可磁回收Cu-Fe_3O_4@GE复合材料催化还原对硝基苯酚的研究

通过便捷的一步溶剂热法制备了磁性Cu-Fe_3O_4@GE复合材料,并用于催化还原对硝基苯酚(4-NP),结果表明使用很少的催化剂在较短时间内即能达到很好的还原效果。采用Langmuir-Hinshelwood等动力学模型研究了复合材料催化还原4-NP的反应动力学,证明复合材料的催化效率与NaBH_4浓度和反应温度正相关,与初始4-NP浓度和体系pH负相关,并计算出该反应的活化能仅为24.95 kJ×mol~(-1)。Cu-Fe_3O_4@GE复合材料作为性能优异的还原催化剂,通过简单的磁分离即可实现催化剂的回收再利用。     

不同还原剂对Ag@Fe_3O_4催化剂微观结构与催化性能的影响

采用共沉淀法制备了磁性纳米粒子Fe_3O_4,然后以硼氢化钠和水合肼两种还原剂制备了一系列Ag@Fe_3O_4负载型催化剂,并系统考察了该催化剂在对硝基苯酚还原中的催化性能。XRD和SEM表征表明,Fe_3O_4负载的Ag纳米粒子属于晶态结构,且硼氢化钠还原得到的Fe_3O_4负载银粒子分布更加均匀,尺寸明显更小。对硝基苯酚催化还原实验表明,在相同的制备条件下硼氢化钠还原制备的Ag@Fe_3O_4催化剂较水合肼还原得到Ag@Fe_3O_4催化剂具有更高的催化活性,这主要源于硼氢化钠还原得到负载银粒子具有更加优化的微观结构和分布状态。     

不同还原剂对Ag@Fe_3O_4催化剂微观结构与催化性能的影响

采用共沉淀法制备了磁性纳米粒子Fe_3O_4,然后以硼氢化钠和水合肼两种还原剂制备了一系列Ag@Fe_3O_4负载型催化剂,并系统考察了该催化剂在对硝基苯酚还原中的催化性能。XRD和SEM表征表明,Fe_3O_4负载的Ag纳米粒子属于晶态结构,且硼氢化钠还原得到的Fe_3O_4负载银粒子分布更加均匀,尺寸明显更小。对硝基苯酚催化还原实验表明,在相同的制备条件下硼氢化钠还原制备的Ag@Fe_3O_4催化剂较水合肼还原得到Ag@Fe_3O_4催化剂具有更高的催化活性,这主要源于硼氢化钠还原得到负载银粒子具有更加优化的微观结构和分布状态。     

Fe_3O_4@C/Cu催化剂的制备及催化性能测试

本文以具有良好生物兼容性且富含氨基官能团的多巴胺为碳源,正硅酸乙酯为硅源,自制的四氧化三铁为磁性内核,在st ber条件下,首先制备出Fe_3O_4@SiO_2@PDA复合物微粒,再通过碳化和选择性刻蚀除去SiO2层,得到富含N掺杂的磁性碳材料Fe_3O_4@C。用Fe_3O_4@C吸附铜离子后,经原位还原,得到Fe_3O_4@C/Cu。SEM、TEM表征结果证实,该产品具有完整的球形和明显的YOLK-SHELL结构,XRD显示,Cu在Fe_3O_4@C载体上以纳米形态均匀分布。以对硝基苯酚溶液为污染模型,硼氢化钠为还原剂,考察该催化剂的催化性能,结果表明,该催化剂在25min内可将对硝基苯酚完全催化还原为对氨基苯酚,并且可重复使用8次以上。     

磁性载银纳米粒子的制备及催化降解对硝基苯酚的应用

首先以水热法合成了高度分散性的磁性纳米粒子Fe_3O_4,然后在Stber条件下以正硅酸乙酯为硅源,制备了具有核-壳结构的Fe_3O_4@SiO_2。以Fe_3O_4@SiO_2作为磁性载体,利用乙二胺的温和还原性,在AgNO_3的乙醇溶液中,成功地将Ag纳米粒子沉积在Fe_3O_4@SiO_2表面,得到了Fe_3O_4@SiO_2@Ag磁性纳米粒子。分别用X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)、电子扫描电镜(SEM)和电子透射电镜(TEM)对产品进行表征,并将磁性纳米粒子作为固体催化剂,用于催化硼氢化钠还原4-硝基酚的反应中。结果表明,该催化剂效果良好,方便从混合物中分离并重复使用,可重复利用6次以上。     

负载钯的磁性复合纳米颗粒的制备及其催化性能研究

本文首先合成SiO2包覆的磁性Fe3O4纳米颗粒(Fe3O4@SiO2),再通过硅烷偶联剂得到氨基修饰的纳米颗粒(Fe3O4@SiO2-NH2),该纳米颗粒再与Na2[Pd Cl4]反应将Pd负载在磁性纳米颗粒上,最后通过Na BH4还原得到了磁性纳米复合物Fe3O4@SiO2-NH2-Pd。利用红外、TEM和XRD技术对产物进行了表征。用UV-Vis对其催化4-硝基苯酚还原反应的性能进行了研究。结果表明,该纳米颗粒具有很好的催化性及重复利用性。     

巯基功能化镁层状硅酸盐复合材料的构筑及其催化还原性能研究

通过原位合成法将银纳米粒子和Fe₃O₄磁性纳米粒子负载于巯基功能化镁层状硅酸盐(MgSH)上,制备得到Fe₃O₄@MgSH/Ag纳米复合材料。通过SEM、XRD、FTIR等手段对复合材料进行了表征,并考察了Fe₃O₄@MgSH/Ag催化NaBH₄还原4-硝基苯酚(4-NP)的性能。研究结果表明,Fe₃O₄@MgSH/Ag保留了巯基黏土具有的疏松多孔结构,且银纳米粒子和Fe₃O₄纳米粒子均匀负载于MgSH表面。通过动力学分析可知,Fe₃O₄@MgSH/Ag催化NaBH₄还原4-NP的反应遵循准一级反应动力学规律,其表观速率常数k_app为0.160 8 min^-1,并可在10 min内使溶液中0.5 mmol/L4-NP的降解率达到98%以上,...     

石墨烯负载钴纳米粒子催化还原4-硝基苯酚

以葡萄糖为碳源、NH4Cl为发泡剂、纳米金属Co为促进葡萄糖石墨化的催化剂,通过一步法制备了Co-石墨烯复合材料,实现了石墨烯的形成和Co纳米粒子原位生长的同步进行。通过XRD、FTIR、XPS、Raman、UV-Vis和TEM对该复合材料的结构与形貌进行了表征。将Co-石墨烯复合材料用于催化还原对硝基苯酚(4-NP)反应。在室温下,使用4 mg催化剂可于8 min内将1.39 mg 4-NP全部还原。复合材料通过简单的磁分离可循环利用,使用5次后,4-NP转化率依然高达86%。     

石墨烯负载的钴纳米粒子催化还原4-硝基苯酚

以葡萄糖为碳源、NH4Cl为发泡剂、纳米金属Co为促进葡萄糖石墨化的催化剂,通过一步法制备了Co-石墨烯复合材料,实现了石墨烯的形成和Co纳米粒子原位生长的同步进行。通过XRD、FTIR、XPS、Raman、UV-Vis和TEM对该复合材料的结构与形貌进行了表征。将Co-石墨烯复合材料用于催化还原对硝基苯酚(4-NP)反应。在室温下,使用4 mg催化剂可于8 min内将1.39 mg 4-NP全部还原。复合材料通过简单的磁分离可循环利用,使用5次后,4-NP转化率依然高达86%。     

Ag/Fe_3O_4磁性复合材料的生物合成及光催化性能研究

用金属还原菌Shewanella oneidensis MR-1在Fe_3O_4微球表面原位还原Ag+形成了Ag/Fe_3O_4磁性复合材料。采用HRTEM、XRD、VSM、XPS对Ag/Fe_3O_4的结构和性能进行表征。结果表明:银纳米颗粒(约15 nm)较为均匀分散在Fe_3O_4微球(约380 nm)表面;在可见光照射下,Ag/Fe_3O_4具有较高的催化活性,50 min内对亚甲基蓝的降解率可达96.3%,较未负载Ag的Fe_3O_4微球的降解率提高了20.3%。Ag/Fe_3O_4在室温下呈现超顺磁性,饱和磁强度为34.9 emu/g,在外加磁场条件下能快速从溶液中分离;且复合材料表现出较好的循环稳定性,6次循环后其催化活性无明显变化。     

Fe_3O_4/纤维素磁性纳米材料对亚甲基蓝的吸附性能研究

以纤维素和氯化亚铁为主要原料,制备了一种新型的磁性纳米复合材料,用于吸附水溶液中的亚甲基蓝,探索了Fe_3O_4与纤维素的质量比、反应时间、吸附剂用量、亚甲基蓝初始浓度等对材料吸附性能的影响。结果表明,Fe_3O_4/纤维素复合材料吸附亚甲基蓝的最佳条件为:2 mL初始浓度10 mg/L的亚甲基蓝废水,Fe_3O_4/纤维素质量比为1∶8,吸附剂用量为8 mg,吸附反应时间为10 min。在此条件下,Fe_3O_4/纤维素复合材料对亚甲基蓝的去除率可达91%。Fe_3O_4/纤维素复合材料吸附亚甲基蓝的过程符合Langmuir模型。该新型复合材料的吸附性能和磁性能有力的结合,使其具有易分离、易回收且能够循环利用的特点。同时,该材料制作成本低、适宜大规模生产。     

Fe_3O_4/纤维素磁性纳米材料对亚甲基蓝的吸附性能研究

以纤维素和氯化亚铁为主要原料,制备了一种新型的磁性纳米复合材料,用于吸附水溶液中的亚甲基蓝,探索了Fe_3O_4与纤维素的质量比、反应时间、吸附剂用量、亚甲基蓝初始浓度等对材料吸附性能的影响。结果表明,Fe_3O_4/纤维素复合材料吸附亚甲基蓝的最佳条件为:2 mL初始浓度10 mg/L的亚甲基蓝废水,Fe_3O_4/纤维素质量比为1∶8,吸附剂用量为8 mg,吸附反应时间为10 min。在此条件下,Fe_3O_4/纤维素复合材料对亚甲基蓝的去除率可达91%。Fe_3O_4/纤维素复合材料吸附亚甲基蓝的过程符合Langmuir模型。该新型复合材料的吸附性能和磁性能有力的结合,使其具有易分离、易回收且能够循环利用的特点。同时,该材料制作成本低、适宜大规模生产。     

一步水热法制备ATP/CuFe_2O_4纳米复合材料及其催化还原对硝基苯酚

以氯化铜、三氯化铁、乙二醇为主要原料,采用一步水热法制备凹凸棒石/铁酸铜(ATP/CuFe_2O_4)纳米复合材料。通过TEM、EDS、XRD、FT-IR和BET等对ATP/CuFe_2O_4复合材料进行分析;将ATP/CuFe_2O_4纳米复合材料应用于硼氢化钠催化还原对硝基苯酚生成对氨基苯酚的反应,考察了不同催化剂、CuFe_2O_4包覆量、催化剂用量等因素对硼氢化钠还原对硝基苯酚的影响。结果表明,50%CuFe_2O_4包覆量的ATP/CuFe_2O_4材料具有较高的催化活性,当ATP/CuFe_2O_4质量为5 mg时,还原可在7 min内完成。通过对ATP/CuFe_2O_4纳米复合材料的重复使用和磁分离回收,表明ATP/CuFe_2O_4具有良好的磁分离性和循环稳定性。     

纳米Fe_3O_4@Te@Pd核壳催化剂的制备及催化合成烯基膦酸酯性能研究

采用水热法制备了铁磁性核的多相纳米Fe_3O_4@Te@Pd核壳催化剂,通过扫描电镜、能谱对催化剂的微观形貌和元素组成进行表征,以合成烯基膦酸酯的反应评价催化剂的催化性能。制备的Fe_3O_4@Te@Pd核壳催化剂与均相钯催化剂(如Pd(PPh_3)_4)相比,前者重复回收利用多达8次,每次催化反应产物收率都在96.8%以上。     

绿色合成纳米铁类芬顿氧化处理水中苯酚

采用石榴叶提取液合成纳米铁作为低成本类芬顿氧化的催化剂,加入过氧化氢形成类芬顿氧化系统对溶液中苯酚进行降解,探讨了温度、pH、纳米铁用量、H_2O_2含量对苯酚降解的影响。结果表明,纳米铁吸附对苯酚去除率达到63%,类芬顿氧化对苯酚去除率提高到86%。在纳米铁的用量100 m L、温度323 K、H_2O_2浓度为10 mmol/L、pH为3的优化条件下,苯酚去除率达到86%。红外光谱、扫描电子显微镜表征征实,降解后的纳米铁表面发生明显的团聚现象,多酚等有机物、Fe_2O_3和Fe_3O_4参与了苯酚的降解;动力学分析可推断,苯酚被吸附到氧化铁(氢氧化铁)表面上,与类芬顿试剂H_2O_2反应产生带有强氧化性的羟基自由基将苯酚氧化降解。     

Fe3O4@ABc复合材料的制备及其对水中甲基橙的吸附

以Fe_3O_4纳米粒子和海藻生物质炭(ABc)为原料,采用共沉淀法制备了磁性海藻生物质炭(Fe_3O_4@ABc)复合材料,并用于甲基橙(MO)的吸附。通过XRD、SEM、TEM、FTIR和VSM对Fe_3O_4@ABc复合材料进行了表征。考察了溶液pH、吸附剂添加量对MO吸附性能的影响,并进行了吸附动力学和等温吸附模型拟合。结果表明,Fe_3O_4纳米粒子成功复合到ABc表面,Fe_3O_4@ABc复合材料具有超顺磁性,在外在磁场的作用下能够快速分离;当m(ABc)∶m(Fe_3O_4)=2∶1时,制备的Fe_3O_4@ABc复合材料比表面积为622.88m2/g,平均孔径1.55 nm,具有良好的MO去除效果。当MO质量浓度为100 mg/L,Fe_3O_4@ABc添加量为10 mg,pH为3,吸附时间240 min,MO的去除率为96.14%。制备的Fe_3O_4@ABc复合材料对MO的吸附过程符合拟一级动力学模型,吸附等温线符合Freundlich模型,并以物理吸附为主,化学吸附为辅。     

石墨相氮化碳纳米片负载的钯纳米片催化4-硝基苯酚还原

将Pd纳米片(Pd NSs)负载到石墨相氮化碳纳米片(CNNSs)表面,制备了Pd NSs/CNNSs催化剂,并采用透射电镜、X射线衍射、红外光谱和X射线光电子能谱对催化剂进行表征。结果表明,Pd NSs和CNNSs通过面面接触,形成紧密接触界面。负载后,Pd NSs具有较高分散性,没有发生明显团聚。将Pd NSs/CNNSs用于催化4-硝基苯酚还原生成4-氨基苯酚。结果表明,Pd NSs/CNNSs能够高效催化4-硝基苯酚还原。室温下,在Pd NSs/CNNSs催化剂、4-硝基苯酚和NaBH_4浓度分别为2.1 mg·L~(-1)、0.14 mmol·L~(-1)和20 mmol·L~(-1)的条件下,反应速率常数达0.154 min~(-1),是以Pd NSs为催化剂时的1.77倍。     

磁性Fe3O4/ZnO-BC光催化复合材料制备及对氨氮去除研究

通过共沉淀法制备Fe_3O_4/ZnO-BC复合材料,采用XRD、 UV-Vis、 TEM、 SEM等对材料进行了表征,结果表明:ZnO与Fe_3O_4形成核壳结构,并均匀分散于生物炭(BC)表面,复合材料同时存在Fe_3O_4和ZnO的晶相,Fe_3O_4/ZnO相比纯ZnO呈现更强的光吸收特性。考察了复合材料对水体中氨氮的去除能力,探究Fe_3O_4和ZnO物质的量比、 Fe_3O_4/ZnO与BC质量比、 pH值、催化剂投加量等因素对氨氮去除效果的影响。结果显示,当Fe_3O_4和ZnO物质的量比为1∶5, Fe_3O_4/ZnO与BC质量比为1∶1.5, pH值为11,催化剂投加量为3 g/L,废水体积为30mL,氨氮质量浓度为50 mg/L时,氨氮的去除率达到80%左右。复合材料可利用磁性简便回收,重复3次仍有良好的氨氮降解能力。     

纳米Fe_3O_4对聚四氟乙烯基耐高温密封材料性能的影响

采用磁性纳米Fe_3O_4填充改性聚四氟乙烯(PTFE),制备了具有耐高温性能的磁性PTFE/Fe_3O_4复合密封材料并研究了其性能。结果表明:w(Fe_3O_4)为15%时,PTFE/Fe_3O_4复合密封材料的性能最佳。在此用量下,复合材料的维氏硬度为25.6,线膨胀系数为105.2×10~(-6)/℃,与纯PTFE相比,降低了40.1×10~(-6)/℃;复合材料的压缩率和回弹率分别为11.02%,77.99%,改善了其密封性能;复合材料的耐温等级为400℃,具有良好的耐高温性能。     

DNA辅助合成Pd纳米粒子及其催化性能研究

采用鱼精DNA为模板,利用Pd2+离子与鱼精DNA间的配位作用将其预先结合在DNA模板上,再以原位还原的方法制备水相中稳定、分散的钯(Pd)纳米粒子。用透射电子显微镜(TEM)对Pd纳米粒子的形貌进行表征。以Pd纳米粒子催化4-硝基苯酚还原为4-氨基苯酚的实验来考察Pd纳米粒子的催化性能,实验结果发现鱼精DNA辅助合成的Pd纳米粒子有较好的催化性能。