摘要:納米材料表現(xiàn)的特殊磁性是非常有意義的,然而其特殊的尺寸會給應(yīng)用帶來很多問題,使其應(yīng)用受到了明顯的限制。基于作者多年來的工作經(jīng)驗,進行了工程造價占比非常高的氮化鎳改性制備與實驗研究。實驗結(jié)果表明:傳統(tǒng)水熱產(chǎn)物的熱處理方法,可以得到氮化鎳顆粒,但光催化效果較差,溶劑熱法無法實現(xiàn)實驗要求,通過對水熱產(chǎn)物高溫處理改進后,能夠得到純度較高的氮化鎳顆粒,光催化效果較好。上述實驗結(jié)果對于改進工程造價占比非常高的氮化鎳的應(yīng)用,具有一定的理論和實際工程意義。

關(guān)鍵詞:工程造價;氮化鎳;水熱產(chǎn)物;熱處理方法

納米材料表現(xiàn)的特殊磁性是非常有意義的,然而其特殊的尺寸給應(yīng)用帶來很多問題,使其應(yīng)用受到了明顯的限制。磁性納米顆粒往往與強偶極效應(yīng)有關(guān),易于團聚,從而降低穩(wěn)定性[1,2]。因此,必須找到一種有效的方法來提高納米顆粒的穩(wěn)定性。在實際研究過程中,發(fā)現(xiàn)二氧化硅或硅酸鹽在光子晶體功能材料、催化等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,對人體無毒無害,最關(guān)鍵的是二氧化硅具有良好的耐蝕性,引入二氧化硅納米磁性材料,有望提高磁性粒子團聚現(xiàn)象,從而大大提高材料的耐蝕性,提高材料的穩(wěn)定性[3-5]。納米尺寸的磁性材料由于其尺寸的大小接近于單一的磁疇磁體,故具有特殊的磁性[6-8]。磁性納米顆粒的每個粒子的磁矩反轉(zhuǎn),可增強粒子的磁場。納米材料的特殊磁性能滿足某些特殊應(yīng)用要求,產(chǎn)品多樣化可制成各種一維、二維和三維材料[9-12]。因此,納米磁性材料在傳統(tǒng)技術(shù)、新興技術(shù)、工業(yè)和農(nóng)業(yè)技術(shù)生產(chǎn)、國防技術(shù)和社會生活等諸多方面都得到了應(yīng)用。與傳統(tǒng)磁記錄材料相比,磁性納米材料具有許多優(yōu)點,因此有取代傳統(tǒng)磁記錄的趨勢。電子計算機,例如磁自旋包和自旋晶體管目前在多層納米磁性薄膜中使用,生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的磁性納米材料已初步應(yīng)用[13-15]。目前,大多數(shù)項目都是按配額設(shè)計的,投資是項目成功的重要前提。對于正常的工程進度,應(yīng)避免主要材料價格波動對項目成本的影響,因此,正確確定市場價格是項目成本過程中關(guān)鍵環(huán)節(jié)合理的主要材料[16-18]。建筑工程的變化將帶來許多不確定因素,尤其是在施工方案、施工技術(shù)和重大變化的設(shè)計等方面。建筑材料使用的各種形式,如品牌、類型和材料浪費現(xiàn)象的數(shù)量等,會對建筑工程造價產(chǎn)生巨大的影響,從而使材料成本發(fā)生較大的變化。在上世紀末,世界上出現(xiàn)了化學(xué)和物理的交叉學(xué)科領(lǐng)域:有機高分子磁性學(xué)科。這種學(xué)科可分為復(fù)合型和結(jié)構(gòu)型兩類:前者可用于在有機樹脂中加入磁性顆粒,通過各種工藝,最終得到復(fù)合塑料磁性材料。后者在沒有磁粉的情況下,具有內(nèi)在磁性和有機基的結(jié)構(gòu)來產(chǎn)生金屬有機磁性材料[19,20]。本文在上述背景和發(fā)展進程中,基于作者多年來的工作經(jīng)驗和合作團隊的條件,進行了工程造價占比非常高的氮化鎳改性制備與實驗研究。實驗結(jié)果表明:傳統(tǒng)水熱產(chǎn)物的熱處理方法,可以得到氮化鎳顆粒,但光催化效果較差,溶劑熱法無法實現(xiàn)實驗要求,水熱產(chǎn)物的熱處理的高溫改進后,能夠?qū)崿F(xiàn)純度較高的氮化鎳顆粒,光催化效果較好。上述實驗結(jié)果對于改進工程造價占比非常高的氮化鎳應(yīng)用具有一定的理論和實際工程意義。

1實驗部分

1.1實驗過程。在電子天平上,使用0.75g氯化鎳和2.8g(聚吡咯烷酮)。通過量筒將18mL乙醇和10mL蒸餾水混合,然后攪拌25min。繼續(xù)攪拌,慢慢加入5mL的85%的水合物。加入到結(jié)束,繼續(xù)攪拌38min;旌线^程可以觀察到初始液體呈現(xiàn)藍綠色,混合過程用滴管滴7mL的水,將溶液放入反應(yīng)釜內(nèi),放到恒溫烤箱,溫度控制在120℃,恒溫10h。10h后,當不銹鋼反應(yīng)器冷卻時,打開蓋子,在恒溫下重復(fù)3次至50℃,4h后干燥。采用上述實驗獲得的高質(zhì)量磁性鎳微米線通過天平稱取0.018g,并將其放置于78mL蒸餾水和15mL無水乙醇混合溶液系統(tǒng)中。攪拌28min后,滴1.8mL氨,繼續(xù)攪拌28min,觀察到無色透明后,逐漸出現(xiàn)了少量的濁度,但很快消失,繼續(xù)攪拌均勻10h。攪拌結(jié)束,在通風櫥下進行樣品處理,先用去離子水洗滌3次,然后用無水乙醇洗滌3次,如果短期使用,保存其密封在去離子水中,長期保存,需要把它們放在50℃鼓風干燥箱中,恒溫干燥。

1.2實驗方法。本實驗采用的主要測試方法是SEM、XRD和VSM。材料的性質(zhì)是均勻的和良好的,這將在很大程度上反映在微觀顯示方面。掃描電鏡是較好的形態(tài)分析圖的理想選擇。掃描電子顯微鏡,主要依賴于發(fā)射的二次電子捕獲樣本分析,將材料的表面微觀結(jié)構(gòu)以成像形式表示,實際使用過程中,首先,顯微鏡下有一個非常狹窄的光束,掃描樣品,并通過其與材料表面相互作用,捕捉反饋信號,捕獲信號的數(shù)理統(tǒng)計和分析,然后是圖像輸出形式的數(shù)據(jù)。所以,掃描電子顯微鏡的放大倍數(shù),比普通光學(xué)顯微鏡要多上百倍,而且大大增加了材料研究的范圍。XRD研究對象主要是結(jié)晶物質(zhì),大部分固體材料是微晶,非晶或結(jié)晶狀態(tài),可在X射線衍射的照射下,通過這種性質(zhì),對材料進行XRD定性分析,是目前研究晶體結(jié)構(gòu)的最有力手段。微觀層面,顯示規(guī)則排列的原子,且原子間距和X射線波長在同一數(shù)量級,所以這些原子散射X射線可以相互干擾,在某些特定的方向能產(chǎn)生強烈的衍射峰,和衍射峰的分布空間方位和強度,并與晶體的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。本次的實驗具體條件見表1所示。在上述實驗條件的基礎(chǔ)上,本文對其制備條件進行了改進,實驗數(shù)據(jù)如表2所示。

2實驗結(jié)果與分析

2.1X射線衍射(XRD)的表征結(jié)果。樣本的恒溫烤箱,用瑪瑙研缽磨成細粉,然后測量X射線衍射,掃描采用的步進是0.018º/0.3s,實驗電壓42kV、電流是385mA。圖1給出了氧化鎳的X射線衍射的結(jié)果。圖2為得到的氧化鎳X射線粉末衍射結(jié)果。通過圖1、2結(jié)果可以看出,對所制備的氧化鎳顆粒表現(xiàn)的是納米級別,達到了實驗?zāi)康摹?.2納米氧化鎳的光催化特性分析。將100mL稀釋的亞甲基藍溶液放入干凈的燒杯中,加入0.005g的納米氧化鎳樣品,在暗室中通過攪拌器攪拌12h,保證氧化鎳粉充分吸附亞甲基藍溶液。將吸附后的材料在50mL離心清液,得到二氧化鈦粉末的亞甲藍溶液和離心上清液,選擇可見光照射方案,每30min測試1次亞甲藍的吸附曲線。用分光光度計測試了納米氧化鎳的可見光吸收光譜。實驗結(jié)果見圖3、4所示。結(jié)果可以看出:水熱產(chǎn)物通過高溫處理后,能夠得到純度較高的氮化鎳顆粒,光催化效果較好。

3結(jié)語

(1)傳統(tǒng)水熱產(chǎn)物的熱處理方法,可以得到氮化鎳顆粒,但光催化效果較差,溶劑熱法無法實現(xiàn)實驗要求;(2)水熱產(chǎn)物通過高溫處理后,能夠得到純度較高的氮化鎳顆粒,光催化效果較好。