过渡金属硅化物纳米材料的可控制备

发布者: 发布时间:2017/10/26 14:00:36 阅读:次 【字体:

近日,我校化工与环境生命学部梁长海教授“先进材料与催化工程”课题组与大连化学物理研究所王军虎研究员合作,在过渡金属硅化物纳米材料磁学性能方面的研究取得新进展。博士生管婧超等人的研究论文“Preparation and size-dependent magnetism of highly dispersed iron silicide nanoparticles on silica”发表在英国皇家化学学会(Royal Society of Chemistry)的《材料化学杂志C》(J. Mater. Chem. C, 2014, 2, 5292–5298)上,并被选为2014年第27期封底文章进行重点报道。该研究工作采用双源前体热解法制备了二氧化硅负载的Fe3Si和Fe5Si3纳米粒子,并通过57Fe穆斯堡尔谱分析和磁性测试证明了所得硅化铁纳米粒子的磁性具有显著的尺寸效应。

2007年以来,梁长海课题组在过渡金属硅化物纳米材料的可控制备和催化、电化学及磁学性能方面开展了深入的研究,包括采用金属有机化学气相沉积法(MOCVD)、程序升温硅化法、双源前体热解法制备高分散的负载型和非负载型的硅化钴、硅化铁、硅化镍、硅化锰等硅化物纳米粒子。所制备的金属硅化物纳米材料(硅化钴、硅化镍)在选择加氢和加氢脱硫反应中表现出良好的活性和选择性以及高耐硫性;(硅化铁、硅化镍)在磁学方面也表现出特殊的性能。相关研究发表研究17篇(Chem. Commun. 1篇,J. Phys. Chem. C, 3篇,J. Mater. Chem. 2篇,RSC Adv. 2篇,Ind. Eng. Chem. Res.,Phys. Chem. Chem. Phys.,Catal. Sci. Technol.和Catal. Lett.等各1篇),申请/授权专利6件。最近以SiH4为硅源、Fe2O3为前体,通过程序升温硅化法制备了具有SiO2壳层结构的FeSi2纳米材料,其表现出的铁磁性质使其可用作磁分离催化剂、生物医药材料和磁记录材料等。磁学性能研究的相关结果已发表在J. Mater. Chem., 2012, 22, 609,Phys. Status Solidi A, 2013, 210, 2710和RSC Adv., 2014, 4, 653。

该研究工作得到了国家自然科学基金面上项目的连续支持(20973029和21373038)、以及教育部新世纪优秀人才支持计划(NCET-07-0133)、高等学校博士学科点专项科研基金新教师项目(20070141048)、中国博士后科学基金资助项目(2014M551068)和中央高校基本科研业务费专项资金(DUT14RC(3)007)等项目资助。

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