18-冠-6/LA/Fe3O4复合磁性纳米粒子的制备及其吸附性能研究

Fe₃O₄磁性纳米粒子（MNPs）比表面积大、吸附能力强,且在外磁场作用下易于液固分离,冠醚具有对铀酰离子选择性配位的能力。本研究制备了兼具两者特点和优势的18-冠-6/LA/Fe₃O₄复合磁性纳米粒子。其结构经红外（IR）、扫描电镜-X射线能谱（SEX/EDX）、振动样品磁强计（VSM）、热综合分析仪（TGA）进行表征,表明18-冠-6/LA/Fe₃O₄复合磁性纳米粒子的粒径为12～23 nm,饱和磁化强度为56.34 emu/g。用制得的复合磁性纳米粒子对溶液中铀酰离子进行初步吸附实验,在选定的条件下,平衡吸附率达95%,操作方法快速简便,吸附后的磁粒子可方便地进行富集和回收。     

PVA和PEG对电子束辐照制备的Fe3O4纳米粒子的影响

常温常压下不加入任何催化剂，用两种不同的活性剂聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol，PVA）和聚乙二醇（Polyethylene glycol，PEG），在水溶液中通过电子束辐照可以成功地制备纳米Fe3O4粒子。通过紫外可见光分光光度计（Ultraviolet-visible spectrophotometer，UV）、X射线衍射（x-ray diffraction）、透射电子显微镜（Transmission electron microscopy，TEM）对辐照后的样品的光学特性、结构、形貌、大小进行表征。发现不同的活性剂对纳米粒子的尺寸会产生影响。     

Fe_3O_4/聚丙烯酸/CdS复合粒子的光化学制备及光催化性能

采用光引发丙烯酸聚合的方法对Fe3O4纳米粒子进行表面改性,制备了羧基功能化的Fe3O4/聚丙烯酸复合纳米粒子(Fe3O4/PAA);以Fe3O4/PAA为磁核,以硫酸镉和硫代硫酸钠为原料,采用光化学方法制备Fe3O4/聚丙烯酸/CdS复合粒子(Fe3O4/PAA/CdS),并借助红外光谱、X射线粉末衍射、透射电子显微镜、荧光光谱和振动样品磁强计对其进行表征。结果表明,核-壳结构的Fe3O4/PAA/CdS为表面粗糙的球形粒子,平均粒径为155 nm,具有发光性能和准超顺磁性。Fe3O4/PAA/CdS在有机染料罗丹明B的降解实验中显示出良好的可见光催化活性,可以借助磁铁在2 min内从溶液中完全回收。     

聚N-异丙基丙烯酰胺包覆Fe3O4磁导向纳米粒子的制备和表征

选择N-异丙基丙烯酰胺(N-isopropylacrylamide,NIPAM)为单体,N,N′-亚甲基双丙烯酰胺(Methylenebisacrylamide,MBA)为交联剂,用辐射化学方法合成了具有温敏的PNIPAM包覆Fe3O4磁导向纳米粒子。研究了NIPAM单体浓度、交联剂MBA用量、不同光照时间及温度对核壳结构磁性纳米粒子粒径的影响,发现在一定范围内随单体NIPAM浓度的增加、交联剂MBA浓度的减小、光照时间的增加,聚NIPAM包覆Fe3O4核壳结构纳米粒子的粒径增大。在25—39℃温度范围内PNIPAM包覆Fe3O4核壳结构纳米粒子具有最低临界溶解温度特性(Lowercriticalsolutiontemperature,LCST）。以SEM和动态激光光散射仪(PCS)对该核壳结构纳米粒子粒径进行测定,表明辐射化学方法合成的核壳结构纳米粒子比较均匀。     

γ射线辐照合成γ-Fe2O3/聚苯乙烯磁性复合微球

结合^60Coγ射线辐照与分散聚合，分别通过两步法和一步法，在常温常压下，成功地合成了γ-Fe2O3／聚苯乙烯(γ-Fe2O3／PSt)磁性复合微球，并对复合微球的形成机理进行了探讨。用透射电子显微镜(TEM)、电子衍射(ED)、X射线衍射(XRD)、付里叶变换红外(FTIR)光谱对样品进行表征和研究。实验结果表明，产品为多个γ-Fe2O3纳米粒子均匀地分散于PSt微球中的γ-Fe2O3／PSt磁性复合微球，体系中的丙烯酸(AA)对磁性复合微球的形成起到了非常重要的作用。     

光化学制备用于链亲和素固定的胺基磁性纳米凝胶的研究

本工作提出制备胺基磁性纳米凝胶的一种改进方法。在含有烯丙基胺的Fe304水分散液中,运用紫外光辐照引发烯丙基胺原位聚合,一步法制备了聚烯丙基胺磁性纳米凝胶（Polyallylamine magnetic nanogels,PAA,MNGs）。透射电子显微镜（Transmission electron microscope,TEM）和光子相关光谱（Photo correlation spectroscope,PCS）表征了PAA-MNG的形貌和粒径分布;热重分析（Thermogravimetric analysis,TGA）确定了磁性成分的含量,振动样品磁强计（Vibrating sample magnetometer,VSM）测试表明其呈现超顺磁性。利用表面的伯胺基,PAA-MNGs可以方便地偶联蛋白等生物大分子。链亲和素（Streptavidin,SA）经1-乙基3-（3-二甲氨基）碳化二亚胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺活化后可以共价固定在PAA—MNGs上,得到链亲和索包覆的纳米磁球（Streptavidin—coated magnetic nanoparticles,SA—MNPs）。使用探针生物素对硝基苯酯（Biotin P—nitrophenyl ester,BNPE）通过光谱检测证实了SA-MNPs的生物素结合能力。表明PAA—MNGs适合于作为载体偶联蛋白等生物大分子,并可能用于生物技术领域的诸多方面。     

纳米磁性Fe3O4粉体掺杂聚苯乙烯ICF靶丸材料制备

为实现惯性约束核聚变中无接触点打靶实验构想,探索在聚苯乙烯(PS)中掺杂纳米磁性粉体,以制备磁性靶丸。采用本体聚合工艺制备了Fe₃O₄/PS磁性靶丸复合材料,通过FTIR、TG-DSC、SEM、VSM等手段对该材料进行了分析表征。结果表明：Fe₃O₄/PS靶丸复合材料的饱和磁化强度随磁性粉体含量的增加而增大;适量粉体的掺入提高了复合材料的拉伸强度和冲击强度,且随粉体含量的增加而增强;所制备的磁性靶丸复合材料悬浮时所需的外界磁场相对较弱,其磁性能满足磁悬浮的条件。     

核材料中子辐照损伤的团簇动力学模拟综述

核材料中子辐照损伤是影响核能装置安全性和稳定性的关键问题之一。由于难以开展大量的中子辐照实验来评估核材料的损伤机理,因此相关理论模拟至关重要。介观尺度团簇动力学（CD）模型由于不受时间和空间尺度的限制,是一种研究材料中子辐照损伤长时间演化的有效方法。本文综述了CD的模型、数值算法和最新进展,重点介绍了CD在典型核材料的中子辐照问题中的系列应用,并对CD的未来发展进行了展望。     

核材料中子辐照损伤的团簇动力学模拟综述

核材料中子辐照损伤是影响核能装置安全性和稳定性的关键问题之一.由于难以开展大量的中子辐照实验来评估核材料的损伤机理,因此相关理论模拟至关重要.介观尺度团簇动力学(CD)模型由于不受时间和空间尺度的限制,是一种研究材料中子辐照损伤长时间演化的有效方法.本文综述了CD的模型、数值算法和最新进展,重点介绍了CD在典型核材料的...     

99Tc在Fe,Fe2O3和Fe3O4上的吸附行为研究

用批式法研究了大气条件下99Tc在Fe,Fe2O3和Fe3O4上的吸附行为,考察了吸附平衡后溶液中99Tc的存在价态.实验结果表明随着溶液pH值(5～12)、CO2-3浓度(1×10-8～1×10-2 mol/L)的增大,99Tc在Fe上的吸附比减小;溶液pH值、CO2-3浓度的变化基本不影响99Tc在Fe2O3和Fe3O4上的吸附;99Tc在这3种吸附材料上的吸附行为均可用Freundlich吸附等温式表示;当Fe作吸附材料时,吸附平衡后99Tc主要以Tc(Ⅳ)的形式被吸附,当Fe2O3和Fe3O4作为吸附材料时,99Tc主要以Tc(Ⅶ)的形式被吸附.     

Pu在铁及铁氧化物上的吸附行为研究

为了解放射性核素在可能作为高放废物固化体包装容器材料及其腐蚀产物上的吸附行为,研究了包装容器材料的主要组分铁及铁的腐蚀产物FeO,Fe2O3,Fe3O4对Pu的吸附行为,探讨了水相pH值（1．0～10．0）,CO3^2-离子浓度（4．0 mmol/L～0．1mol/L）等因素对吸附的影响。实验结果表明,Pu在铁及其氧化物上的吸附能力随水相pH值增大而增大;实验环境中氧浓度变化对Pu在铁及其氧化物上的吸附影响较小;CO3^2-浓度增大不利于Pu的吸附。     

Fe_3O_4纳米颗粒-蛋白的相互作用及生物效应

研究了在生物医学领域广泛应用的Fe3O4纳米颗粒与多种蛋白(包括白蛋白、纤维蛋白和免疫球蛋白等)的相互作用及其生物学效应,结果发现Fe3O4纳米颗粒与蛋白的相互作用存在蛋白种类选择性,对蛋白的吸附能力由强到弱依次为纤维蛋白免疫球蛋白白蛋白。形成的Fe3O4纳米颗粒-蛋白复合物有效地降低了纳米颗粒的细胞毒性。     

Fe3O4纳米磁性微粒对钴和锶的吸附

为降低90Sr和60Co对环境的污染,用共沉淀法制备了粒径为10 nm的Fe3O4磁性微粒,分散于水中生成饱和磁化强度（M）为350 kA/m的水基磁流体,用此磁流体对Co2+, Sr2+进行了吸附研究。结果表明,在45 ℃,吸附60 min时,Co2+, Sr2+分别在pH=7和pH=8下达到吸附平衡,吸附容量为1.794, 0.962 mmol/g。用Langmuir等温模型、假二级动力学模型探讨了Fe3O4纳米磁性微粒对Co2+, Sr2+的吸附机制,研究结果表明,该过程是单离子层吸附过程。     

反相微乳液体系中电子束辐射制备Fe3O4/聚丙烯酰胺磁性核壳微球

在共沉淀法制备Fe3O4纳米磁粉的基础上,以丙烯酰胺(Acrylamide,AM)为单体在反相微乳液中通过电子束辐照的方法制备了具有核壳结构的四氧化三铁/聚丙烯酰胺磁性核壳微球(Fe3O4/Polyacrylamide,PAM),用X射线衍射仪、原子力显微镜、傅立叶变换红外光谱、动态激光光散射仪表征样品.结果表明,制备的磁粉为Fe3O4单相,粒径为9nm左右,磁性高分子微球Fe3O4/PAM直径范围为80-150 nm,呈球形.分析了乳化剂用量,单体浓度,磁粉用量,吸收剂量等对Fe3O4/PAM微球粒径的影响规律.     

Fe3O4/改性壳聚糖磁性微球对Hg2+和UO22+的吸附

利用反相悬浮分散法和聚乙二胺改性制备成Fe3O4/壳聚糖磁性微球(PEMCS)以提高其氨基含量.采用X射线衍射(XRD)、红外(IR)、热重分析(TGA)等对其进行了表征,考察PEMCS对Hg2 和UO22 的吸附性能.结果表明,其吸附剂粒径小(15-30 μm),吸附速率快;当氨基含量6.47 mmol/g、pH＜3时可选择性分离Hg2 和UO22 ,因Hg2 能与Cl-形成络阴离子(HgCl3-),以离子交换机理吸附,而UO2 2则不能.对Hg2 与UO22 的饱和吸附容量qm(mmol/g)分别为2.19与1.38.动力学数据采用Lagergrent拟合,对Hg2 与UO22 的吸附速率常数Kad(min-1)分别为0.087和0.055.UO2 2和Hg2 可用1 mol/L H2SO4脱附,UO2 2还可用2 mol/L HCl脱附,脱附率＞90%.