xué)吸收性能和光學(xué)^/隙都有一定的影響。
【圖文】：

控制反應(yīng)時(shí)的電壓和溫度，將反應(yīng)后所得的溶液經(jīng)過(guò)濾、洗滌、最后得到氧化鐵粉體。該法實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)單、易操作和控制、制備出的樣環(huán)境污染小�；伡{米材料的性質(zhì)及應(yīng)用化鈦的基本特性化鈦（TiO2）是金屬鈦的一種氧化物，，作為一種典型的半導(dǎo)體材料，T力強(qiáng)、催化活性高以及穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)。目前，TiO2已經(jīng)廣泛地應(yīng)涂料、耐高溫玻璃的制造等領(lǐng)域[24-27]。的晶體結(jié)構(gòu)主要有銳鈦礦型、板鈦礦型和金紅石型。經(jīng)過(guò)不同溫度的熱的三種晶型會(huì)相互轉(zhuǎn)變，高溫狀態(tài)下的 TiO2晶體結(jié)構(gòu)一般是金紅石型結(jié)構(gòu)的TiO2不穩(wěn)定，因此，對(duì)TiO2的研究主要集中在金紅石和銳鈦礦上[2銳鈦礦的差別主要在于八面體的畸變程度和相互連接的方式，晶體結(jié)構(gòu)，基本物理特性如表 1.2 所示。

圖 1.2 氧化鋯的晶胞結(jié)構(gòu) （a）單斜，（b）四方，（c）立方Fig.1.2 Cell structure of ZrO2(a) monoclinic, (b) tetragonal, (c) cubic氧化鋯的三種晶型在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化，是一個(gè)可逆的相變過(guò)程。在不同溫產(chǎn)生相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的關(guān)系為：2 納米氧化鋯的應(yīng)用作為一種重要的結(jié)構(gòu)材料和功能材料，氧化鋯是最早被發(fā)現(xiàn)并獲得應(yīng)用的一種離電陶瓷。在氧傳感器、熱力學(xué)檢測(cè)以及高溫燃料電池等方面獲得了一定的應(yīng)用和。此外，氧化鋯還廣泛用于催化劑、固體電解質(zhì)、陶瓷材料、光致發(fā)光材料、熱層材料、耐火材料、傳感器和生物醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域[41, 44]。陶瓷材料中的應(yīng)用單斜 m -ZrO2四方 t-ZrO2立方 c-ZrO21170 ℃950 ℃2370 ℃2680 ℃
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TF64

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2624837