四氧化三铁/二氧化硅复合磁性纳米粒子的制备与表征

实验以溶胶-凝胶法,将粒径约10 nm的Fe_3O_4纳米粒子分散在SiO_2凝胶中,制备Fe_3O_4/SiO_2复合磁性纳米粒子。以透射电镜、X射线衍射和磁性能测试对复合纳米粒子进行了表征。结果表明,Fe_3O_4/SiO_2复合纳米粒子呈球形,粒径约46 nm;试样中磁性物质为纳米Fe_3O_4,包履层为非晶SiO_2;Fe_3O_4/SiO_2纳米粒子具有超顺磁性,比饱和磁化强度26 emu/g,磁响应性随Si/Fe摩尔比增加明显下降。该法制备的磁性纳米粒子粒径均匀,分散性良好,并克服了Fe_3O_4粒子制备过程中普遍存在的氧化问题。     

核-壳结构Fe_(3)O_(4)/SiO_(2)超顺磁性微球

采用化学共沉淀法,以六水合三氯化铁和四水合二氯化铁为原料,制备了Fe_(3)O_(4)磁性纳米粒子;然后,在其表面,采用Stober法将有机硅氧烷直接水解得到了Fe_(3)O_(4)/SiO2磁性微球。结果表明:Fe_(3)O_(4)/SiO_(2)磁性微球具有核-壳结构,粒径约为200 nm,Fe_(3)O_(4)纳米粒子完全包裹于SiO2内部;Fe_(3)O_(4)磁性纳米粒子和Fe_(3)O_(4)/SiO_(2)磁性微球均具有超顺磁性,比饱和磁化强度分别为52.6,1.3(A·m^(2))/kg。     

Fe3O4@Au核/壳结构纳米粒子合成研究进展

Fe_3O_4@Au核/壳纳米粒子具有独特的磁性和光学性质,已广泛应于生物医学领域。概述了近年来Fe_3O_4@Au核/壳纳米粒子的合成方法。详细介绍了Fe_3O_4@Au核/壳纳米粒子双层结构和多层复合结构的合成方法。     

氨基化磁性纳米粒子催化的克脑文格尔反应

为了克服克脑文格尔缩合反应中催化剂难于与产物分离、不能循环使用的问题,以聚乙烯亚胺包覆Fe_3O_4制得氨基化磁性纳米粒子催化剂;采用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)等手段对其结构进行了表征。将氨基化磁性纳米粒子催化剂用于多种醛与丙二腈或氰乙酸乙酯的克脑文格尔缩合反应,室温下反应进行顺利;当底物为芳香醛时,所有反应的转化率和缩合产物的选择性都高于99%,产物的分离收率大于或接近90%。该催化剂易于与产物分离并可循环使用,循环使用6次,催化活性几乎没有降低,证明该氨基化磁性纳米粒子是一种催化性能优良的克脑文格尔缩合反应催化剂。     

磁性Salen-Co催化剂的制备及其催化拆分环氧氯丙烷

采用化学共沉淀法合成了Fe_3O_4@SiO_2磁性粒子,将Salen-Co(Ⅲ)配合物包覆到Fe_3O_4@SiO_2粒子表面,制备了磁性Fe_3O_4@SiO_2@Salen-Co(Ⅲ)粒子,利用XRD,SEM,FTIR等分析手段对制备的Fe_3O_4@SiO_2@Salen-Co(Ⅲ)进行结构表征,并将其应用于水解拆分外消旋体环氧氯丙烷,考察了制备的磁性拆分剂重复使用效果。表征结果显示,采用上述方法成功制备了粒径均匀的磁性Fe_3O_4@SiO_2@Salen-Co(Ⅲ)粒子。实验结果表明,制备的磁性拆分剂对环氧氯丙烷拆分效果良好,水解拆分产物的平均对映体过量值为98.1%,平均产率达到48.3%,同时可以多次回收使用,是一种性能优良的磁性拆分剂。     

磁性Fe_3O_4/TiO_2复合颗粒的研制

以纳米Fe_3O_4为磁核,分别采用溶胶-凝胶法和氟钛酸铵还原的液相沉积法制备了高磁性核壳式结构的Fe_3O_4/TiO_2复合颗粒;利用X射线衍射、透射电子显微镜、磁滞回线对制备的复合颗粒进行了表征,并考察了复合颗粒的包覆完整性。表征结果显示,液相沉积法制备的复合颗粒能够将磁核完全包覆。进一步研究了液相沉积法的原料配比、加料方式对复合颗粒的磁性和完整包覆率的影响。实验结果表明,当Fe与Ti的摩尔比为1:0.8且氟钛酸铵溶液和硼酸溶液分4次流加时,制得了高磁性的Fe_3O_4/TjO_2复合颗粒,其完整包覆率为13.4%,饱和磁化强度为22.86 emu/g。     

Fe_3O_4纳米颗粒的制备及成像分析

以高温溶剂热分解法制备了油相Fe_3O_4纳米颗粒,采用聚乙烯亚胺(PEI)和异硫氰酸酯(FITC),通过控制粒径大小和形貌等对制备的Fe_3O_4纳米颗粒进行表面功能化修饰,为Fe_3O_4纳米颗粒在活体磁共振成像中的应用提供理论依据。采用TEM,XRD,FTIR,TG,VSM等方法对纳米颗粒的弛豫性、稳定性及生物相容性进行了表征。实验结果表明,4 nm油相Fe_3O_4纳米颗粒呈球形且尺寸分布较窄、单分散性好、具有立方尖晶石结构和超顺磁特性;成功修饰PEI和FITC后的Fe_3O_4纳米颗粒水动力学直径增大,尺寸分布较窄,在水相中稳定、均匀存在,饱和磁化强度降低,但仍具有超顺磁特性,荧光稳定性较好;Fe_3O_4-PEI-FITC磁性荧光纳米颗粒具有良好的细胞相容性,纵向弛豫率和横向弛豫率分别为7.96 m/ms和25.83 m/ms,适合应用于T_1造影剂。     

介孔Al_2O_3、SiO_2负载MoO_3-Fe_2O_3催化甘油脱水还原制丙烯醇

分别以商品Al_2O_3和自制SiO_2为载体,通过浸渍法制备了负载型MoFeOx/Al_2O_3和MoFeOx/SiO_2催化剂,利用XRD,BET,XPS,NH3-TPD等手段表征了催化剂的组成、结构和表面酸性,并考察了催化剂对甘油多相催化转化制丙烯醇的催化性能。实验结果表明,高比表面积Al_2O_3和SiO_2的表面均形成了高分散态MoO3和Fe_2O_3,呈弱酸性。具有发达、规整介孔结构的SiO_2更能促进MoO_3-Fe_2O_3之间的相互作用,提高催化剂表面的活性中心数。以MoFeOx/Al_2O_3为催化剂,甘油转化率为83.2%,丙烯醇选择性和收率分别为10.1%和8.4%,且催化剂易积碳而失活;而以MoFeOx/SiO_2为催化剂,甘油转化率达97.1%,丙烯醇收率和选择性分别提高到21.1%和22.7%,并展现出较高的稳定性和再生性。     

氧化铈基Fe_2O_3复合氧化物的制备及催化降解染料的研究

以CeO_2为载体,采用浸渍-焙烧法制备了Fe_2O_3/CeO_2复合材料催化剂,利用XRD,XPS,TG/DTG等方法对复合材料进行了表征,并进一步考察了催化剂中铁铈摩尔比、H_2O_2用量、溶液初始pH及催化剂用量等因素对结晶紫模拟染料废水脱色率的影响。表征结果显示,Fe_2O_3的掺杂对CeO_2基体的结构没有产生影响,制备的Fe_2O_3/CeO_2复合材料仍具有载体CeO_2的典型立方萤石结构;在材料中形成了结晶程度较弱的Fe_2O_3晶体,且Fe_2O_3晶体较均匀地分散在CeO_2基体上。实验结果表明,制备的Fe_2O_3/CeO_2复合材料催化剂,对结晶紫初始浓度为15 mg/L的模拟染料废水具有良好的吸附性能和芬顿催化氧化性能。优化的降解条件为:n(Fe)∶n(Ce)=1,催化剂用量为2.0 g/L,H_2O_2用量为30 mmol/L,溶液初始p H=7,反应120 min后溶液中结晶紫的脱色率可达97.7%。     

甲苯基四氧化三铁磁性流体的制备和应用

以FeCl_3和FeSO_4为铁源,采用化学共沉淀法合成磁性Fe_3O_4纳米磁胶粒,然后以甲苯为溶剂,用油酸对Fe_3O_4纳米微粒进行表面改性,制得甲苯基磁流体。研究发现,油酸可以成功包覆在磁性颗粒表面,油酸改性后Fe_3O_4磁性颗粒平均粒径为10～20 nm,晶型为反尖晶石型,饱和磁化强度为2.91 mT,并且可以长期稳定,磁场可以明显改变磁流体的流变特性,流变模型符合Herschel-Bulkley模型。并研究了纳米Fe_3O_4对聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜的增韧作用,PMMA填充纳米Fe_3O_4后的断裂伸长率可达271%。     

SO_4~(2-)/ZrO_2/Fe_3O_4/TiO_2磁性固体酸催化剂的制备与性能

采用化学共沉淀法制备了SO_4~(2-)/ZrO_2/Fe_3O_4/TiO_2磁性固体酸,利用X射线衍射、示差扫描量热、M(o|¨)ssbauer谱、透射电子显微镜、NH_3-程序升温脱附、N_2吸附-脱附、磁滞回线等手段对磁性固体酸的结构与性质进行了表征。表征结果显示,磁性基质Fe_3O_4及TiO_2的引入有利于四方晶相ZrO_2(t)的稳定;ZrO_2晶体生长取向于ZrO_2(t)的(101)方向,(101)晶面间距为0.293 nm;M(o|¨)ssbauer谱中双峰的存在表明磁性基质Fe_3O_4的存在;在室温下磁性固体酸具有超顺磁性。以乙酸乙酯的合成为探针反应,考察了SO_4~(2-)/ZrO_2/Fe_3O_4/TiO_2磁性固体酸催化剂的催化性能,实验结果表明,外加磁场使酯化反应的醋酸转化率提高到92%。     

SO_4~(2-)(S_2O_8~(2-))/Fe_2O_3-SiO_2固体超强酸对乙酸/丁醇酯化反应的催化性能研究

研究了SO2 -4/Fe2 O3 SiO2 固体超强酸对乙酸 /丁醇酯化反应的催化作用 ,得到合适的工艺条件 :复合氧化物中n(Fe)∶n(Si) =1∶2 ,浸渍的H2 SO4浓度 1mol/L ,5 5 0℃预焙烧活化 3h ,催化剂用量 0 .8g ,酯化反应时间 4h ,乙酸的转化率达 96 .3%。在此条件下制得S2 O2 -8/Fe2 O3 SiO2 固体超强酸催化剂 ,并考察了其催化活性 ,实验结果显示该固体超强酸具有更高的催化活性 ,乙酸转化率高达 98.6 %。     

Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化乙醇脱水制乙烯

采用浸渍法制备了一系列不同Fe_2O_3负载量的Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂,考察了它们在乙醇脱水制乙烯反应中的催化性能,通过XRD、BET和NH_3-TPD等手段对催化剂进行了表征,并对Fe_2O_3负载量、反应温度、乙醇含量和液态空速等工艺条件进行了优化。实验结果表明,Fe_2O_3可较好地分散在γ-Al_2O_3载体上,Fe_2O_3的引入使催化剂的孔体积和孔径都有所增大,表面酸量、酸密度和强度分布发生明显变化。Fe_2O_3负载量为0.5%的Fe_2O_3/γ-Al_2O_3催化剂的表面总酸量和酸密度最大,尤其是中强酸含量最多,其催化乙醇脱水制乙烯的性能最佳。以Fe_2O_3负载量为0.5%的Fe_2O_3/γ-Al_2O_3为催化剂,在反应温度380℃、原料乙醇质量分数92.4%、液态空速1.2h~(-1)的反应条件下,乙烯收率可达98.5%。     

固载化SnCl_4催化合成3-甲基-3-丁烯-1-醇

采用两步气相法制备了固载化SnCl_4催化剂,并将其用于异丁烯与甲醛Prins缩合合成3-甲基-3-丁烯-1-醇(MBOH)。考察了载体和溶剂种类对Prins缩合反应的影响。实验结果表明,以SiO_2为载体制备的SnCl_4/SiO_2催化剂有利于提高MBOH的收率和选择性;同时强极性的非质子性溶剂二氧六环能够促进聚甲醛的解聚,提高反应体系中甲醛的溶解度,有利于碳正离子的形成,促进Prins缩合反应的进行。在SnCl_4/SiO_2催化剂用量0.24mmol(以催化剂中SnCl_4的物质的量计)、异丁烯用量8.4g、聚甲醛用量1.5g、二氧六环用量15mL、100℃、2.2MPa条件下反应3h,MBOH的选择性为81%,MBOH的收率达到55%。当SnCl_4/SiO_2催化剂循环使用4次时,MBOH的收率降为45%,表明该催化剂具有一定的重复使用性。     

鼓泡浆态床费托合成Co/SiO_2细粒子催化剂研究

系统考察了Co/SiO2细粒子催化剂的还原性能以及Co负载量和反应条件对催化剂浆相反应性能的影响。结果表明:初湿法制备的Co/SiO2细粒子催化剂在空气中焙烧后主要形成Co3O4物种,Co3O4可分步还原为活性金属Co;增加Co负载量,能明显提高催化剂费托反应活性;反应条件对催化剂性能的影响十分显著,Co/SiO2催化剂浆相费托合成适宜的反应条件为:温度220～240℃,压力1 8MPa,空速0 48L·h-1·g-1,催化剂质量分数7 2%。     

Fe改性CoMo/γ-Al_2O_3选择性加氢脱硫催化剂

采用等体积浸渍法制备了Fe和Cu改性的CoMo/γ-Al2O3选择性加氢脱硫催化剂,并用XRD,BET,H2-TPR等方法对催化剂进行了表征,考察了改性金属种类、浸渍溶剂种类、焙烧温度、活性组分负载量对催化剂活性的影响。实验结果表明,以甲醇为浸渍溶剂、550℃下焙烧制备的CoMoFe/γ-Al2O3催化剂活性最高;当催化剂中CoO质量分数4%、MoO3质量分数5%、Fe2O3质量分数0.5%时,加氢脱硫选择性最高。在固定床微反装置上对CoMoFe/γ-Al2O3催化剂的反应条件进行了优化,优化的液态空速、反应温度和反应压力分别为2h-1,245～255℃和1.6MPa。     

CO选择性氧化催化剂Au/Fe_2O_3的研究

采用共沉淀法制备了Au/Fe2O3催化剂,并用于富氢气体中CO的选择性氧化反应。研究结果表明,Au/Fe2O3催化剂对于富氢气体中CO的选择性氧化反应具有较高的低温活性和较高的选择性。40～80℃时对CO的转化率在94%以上,选择性在65%以上。在80℃时连续反应300h,催化剂表现出很好的稳定性。XRD、XPS和BET分析结果表明,催化剂的性能与单质Au的粒径有关,粒径越小,催化活性越高。     

聚乳酸／Fe_3O_4载阿奇霉素微球的制备及其体外释药特性的研究

利用共沉淀法制备了纳米Fe_3O_4颗粒,用TEM、XRD对其进行了表征。采用乳化一溶剂挥发法,制备了聚乳酸（PLA）载阿奇霉素复合微球（PIA-AZM-MS）,通过正交试验优化微球配方。在此基础上,加入适量的纳米Fe_3O_4颗粒制备了聚乳酸／Fe_3O_4载阿奇霉素复合微球（PLA／Fe_3O_4-AZM-MS）。对这两种微球的形态、粒径、平均载药量、体外释药特性等进行了研究。结果表明,两种载药微球呈规则球形,粒径分布较均匀;纳米Fe_3O_4的加入可提高载药微球的平均载药量,磁性微球的粒径更小;聚乳酸作为药物载体具有明显的药缓控释作用,而聚乳酸／Fe_3O_4载阿奇霉素微球的药物缓释性更佳。